OSDN Git Service

666faca1705e86a6ad235e07e5f68936b8693725
[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 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 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 "rtl.h"
65 #include "tm_p.h"
66 #include "flags.h"
67 #include "hard-reg-set.h"
68 #include "basic-block.h"
69 #include "regs.h"
70 #include "function.h"
71 #include "insn-config.h"
72 #include "insn-attr.h"
73 #include "recog.h"
74 #include "output.h"
75 #include "toplev.h"
76 \f
77 /* Next quantity number available for allocation.  */
78
79 static int next_qty;
80
81 /* Information we maitain about each quantity.  */
82 struct qty
83 {
84   /* The number of refs to quantity Q.  */
85
86   int n_refs;
87
88   /* Insn number (counting from head of basic block)
89      where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
90
91   int birth;
92
93   /* Insn number (counting from head of basic block)
94      where given quantity died.  Due to the way tying is done,
95      and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
96      a quantity can die only once.  Each quantity's life span
97      is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
98
99   int death;
100
101   /* Number of words needed to hold the data in given quantity.
102      This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
103      1. It is used in computing the relative importances of qtys,
104         which determines the order in which we look for regs for them.
105      2. It is used in rules that prevent tying several registers of
106         different sizes in a way that is geometrically impossible
107         (see combine_regs).  */
108
109   int size;
110
111   /* Number of times a reg tied to given qty lives across a CALL_INSN.  */
112
113   int n_calls_crossed;
114
115   /* The register number of one pseudo register whose reg_qty value is Q.
116      This register should be the head of the chain
117      maintained in reg_next_in_qty.  */
118
119   int first_reg;
120
121   /* Reg class contained in (smaller than) the preferred classes of all
122      the pseudo regs that are tied in given quantity.
123      This is the preferred class for allocating that quantity.  */
124
125   enum reg_class min_class;
126
127   /* Register class within which we allocate given qty if we can't get
128      its preferred class.  */
129
130   enum reg_class alternate_class;
131
132   /* This holds the mode of the registers that are tied to given qty,
133      or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
134
135   enum machine_mode mode;
136
137   /* the hard reg number chosen for given quantity,
138      or -1 if none was found.  */
139
140   short phys_reg;
141
142   /* Nonzero if this quantity has been used in a SUBREG in some
143      way that is illegal.  */
144
145   char changes_mode;
146
147 };
148
149 static struct qty *qty;
150
151 /* These fields are kept separately to speedup their clearing.  */
152
153 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
154    for each quantity.  The first, phys_copy_sugg, contains hard registers
155    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
156    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
157
158    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
159    eliminate copy insns.  */
160
161 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
162    copy insns.  */
163
164 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
165
166 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
167    arithmetic insns.  */
168
169 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
170
171 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
172
173 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
174
175 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
176
177 static short *qty_phys_num_sugg;
178
179 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
180    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
181    end of the chain.  qty->first_reg point to the head of this chain.  */
182
183 static int *reg_next_in_qty;
184
185 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
186    if it is >= 0,
187    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
188    or -2 if not known yet.
189
190    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
191    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
192    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
193    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
194    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
195    tests by exploiting this.
196
197    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
198    be referenced.  */
199
200 static int *reg_qty;
201
202 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
203    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
204    to a subreg of a DImode register.  */
205
206 static char *reg_offset;
207
208 /* Vector of substitutions of register numbers,
209    used to map pseudo regs into hardware regs.
210    This is set up as a result of register allocation.
211    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
212    or is -1 if no hard reg was assigned.
213    If N is a hard reg number, element N is N.  */
214
215 short *reg_renumber;
216
217 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
218    of the instructions in a basic block.  */
219
220 static HARD_REG_SET regs_live;
221
222 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
223    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
224    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
225    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
226
227    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
228    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
229    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
230    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
231
232 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
233
234 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
235    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
236 static int this_insn_number;
237 static rtx this_insn;
238
239 /* Used to communicate changes made by update_equiv_regs to
240    memref_referenced_p.  reg_equiv_replacement is set for any REG_EQUIV note
241    found or created, so that we can keep track of what memory accesses might
242    be created later, e.g. by reload.  */
243
244 static rtx *reg_equiv_replacement;
245
246 /* Used for communication between update_equiv_regs and no_equiv.  */
247 static rtx *reg_equiv_init_insns;
248
249 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
250 static int recorded_label_ref;
251
252 static void alloc_qty           PARAMS ((int, enum machine_mode, int, int));
253 static void validate_equiv_mem_from_store PARAMS ((rtx, rtx, void *));
254 static int validate_equiv_mem   PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
255 static int contains_replace_regs PARAMS ((rtx, char *));
256 static int memref_referenced_p  PARAMS ((rtx, rtx));
257 static int memref_used_between_p PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
258 static void update_equiv_regs   PARAMS ((void));
259 static void no_equiv            PARAMS ((rtx, rtx, void *));
260 static void block_alloc         PARAMS ((int));
261 static int qty_sugg_compare     PARAMS ((int, int));
262 static int qty_sugg_compare_1   PARAMS ((const PTR, const PTR));
263 static int qty_compare          PARAMS ((int, int));
264 static int qty_compare_1        PARAMS ((const PTR, const PTR));
265 static int combine_regs         PARAMS ((rtx, rtx, int, int, rtx, int));
266 static int reg_meets_class_p    PARAMS ((int, enum reg_class));
267 static void update_qty_class    PARAMS ((int, int));
268 static void reg_is_set          PARAMS ((rtx, rtx, void *));
269 static void reg_is_born         PARAMS ((rtx, int));
270 static void wipe_dead_reg       PARAMS ((rtx, int));
271 static int find_free_reg        PARAMS ((enum reg_class, enum machine_mode,
272                                        int, int, int, int, int));
273 static void mark_life           PARAMS ((int, enum machine_mode, int));
274 static void post_mark_life      PARAMS ((int, enum machine_mode, int, int, int));
275 static int no_conflict_p        PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
276 static int requires_inout       PARAMS ((const char *));
277 \f
278 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
279    for register number REGNO which is born at index BIRTH
280    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
281
282 static void
283 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
284      int regno;
285      enum machine_mode mode;
286      int size, birth;
287 {
288   register int qtyno = next_qty++;
289
290   reg_qty[regno] = qtyno;
291   reg_offset[regno] = 0;
292   reg_next_in_qty[regno] = -1;
293
294   qty[qtyno].first_reg = regno;
295   qty[qtyno].size = size;
296   qty[qtyno].mode = mode;
297   qty[qtyno].birth = birth;
298   qty[qtyno].n_calls_crossed = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
299   qty[qtyno].min_class = reg_preferred_class (regno);
300   qty[qtyno].alternate_class = reg_alternate_class (regno);
301   qty[qtyno].n_refs = REG_N_REFS (regno);
302   qty[qtyno].changes_mode = REG_CHANGES_MODE (regno);
303 }
304 \f
305 /* Main entry point of this file.  */
306
307 int
308 local_alloc ()
309 {
310   register int b, i;
311   int max_qty;
312
313   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
314      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
315   recorded_label_ref = 0;
316
317   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
318      If defined, let the machine say what kind of ordering we
319      should use.  */
320 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
321   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
322 #endif
323
324   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
325      registers.  */
326   update_equiv_regs ();
327
328   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
329      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
330   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
331
332   /* Allocate vectors of temporary data.
