OSDN Git Service

(memop_valid): Memory indirection now valid.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 88, 91, 93-6, 1997 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
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 cannot be reallocated by global.c if the hard
59    register is used as a spill register.  So we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include <stdio.h>
63 #include "config.h"
64 #include "rtl.h"
65 #include "flags.h"
66 #include "basic-block.h"
67 #include "regs.h"
68 #include "hard-reg-set.h"
69 #include "insn-config.h"
70 #include "recog.h"
71 #include "output.h"
72 \f
73 /* Next quantity number available for allocation.  */
74
75 static int next_qty;
76
77 /* In all the following vectors indexed by quantity number.  */
78
79 /* Element Q is the hard reg number chosen for quantity Q,
80    or -1 if none was found.  */
81
82 static short *qty_phys_reg;
83
84 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
85    for each quantity.  The first, qty_phys_copy_sugg, contains hard registers
86    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
87    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
88
89    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
90    eliminate copy insns.  */
91
92 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
93    copy insns.  */
94
95 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
96
97 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
98    arithmetic insns.  */
99
100 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
101
102 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
103
104 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
105
106 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
107
108 static short *qty_phys_num_sugg;
109
110 /* Element Q is the number of refs to quantity Q.  */
111
112 static int *qty_n_refs;
113
114 /* Element Q is a reg class contained in (smaller than) the
115    preferred classes of all the pseudo regs that are tied in quantity Q.
116    This is the preferred class for allocating that quantity.  */
117
118 static enum reg_class *qty_min_class;
119
120 /* Insn number (counting from head of basic block)
121    where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
122
123 static int *qty_birth;
124
125 /* Insn number (counting from head of basic block)
126    where quantity Q died.  Due to the way tying is done,
127    and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
128    a quantity can die only once.  Each quantity's life span
129    is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
130
131 static int *qty_death;
132
133 /* Number of words needed to hold the data in quantity Q.
134    This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
135    1. It is used in computing the relative importances of qtys,
136       which determines the order in which we look for regs for them.
137    2. It is used in rules that prevent tying several registers of
138       different sizes in a way that is geometrically impossible
139       (see combine_regs).  */
140
141 static int *qty_size;
142
143 /* This holds the mode of the registers that are tied to qty Q,
144    or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
145
146 static enum machine_mode *qty_mode;
147
148 /* Number of times a reg tied to qty Q lives across a CALL_INSN.  */
149
150 static int *qty_n_calls_crossed;
151
152 /* Register class within which we allocate qty Q if we can't get
153    its preferred class.  */
154
155 static enum reg_class *qty_alternate_class;
156
157 /* Element Q is the SCRATCH expression for which this quantity is being
158    allocated or 0 if this quantity is allocating registers.  */
159
160 static rtx *qty_scratch_rtx;
161
162 /* Element Q is nonzero if this quantity has been used in a SUBREG
163    that changes its size.  */
164
165 static char *qty_changes_size;
166
167 /* Element Q is the register number of one pseudo register whose
168    reg_qty value is Q, or -1 is this quantity is for a SCRATCH.  This
169    register should be the head of the chain maintained in reg_next_in_qty.  */
170
171 static int *qty_first_reg;
172
173 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
174    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
175    end of the chain.  qty_first_reg point to the head of this chain.  */
176
177 static int *reg_next_in_qty;
178
179 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
180    if it is >= 0,
181    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
182    or -2 if not known yet.
183
184    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
185    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
186    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
187    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
188    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
189    tests by exploiting this.
190
191    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
192    be referenced.  */
193
194 static int *reg_qty;
195
196 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
197    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
198    to a subreg of a DImode register.  */
199
200 static char *reg_offset;
201
202 /* Vector of substitutions of register numbers,
203    used to map pseudo regs into hardware regs.
204    This is set up as a result of register allocation.
205    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
206    or is -1 if no hard reg was assigned.
207    If N is a hard reg number, element N is N.  */
208
209 short *reg_renumber;
210
211 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
212    of the instructions in a basic block.  */
213
214 static HARD_REG_SET regs_live;
215
216 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
217    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
218    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
219    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
220
221    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
222    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
223    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
224    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
225
226 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
227
228 int *scratch_block;
229 rtx *scratch_list;
230 int scratch_list_length;
231 static int scratch_index;
232
233 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
234    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
235 static int this_insn_number;
236 static rtx this_insn;
237
238 /* Used to communicate changes made by update_equiv_regs to
239    memref_referenced_p.  reg_equiv_replacement is set for any REG_EQUIV note
240    found or created, so that we can keep track of what memory accesses might
241    be created later, e.g. by reload.  */
242
243 static rtx *reg_equiv_replacement;
244
245 static void alloc_qty           PROTO((int, enum machine_mode, int, int));
246 static void alloc_qty_for_scratch PROTO((rtx, int, rtx, int, int));
247 static void validate_equiv_mem_from_store PROTO((rtx, rtx));
248 static int validate_equiv_mem   PROTO((rtx, rtx, rtx));
249 static int memref_referenced_p  PROTO((rtx, rtx));
250 static int memref_used_between_p PROTO((rtx, rtx, rtx));
251 static void optimize_reg_copy_1 PROTO((rtx, rtx, rtx));
252 static void optimize_reg_copy_2 PROTO((rtx, rtx, rtx));
253 static void update_equiv_regs   PROTO((void));
254 static void block_alloc         PROTO((int));
255 static int qty_sugg_compare     PROTO((int, int));
256 static int qty_sugg_compare_1   PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
257 static int qty_compare          PROTO((int, int));
258 static int qty_compare_1        PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
259 static int combine_regs         PROTO((rtx, rtx, int, int, rtx, int));
260 static int reg_meets_class_p    PROTO((int, enum reg_class));
261 static int reg_classes_overlap_p PROTO((enum reg_class, enum reg_class,
262                                         int));
263 static void update_qty_class    PROTO((int, int));
264 static void reg_is_set          PROTO((rtx, rtx));
265 static void reg_is_born         PROTO((rtx, int));
266 static void wipe_dead_reg       PROTO((rtx, int));
267 static int find_free_reg        PROTO((enum reg_class, enum machine_mode,
268                                        int, int, int, int, int));
269 static void mark_life           PROTO((int, enum machine_mode, int));
270 static void post_mark_life      PROTO((int, enum machine_mode, int, int, int));
271 static int no_conflict_p        PROTO((rtx, rtx, rtx));
272 static int requires_inout       PROTO((char *));
273 \f
274 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
275    for register number