333      See the declarations of these variables, above,
334      for what they mean.  */
335
336   qty = (struct qty *) xmalloc (max_qty * sizeof (struct qty));
337   qty_phys_copy_sugg
338     = (HARD_REG_SET *) xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
339   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) xmalloc (max_qty * sizeof (short));
340   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
341   qty_phys_num_sugg = (short *) xmalloc (max_qty * sizeof (short));
342
343   reg_qty = (int *) xmalloc (max_regno * sizeof (int));
344   reg_offset = (char *) xmalloc (max_regno * sizeof (char));
345   reg_next_in_qty = (int *) xmalloc (max_regno * sizeof (int));
346
347   /* Allocate the reg_renumber array.  */
348   allocate_reg_info (max_regno, FALSE, TRUE);
349
350   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
351      In general, these are the registers used only in a single block and
352      which only die once.
353
354      We need not be concerned with which block actually uses the register
355      since we will never see it outside that block.  */
356
357   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
358     {
359       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1)
360         reg_qty[i] = -2;
361       else
362         reg_qty[i] = -1;
363     }
364
365   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
366   next_qty = max_qty;
367
368   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
369
370   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
371     {
372       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
373          vectors might need to be initialized because they were used
374          for the previous block; it is set to the entire array before
375          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
376          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
377          explicit set by `alloc_qty'.  */
378
379       if (next_qty < 6)
380         {
381           for (i = 0; i < next_qty; i++)
382             {
383               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
384               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
385               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
386               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
387             }
388         }
389       else
390         {
391 #define CLEAR(vector)  \
392           bzero ((char *) (vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
393
394           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
395           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
396           CLEAR (qty_phys_sugg);
397           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
398         }
399
400       next_qty = 0;
401
402       block_alloc (b);
403     }
404
405   free (qty);
406   free (qty_phys_copy_sugg);
407   free (qty_phys_num_copy_sugg);
408   free (qty_phys_sugg);
409   free (qty_phys_num_sugg);
410
411   free (reg_qty);
412   free (reg_offset);
413   free (reg_next_in_qty);
414
415   return recorded_label_ref;
416 }
417 \f
418 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
419 static int loop_depth;
420
421 /* Used for communication between the following two functions: contains
422    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
423 static rtx equiv_mem;
424
425 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
426 static int equiv_mem_modified;
427
428 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
429    Called via note_stores.  */
430
431 static void
432 validate_equiv_mem_from_store (dest, set, data)
433      rtx dest;
434      rtx set ATTRIBUTE_UNUSED;
435      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
436 {
437   if ((GET_CODE (dest) == REG
438        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
439       || (GET_CODE (dest) == MEM
440           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
441     equiv_mem_modified = 1;
442 }
443
444 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
445    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
446    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
447    CALL_INSN.
448
449    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
450
451 static int
452 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
453      rtx start;
454      rtx reg;
455      rtx memref;
456 {
457   rtx insn;
458   rtx note;
459
460   equiv_mem = memref;
461   equiv_mem_modified = 0;
462
463   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
464      valid equivalence.  */
465   if (side_effects_p (memref))
466     return 0;
467
468   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
469     {
470       if (! INSN_P (insn))
471         continue;
472
473       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
474         return 1;
475
476       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
477           && ! CONST_CALL_P (insn))
478         return 0;
479
480       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
481
482       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
483          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
484          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
485          the trouble.  */
486
487       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
488         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
489              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
490             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
491             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
492           return 0;
493     }
494
495   return 0;
496 }
497
498 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv_replace is true.  */
499
500 static int
501 contains_replace_regs (x, reg_equiv_replace)
502      rtx x;
503      char *reg_equiv_replace;
504 {
505   int i, j;
506   const char *fmt;
507   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
508
509   switch (code)
510     {
511     case CONST_INT:
512     case CONST:
513     case LABEL_REF:
514     case SYMBOL_REF:
515     case CONST_DOUBLE:
516     case PC:
517     case CC0:
518     case HIGH:
519     case LO_SUM:
520       return 0;
521
522     case REG:
523       return reg_equiv_replace[REGNO (x)];
524
525     default:
526       break;
527     }
528
529   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
530   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
531     switch (fmt[i])
532       {
533       case 'e':
534         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i), reg_equiv_replace))
535           return 1;
536         break;
537       case 'E':
538         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
539           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j), reg_equiv_replace))
540             return 1;
541         break;
542       }
543
544   return 0;
545 }
546 \f
547 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
548    to MEMREF.  */
549
550 static int
551 memref_referenced_p (memref, x)
552      rtx x;
553      rtx memref;
554 {
555   int i, j;
556   const char *fmt;
557   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
558
559   switch (code)
560     {
561     case CONST_INT:
562     case CONST:
563     case LABEL_REF:
564     case SYMBOL_REF:
565     case CONST_DOUBLE:
566     case PC:
567     case CC0:
568     case HIGH:
569     case LO_SUM:
570       return 0;
571
572     case REG:
573       return (reg_equiv_replacement[REGNO (x)]
574               && memref_referenced_p (memref,
575                                       reg_equiv_replacement[REGNO (x)]));
576
577     case MEM:
578       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
579         return 1;
580       break;
581
582     case SET:
583       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
584          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
585       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
586         {
587           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
588             return 1;
589         }
590       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
591         return 1;
592
593       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
594
595     default:
596       break;
597     }
598
599   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
600   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
601     switch (fmt[i])
602       {
603       case 'e':
604         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
605           return 1;
606         break;
607       case 'E':
608         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
609           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
610             return 1;
611         break;
612       }
613
614   return 0;
615 }
616
617 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
618    that would be affected by a store to MEMREF.  */
619
620 static int
621 memref_used_between_p (memref, start, end)
622      rtx memref;
623      rtx start;
624      rtx end;
625 {
626   rtx insn;
627
628   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
629        insn = NEXT_INSN (insn))
630     if (INSN_P (insn) && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
631       return 1;
632
633   return 0;
634 }
635 \f
636 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current function.  */
637 int
638 function_invariant_p (x)
639      rtx x;
640 {
641   if (CONSTANT_P (x))
642     return 1;
643   if (x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
644     return 1;
645   if (GET_CODE (x) == PLUS
646       && (XEXP (x, 0) == frame_pointer_rtx || XEXP (x, 0) == arg_pointer_rtx)
647       && CONSTANT_P (XEXP (x, 1)))
648     return 1;
649   return 0;
650 }
651
652 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
653    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
654    from a single constant).  Lower their priority for a register.
655
656    If such a register is only referenced once, try substituting its value
657    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
658    completely.  */
659
660 static void
661 update_equiv_regs ()
662 {
663   /* Set when an attempt should be made to replace a register with the
664      associated reg_equiv_replacement entry at the end of this function.  */
665   char *reg_equiv_replace;
666   rtx insn;
667   int block, depth;
668
669   reg_equiv_replace = (char *) xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv_replace);
670   reg_equiv_init_insns = (rtx *) xcalloc (max_regno, sizeof (rtx));
671   reg_equiv_replacement = (rtx *) xcalloc (max_regno, sizeof (rtx));
672
673   init_alias_analysis ();
674
675   loop_depth = 0;
676
677   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
678      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
679      a register can be set below its use.  */
680   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
681     {
682       rtx note;
683       rtx set;
684       rtx dest, src;
685       int regno;
686
687       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
688         {
689           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
690             loop_depth++;
691           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
692             loop_depth--;
693         }
694
695       if (! INSN_P (insn))
696         continue;
697
698       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
699         if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
700           no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
701
702       set = single_set (insn);
703
704       /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
705          only mark all destinations as having no known equivalence.  */
706       if (set == 0)
707         {
708           note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
709           continue;
710         }
711       else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
712         {
713           int i;
714
715           for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
716             {
717               rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
718               if (part != set)
719                 note_stores (part, no_equiv, NULL);
720             }
721         }
722
723       dest = SET_DEST (set);
724       src = SET_SRC (set);
725
726       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
727          in a single basic block, see if the register is always equivalent
728          to that memory location and if moving the store from INSN to the
729          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
730          initializing insn.
731
732          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
733          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
734
735          If one of the regs in the address is marked as reg_equiv_replace,
736          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv_replace
737          optimization may move the set of this register immediately before
738          insn, which puts it after reg_equiv_init_insns[regno], and hence
739          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
740          pseudo.  */
741       /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
742          a pseudo register before we see its setting insn that will cause
743          reg_equiv_replace for that pseudo to be set.
744          Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
745          reg_equiv_replace information has been gathered.  */
746
747       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (src) == REG
748           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
749           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
750           && REG_N_SETS (regno) == 1
751           && reg_equiv_init_insns[regno] != 0
752           && reg_equiv_init_insns[regno] != const0_rtx
753           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv_init_insns[regno], 0),
754                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
755           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0), reg_equiv_replace))
756         {
757           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv_init_insns[regno], 0);
758           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
759               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
760             REG_NOTES (init_insn)
761               = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
762         }
763
764       /* We only handle the case of a pseudo register being set
765          once, or always to the same value.  */
766       /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
767          values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
768          to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
769          handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
770          calculate_needs, but we traditionally work around this problem
771          here by rejecting equivalences when the destination is in a register
772          that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
773          preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
774          or use it.  */
775
776       if (GET_CODE (dest) != REG
777           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
778           || reg_equiv_init_insns[regno] == const0_rtx
779           || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
780               && GET_CODE (src) == MEM))
781         {
782           /* This might be seting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
783              also set somewhere else to a constant.  */
784           note_stores (set, no_equiv, NULL);
785           continue;
786         }
787
788       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
789
790       if (REG_N_SETS (regno) != 1
791           && (! note
792               || ! function_invariant_p (XEXP (note, 0))
793               || (reg_equiv_replacement[regno]
794                   && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
795                                     reg_equiv_replacement[regno]))))
796         {
797           no_equiv (dest, set, NULL);
798           continue;
799         }
800       /* Record this insn as initializing this register.  */
801       reg_equiv_init_insns[regno]
802         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init_insns[regno]);
803
804       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
805          it is always equivalent to the constant.  */
806       if (note && function_invariant_p (XEXP (note, 0)))
807         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
808
809       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
810          of that register.  Record this insn if the register is only used once
811          more and the equivalence value is the same as our source.
812
813          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
814          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
815          as written (if no registers are available, reload will substitute
816          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
817          dying in this insn whose death notes would be missed.
818
819          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
820          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
821          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
822          note.  */
823
824       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
825
826       if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
827           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
828           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
829         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
830                                                      REG_NOTES (insn));
831
832       if (note)
833         {
834           int regno = REGNO (dest);
835
836           /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
837              We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
838              pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
839              indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
840              jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
841           if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
842               || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
843                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
844                   && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
845                       == LABEL_REF)))
846             recorded_label_ref = 1;
847
848           reg_equiv_replacement[regno] = XEXP (note, 0);
849
850           /* Don't mess with things live during setjmp.  */
851           if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0)
852             {
853               /* Note that the statement below does not affect the priority
854                  in local-alloc!  */
855               REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
856
857
858               /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
859                  set once and used once, indicate that the reference may be
860                  replaced by the equivalence we computed above.  If the
861                  register is only used in one basic block, this can't succeed
862                  or combine would have done it.
863
864                  It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
865                  below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
866                  a basic block so this would be too complicated.
867
868                  This case normally occurs when a parameter is read from
869                  memory and then used exactly once, not in a loop.  */
870
871                 if (REG_N_REFS (regno) == 2
872                     && REG_BASIC_BLOCK (regno) < 0
873                     && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
874                   reg_equiv_replace[regno] = 1;
875             }
876         }
877     }
878
879   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
880      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
881      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
882      initializing reference and this register will go away.  If we
883      can't replace the reference, and the instruction is not in a
884      loop, then move the register initialization just before the use,
885      so that they are in the same basic block.  */
886   block = -1;
887   depth = 0;
888   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
889     {
890       rtx link;
891
892       /* Keep track of which basic block we are in.  */
893       if (block + 1 < n_basic_blocks
894           && BLOCK_HEAD (block + 1) == insn)
895         ++block;
896
897       if (! INSN_P (insn))
898         {
899           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
900             {
901               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
902                 ++depth;
903               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
904                 {
905                   --depth;
906                   if (depth < 0)
907                     abort ();
908                 }
909             }
910
911           continue;
912         }
913
914       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
915         {
916           if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
917               /* Make sure this insn still refers to the register.  */
918               && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
919             {
920               int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
921               rtx equiv_insn;
922
923               if (! reg_equiv_replace[regno])
924                 continue;
925
926               /* reg_equiv_replace[REGNO] gets set only when
927                  REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
928                  once and used once.  (If it were only set, but not used,
929                  flow would have deleted the setting insns.)  Hence
930                  there can only be one insn in reg_equiv_init_insns.  */
931               equiv_insn = XEXP (reg_equiv_init_insns[regno], 0);
932
933               if (validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
934                                         reg_equiv_replacement[regno], insn))
935                 {
936                   remove_death (regno, insn);
937                   REG_N_REFS (regno) = 0;
938                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
939                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
940                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
941                 }
942               /* If we aren't in a loop, and there are no calls in
943                  INSN or in the initialization of the register, then
944                  move the initialization of the register to just
945                  before INSN.  Update the flow information.  */
946               else if (depth == 0
947                        && GET_CODE (equiv_insn) == INSN
948                        && GET_CODE (insn) == INSN
949                        && REG_BASIC_BLOCK (regno) < 0)
950                 {
951                   int l;
952
953                   emit_insn_before (copy_rtx (PATTERN (equiv_insn)), insn);
954                   REG_NOTES (PREV_INSN (insn)) = REG_NOTES (equiv_insn);
955                   REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
956
957                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
958                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
959                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
960
961                   if (block < 0)
962                     REG_BASIC_BLOCK (regno) = 0;
963                   else
964                     REG_BASIC_BLOCK (regno) = block;
965                   REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
966                   REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
967
968                   if (block >= 0 && insn == BLOCK_HEAD (block))
969                     BLOCK_HEAD (block) = PREV_INSN (insn);
970
971                   for (l = 0; l < n_basic_blocks; l++)
972                     CLEAR_REGNO_REG_SET (BASIC_BLOCK (l)->global_live_at_start,
973                                          regno);
974                 }
975             }
976         }
977     }
978
979   /* Clean up.  */
980   end_alias_analysis ();
981   free (reg_equiv_replace);
982   free (reg_equiv_init_insns);
983   free (reg_equiv_replacement);
984 }
985
986 /* Mark REG as having no known equivalence.
987    Some instructions might have been proceessed before and furnished
988    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
989    removed.
990    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
991    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
992    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
993 static void
994 no_equiv (reg, store, data)
995      rtx reg, store ATTRIBUTE_UNUSED;
996      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
997 {
998   int regno;
999   rtx list;
1000
1001   if (GET_CODE (reg) != REG)
1002     return;
1003   regno = REGNO (reg);
1004   list = reg_equiv_init_insns[regno];
1005   if (list == const0_rtx)
1006     return;
1007   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1008     {
1009       rtx insn = XEXP (list, 0);
1010       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1011     }
1012   reg_equiv_init_insns[regno] = const0_rtx;
1013   reg_equiv_replacement[regno] = NULL_RTX;
1014 }
1015 \f
1016 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1017    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1018
1019 static void
1020 block_alloc (b)
1021      int b;
1022 {
1023   register int i, q;
1024   register rtx insn;
1025   rtx note;
1026   int insn_number = 0;
1027   int insn_count = 0;
1028   int max_uid = get_max_uid ();
1029   int *qty_order;
1030   int no_conflict_combined_regno = -1;
1031
1032   /* Count the instructions in the basic block.  */
1033
1034   insn = BLOCK_END (b);
1035   while (1)
1036     {
1037       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1038         if (++insn_count > max_uid)
1039           abort ();
1040       if (insn == BLOCK_HEAD (b))
1041         break;
1042       insn = PREV_INSN (insn);
1043     }
1044
1045   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1046      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1047   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) xcalloc ((2 * insn_count + 2),
1048                                            sizeof (HARD_REG_SET));
1049
1050   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1051
1052   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1053
1054   /* This loop scans the instructions of the basic block
1055      and assigns quantities to registers.
1056      It computes which registers to tie.  */
1057
1058   insn = BLOCK_HEAD (b);
1059   while (1)
1060     {
1061       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1062         insn_number++;
1063
1064       if (INSN_P (insn))
1065         {
1066           register rtx link, set;
1067           register int win = 0;
1068           register rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1069           int combined_regno = -1;
1070           int i;
1071
1072           this_insn_number = insn_number;
1073           this_insn = insn;
1074
1075           extract_insn (insn);
1076           which_alternative = -1;
1077
1078           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1079              If so, try doing that.
1080              Suitable insns are those with at least two operands and where
1081              operand 0 is an output that is a register that is not
1082              earlyclobber.
1083
1084              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1085              First look for operands that are required to be in the same
1086              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1087              operand or one that can be put into that operand if the
1088              operation is commutative.  If we don't find an operand
1089              that is required to be in the same register as operand 0,
1090              we can tie with any operand.
1091
1092              Subregs in place of regs are also ok.
1093
1094              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1095
1096           if (optimize
1097               && recog_data.n_operands > 1
1098               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1099               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1100             {
1101               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1102               int must_match_0 = -1;
1103               /* Counts number of alternatives that require a match with
1104                  operand 0.  */
1105               int n_matching_alts = 0;
1106
1107               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1108                 {
1109                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1110                   int this_match = (requires_inout (p));
1111
1112                   n_matching_alts += this_match;
1113                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1114                     must_match_0 = i;
1115                 }
1116
1117               r0 = recog_data.operand[0];
1118               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1119                 {
1120                   /* Skip this operand if we found an operand that
1121                      must match operand 0 and this operand isn't it
1122                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1123
1124                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1125                       && ! (i == must_match_0 + 1
1126                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1127                       && ! (i == must_match_0 - 1
1128                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1129                     continue;
1130
1131                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1132                      must match operand zero.  In that case, skip any
1133                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1134                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1135                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1136                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1137                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1138                     continue;
1139
1140                   r1 = recog_data.operand[i];
1141
1142                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1143                      There may be more than one register, but we only try one
1144                      of them.  */
1145                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p')
1146                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1147                       r1 = XEXP (r1, 0);
1148
1149                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1150                     {
1151                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1152                          If we have a move insn or an insn whose first input
1153                          can only be in the same register as the output, give
1154                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1155                       int may_save_copy
1156                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1157
1158                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1159                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1160                                             insn_number, insn, 0);
1161                     }
1162                   if (win)
1163                     break;
1164                 }
1165             }
1166
1167           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1168              which can safely overlap one of the inputs.
1169              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1170              and ends with an insn that copies the result to itself
1171              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1172              That note indicates what the inputs are.
1173              The result and the input can overlap if each insn in
1174              the sequence either doesn't mention the input
1175              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1176
1177              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1178              destination register won't have had a quantity number
1179              assigned, since that would prevent combining.  */
1180
1181           if (optimize
1182               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1183               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1184                   GET_CODE (r0) == REG)
1185               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1186               && XEXP (link, 0) != 0
1187               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1188               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1189               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1190               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1191                                         NULL_RTX)) != 0)
1192             {
1193               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1194                   /* Check that we have such a sequence.  */
1195                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1196                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1197               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1198                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1199                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1200                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1201                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1202
1203               /* Here we care if the operation to be computed is
1204                  commutative.  */
1205               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1206                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1207                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1208                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1209                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1210                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1211                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1212
1213               /* If we did combine something, show the register number
1214                  in question so that we know to ignore its death.  */
1215               if (win)
1216                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1217             }
1218
1219           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1220              to the number of the register used in this insn
1221              that was tied to the register set in this insn.
1222              This register's qty should not be "killed".  */
1223
1224           if (win)
1225             {
1226               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1227                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1228               combined_regno = REGNO (r1);
1229             }
1230
1231           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1232              except for anything that was just combined.  */
1233
1234           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1235             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1236                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1237                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1238                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1239                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1240                                         XEXP (link, 0))))
1241               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1242
1243           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1244              that are born (set) in this instruction.
1245              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1246
1247           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1248
1249           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1250              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1251              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1252              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1253              die after, not during, the current insn.  */
1254
1255           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1256             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1257                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1258               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1259
1260           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1261              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1262              block, so clear any register number that combined within it.  */
1263           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1264               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1265               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1266             no_conflict_combined_regno = -1;
1267         }
1268
1269       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1270          record the registers live before the block's first insn, since no
1271          pseudos we care about are live before that insn.  */
1272
1273       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1274       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1275
1276       if (insn == BLOCK_END (b))
1277         break;
1278
1279       insn = NEXT_INSN (insn);
1280     }
1281
1282   /* Now every register that is local to this basic block
1283      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1284      Every quantity should have a known birth and death.
1285
1286      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1287      number of suggested registers they need so we allocate those with
1288      the most restrictive needs first.  */
1289
1290   qty_order = (int *) xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1291   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1292     qty_order[i] = i;
1293
1294 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1295   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1296
1297   switch (next_qty)
1298     {
1299     case 3:
1300       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1301       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1302         EXCHANGE (0, 1);
1303       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1304         EXCHANGE (2, 1);
1305
1306       /* ... Fall through ...  */
1307     case 2:
1308       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1309       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1310         EXCHANGE (0, 1);
1311
1312       /* ... Fall through ...  */
1313
1314     case 1:
1315     case 0:
1316       /* Nothing to do here.  */
1317       break;
1318
1319     default:
1320       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1321     }
1322
1323   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1324      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1325      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1326   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1327     {
1328       q = qty_order[i];
1329       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1330         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1331                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1332       else
1333         qty[q].phys_reg = -1;
1334     }
1335
1336   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1337      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1338      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1339
1340   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1341     qty_order[i] = i;
1342
1343 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1344   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1345
1346   switch (next_qty)
1347     {
1348     case 3:
1349       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1350       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1351         EXCHANGE (0, 1);
1352       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1353         EXCHANGE (2, 1);
1354
1355       /* ... Fall through ...  */
1356     case 2:
1357       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1358       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1359         EXCHANGE (0, 1);
1360
1361       /* ... Fall through ...  */
1362
1363     case 1:
1364     case 0:
1365       /* Nothing to do here.  */
1366       break;
1367
1368     default:
1369       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1370     }
1371
1372   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1373      look for a hardware register to put it in.
1374      First try the register class that is cheapest for this qty,
1375      if there is more than one class.  */
1376
1377   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1378     {
1379       q = qty_order[i];
1380       if (qty[q].phys_reg < 0)
1381         {
1382 #ifdef INSN_SCHEDULING
1383           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1384              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1385              of this qty's lifetime.
1386
1387              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1388              discourage the register allocator from creating false
1389              dependencies.
1390
1391              The adjustment value is choosen to indicate that this qty
1392              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1393              before and after the lifetime of this qty.
1394
1395              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1396              overall code performance.
1397
1398              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1399              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1400           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1401           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1402                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1403 #endif
1404
1405           if (N_REG_CLASSES > 1)
1406             {
1407 #ifdef INSN_SCHEDULING
1408               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1409                  are born immediately after this qty or die immediately before
1410                  this qty.
1411
1412                  This optimization is only appropriate when we will run
1413                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1414                  for code size.  */
1415               if (flag_schedule_insns_after_reload
1416                   && !optimize_size
1417                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1418                 {
1419                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1420                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1421                                                    fake_birth, fake_death);
1422                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1423                     continue;
1424                 }
1425 #endif
1426               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1427                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1428                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1429               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1430                 continue;
1431             }
1432
1433 #ifdef INSN_SCHEDULING
1434           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1435           if (flag_schedule_insns_after_reload
1436               && !optimize_size
1437               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1438               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1439             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1440                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1441                                              fake_birth, fake_death);
1442 #endif
1443           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1444             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1445                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1446                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1447         }
1448     }
1449
1450   /* Now propagate the register assignments
1451      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1452
1453   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1454     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1455       {
1456         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1457           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1458       }
1459
1460   /* Clean up.  */
1461   free (regs_live_at);
1462   free (qty_order);
1463 }
1464 \f
1465 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1466    We give shorter-lived quantities higher priority.
1467    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1468    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1469    done by global-alloc.
1470
1471    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1472    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1473    of some programs by as much as a factor of three!  */
1474
1475 /* Note that the quotient will never be bigger than
1476    the value of floor_log2 times the maximum number of
1477    times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1478    Multiplying this by 10000 can't overflow.
1479    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1480
1481 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1482   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].n_refs * qty[q].size) \
1483           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * 10000))
1484
1485 static int
1486 qty_compare (q1, q2)
1487      int q1, q2;
1488 {
1489   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1490 }
1491
1492 static int
1493 qty_compare_1 (q1p, q2p)
1494      const PTR q1p;
1495      const PTR q2p;
1496 {
1497   register int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1498   register int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1499
1500   if (tem != 0)
1501     return tem;
1502
1503   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1504      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1505   return q1 - q2;
1506 }
1507 \f
1508 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1509    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1510    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1511    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1512    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1513    algorithm as above.  */
1514
1515 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1516   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1517     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1518     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1519
1520 static int
1521 qty_sugg_compare (q1, q2)
1522      int q1, q2;
1523 {
1524   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1525
1526   if (tem != 0)
1527     return tem;
1528
1529   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1530 }
1531
1532 static int
1533 qty_sugg_compare_1 (q1p, q2p)
1534      const PTR q1p;
1535      const PTR q2p;
1536 {
1537   register int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1538   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1539
1540   if (tem != 0)
1541     return tem;
1542
1543   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1544   if (tem != 0)
1545     return tem;
1546
1547   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1548      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1549   return q1 - q2;
1550 }
1551
1552 #undef QTY_CMP_SUGG
1553 #undef QTY_CMP_PRI
1554 \f
1555 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1556    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1557
1558    Combining registers means marking them as having the same quantity
1559    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1560    them is a SUBREG).
1561
1562    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1563    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1564    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1565    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1566
1567    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1568    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1569    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1570
1571    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1572    SETREG or if the input and output must share a register.
1573    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1574
1575    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1576
1577 static int
1578 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1579      rtx usedreg, setreg;
1580      int may_save_copy;
1581      int insn_number;
1582      rtx insn;
1583      int already_dead;
1584 {
1585   register int ureg, sreg;
1586   register int offset = 0;
1587   int usize, ssize;
1588   register int sqty;
1589
1590   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1591      is present that does not change the entire register, don't consider
1592      this a copy insn.  */
1593
1594   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1595     {
1596       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1597         may_save_copy = 0;
1598       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1599       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1600     }
1601   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1602     return 0;
1603   ureg = REGNO (usedreg);
1604   usize = REG_SIZE (usedreg);
1605
1606   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1607     {
1608       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1609         may_save_copy = 0;
1610       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1611       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1612     }
1613   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1614     return 0;
1615   sreg = REGNO (setreg);
1616   ssize = REG_SIZE (setreg);
1617
1618   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1619      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1620      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1621   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1622       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1623       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1624       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1625       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1626          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1627       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1628           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1629       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1630       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1631       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1632          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1633          combine anyway, but don't take any chances.  */
1634       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1635           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1636       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1637          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1638          also dies in this insn.  */
1639       || ureg == sreg
1640       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1641       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1642       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1643          implications as to which registers may be used.  */
1644       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1645     return 0;
1646
1647   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1648      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1649
1650      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1651      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1652      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1653
1654   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1655     {
1656       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1657          suggestions.  */
1658       if (reg_qty[sreg] == -2)
1659         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1660
1661       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1662         {
1663           if (may_save_copy
1664               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1665             {
1666               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1667               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1668             }
1669           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1670             {
1671               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1672               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1673             }
1674         }
1675       return 0;
1676     }
1677
1678   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1679
1680   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1681     {
1682       if (may_save_copy
1683           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1684         {
1685           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1686           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1687         }
1688       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1689         {
1690           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1691           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1692         }
1693       return 0;
1694     }
1695
1696   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1697      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1698      don't allocate.  */
1699   if (reg_qty[sreg] >= -1
1700       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1701          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1702       || (current_function_has_nonlocal_label
1703           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1704               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1705     return 0;
1706
1707   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1708      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1709      are compatible.  */
1710
1711   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1712       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1713     {
1714       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1715       sqty = reg_qty[ureg];
1716       reg_qty[sreg] = sqty;
1717       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1718       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1719       qty[sqty].first_reg = sreg;
1720
1721       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1722       update_qty_class (sqty, sreg);
1723
1724       /* Update info about quantity SQTY.  */
1725       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1726       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1727       if (usize < ssize)
1728         {
1729           register int i;
1730
1731           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1732             reg_offset[i] -= offset;
1733
1734           qty[sqty].size = ssize;
1735           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1736         }
1737     }
1738   else
1739     return 0;
1740
1741   return 1;
1742 }
1743 \f
1744 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1745    to a quantity or register whose class is CLASS.
1746    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1747
1748 static int
1749 reg_meets_class_p (reg, class)
1750      int reg;
1751      enum reg_class class;
1752 {
1753   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1754   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1755           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1756 }
1757
1758 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1759
1760 static void
1761 update_qty_class (qtyno, reg)
1762      int qtyno;
1763      int reg;
1764 {
1765   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1766   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1767     qty[qtyno].min_class = rclass;
1768
1769   rclass = reg_alternate_class (reg);
1770   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1771     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1772
1773   if (REG_CHANGES_MODE (reg))
1774     qty[qtyno].changes_mode = 1;
1775 }
1776 \f
1777 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1778
1779    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1780    is modifying the register.
1781
1782    If it is not really a register, we do nothing.
1783    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1784    carry info from `block_alloc'.  */
1785
1786 static void
1787 reg_is_set (reg, setter, data)
1788      rtx reg;
1789      rtx setter;
1790      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1791 {
1792   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1793      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1794
1795   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1796       && GET_CODE (reg) != REG)
1797     return;
1798
1799   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1800      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1801      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1802
1803   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1804 }
1805 \f
1806 /* Handle beginning of the life of register REG.
1807    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1808
1809 static void
1810 reg_is_born (reg, birth)
1811      rtx reg;
1812      int birth;
1813 {
1814   register int regno;
1815
1816   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1817     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
1818   else
1819     regno = REGNO (reg);
1820
1821   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1822     {
1823       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
1824
1825       /* If the register was to have been born earlier that the present
1826          insn, mark it as live where it is actually born.  */
1827       if (birth < 2 * this_insn_number)
1828         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
1829     }
1830   else
1831     {
1832       if (reg_qty[regno] == -2)
1833         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
1834
1835       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
1836       if (reg_qty[regno] >= 0)
1837         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
1838     }
1839 }
1840
1841 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
1842    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
1843    is an input (the normal case).
1844    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
1845
1846 static void
1847 wipe_dead_reg (reg, output_p)
1848      register rtx reg;
1849      int output_p;
1850 {
1851   register int regno = REGNO (reg);
1852
1853   /* If this insn has multiple results,
1854      and the dead reg is used in one of the results,
1855      extend its life to after this insn,
1856      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
1857
1858      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
1859      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
1860      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
1861      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
1862      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
1863      register before the output reload insn.  */
1864   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
1865       && multiple_sets (this_insn))
1866     {
1867       int i;
1868       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
1869         {
1870           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
1871           if (GET_CODE (set) == SET
1872               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
1873               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
1874               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
1875             output_p = 1;
1876         }
1877     }
1878
1879   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
1880      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
1881      the result of this insn.  */
1882   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
1883     output_p = 1;
1884
1885   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1886     {
1887       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
1888
1889       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
1890          the beginning of this insn (the above statement would cause this
1891          not to happen).  */
1892       if (output_p)
1893         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
1894                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
1895     }
1896
1897   else if (reg_qty[regno] >= 0)
1898     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
1899 }
1900 \f
1901 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
1902    that can hold something of machine-mode MODE
1903      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
1904    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
1905    and return the number of the first of them.
1906    Return -1 if such a block cannot be found.
1907    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
1908    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
1909
1910    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
1911    register is available.  If not, return -1.  */
1912
1913 static int
1914 find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
1915                born_index, dead_index)
1916      enum reg_class class;
1917      enum machine_mode mode;
1918      int qtyno;
1919      int accept_call_clobbered;
1920      int just_try_suggested;
1921      int born_index, dead_index;
1922 {
1923   register int i, ins;
1924 #ifdef HARD_REG_SET
1925   /* Declare it register if it's a scalar.  */
1926   register
1927 #endif
1928     HARD_REG_SET used, first_used;
1929 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1930   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1931 #endif
1932
1933   /* Validate our parameters.  */
1934   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
1935     abort ();
1936
1937   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
1938      if we might get a nonlocal goto.  */
1939   if (current_function_has_nonlocal_label
1940       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
1941     return -1;
1942
1943   if (accept_call_clobbered)
1944     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
1945   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
1946     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
1947   else
1948     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
1949
1950   if (accept_call_clobbered)
1951     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
1952
1953   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
1954     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
1955
1956   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
1957
1958   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
1959      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
1960      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
1961      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
1962
1963      This is true of any register that can be eliminated.  */
1964 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1965   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1966     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
1967 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
1968   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
1969      that it might be eliminated into.  */
1970   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1971 #endif
1972 #else
1973   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
1974 #endif
1975
1976 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE
1977   if (qty[qtyno].changes_mode)
1978     IOR_HARD_REG_SET (used,
1979                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE]);
1980 #endif
1981
1982   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
1983      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
1984      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
1985      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
1986      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
1987      registers.  */
1988   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
1989
1990   if (just_try_suggested)
1991     {
1992       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
1993         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
1994       else
1995         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
1996     }
1997
1998   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
1999   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2000
2001   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2002
2003   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2004     {
2005 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2006       int regno = reg_alloc_order[i];
2007 #else
2008       int regno = i;
2009 #endif
2010       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2011           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2012           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2013               || accept_call_clobbered
2014               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2015         {
2016           register int j;
2017           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2018           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2019           if (j == size1)
2020             {
2021               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2022                  insns.  */
2023               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2024               return regno;
2025             }
2026 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2027           /* Skip starting points we know will lose.  */
2028           i += j;
2029 #endif
2030         }
2031     }
2032
2033  fail:
2034   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2035      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2036      try them.  */
2037
2038   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2039      and save and restore it around calls, do that.  */
2040   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2041       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2042     {
2043       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2044       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2045       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2046                             born_index, dead_index);
2047     }
2048
2049   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2050      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2051      registers in that case.  */
2052
2053   if (! accept_call_clobbered
2054       && flag_caller_saves
2055       && ! just_try_suggested
2056       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2057       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2058                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2059     {
2060       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2061       if (i >= 0)
2062         caller_save_needed = 1;
2063       return i;
2064     }
2065   return -1;
2066 }
2067 \f
2068 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2069    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2070    is zero).  */
2071
2072 static void
2073 mark_life (regno, mode, life)
2074      register int regno;
2075      enum machine_mode mode;
2076      int life;
2077 {
2078   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2079   if (life)
2080     while (--j >= 0)
2081       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2082   else
2083     while (--j >= 0)
2084       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2085 }
2086
2087 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2088    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2089    to insn number DEATH (exclusive).  */
2090
2091 static void
2092 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2093      int regno;
2094      enum machine_mode mode;
2095      int life, birth, death;
2096 {
2097   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2098 #ifdef HARD_REG_SET
2099   /* Declare it register if it's a scalar.  */
2100   register
2101 #endif
2102     HARD_REG_SET this_reg;
2103
2104   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2105   while (--j >= 0)
2106     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2107
2108   if (life)
2109     while (birth < death)
2110       {
2111         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2112         birth++;
2113       }
2114   else
2115     while (birth < death)
2116       {
2117         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2118         birth++;
2119       }
2120 }
2121 \f
2122 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2123    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2124    the equivalent expression.
2125
2126    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2127    in which it is used, return 1.
2128
2129    Otherwise, return 0.  */
2130
2131 static int
2132 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2133      rtx insn, r0 ATTRIBUTE_UNUSED, r1;
2134 {
2135   int ok = 0;
2136   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2137   rtx p, last;
2138
2139   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2140      when we scan the insns that actually use it.  */
2141
2142   if (note == 0
2143       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2144       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2145           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2146     return 0;
2147
2148   last = XEXP (note, 0);
2149
2150   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2151     if (INSN_P (p))
2152       {
2153         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2154           ok = 1;
2155
2156         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2157            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2158            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2159            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2160            true when these sequences are created.  */
2161         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2162           return 0;
2163       }
2164
2165   return ok;
2166 }
2167 \f
2168 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2169    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2170    is acceptable.  */
2171
2172 static int
2173 requires_inout (p)
2174      const char *p;
2175 {
2176   char c;
2177   int found_zero = 0;
2178   int reg_allowed = 0;
2179   int num_matching_alts = 0;
2180
2181   while ((c = *p++))
2182     switch (c)
2183       {
2184       case '=':  case '+':  case '?':
2185       case '#':  case '&':  case '!':
2186       case '*':  case '%':
2187       case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2188       case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2189       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2190       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2191       case 's':  case 'i':  case 'n':
2192       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2193       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2194       case 'X':
2195         /* These don't say anything we care about.  */
2196         break;
2197
2198       case ',':
2199         if (found_zero && ! reg_allowed)
2200           num_matching_alts++;
2201
2202         found_zero = reg_allowed = 0;
2203         break;
2204
2205       case '0':
2206         found_zero = 1;
2207         break;
2208
2209       default:
2210         if (REG_CLASS_FROM_LETTER (c) == NO_REGS)
2211           break;
2212         /* FALLTHRU */
2213       case 'p':
2214       case 'g': case 'r':
2215         reg_allowed = 1;
2216         break;
2217       }
2218
2219   if (found_zero && ! reg_allowed)
2220     num_matching_alts++;
2221
2222   return num_matching_alts;
2223 }
2224 \f
2225 void
2226 dump_local_alloc (file)
2227      FILE *file;
2228 {
2229   register int i;
2230   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2231     if (reg_renumber[i] != -1)
2232       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2233 }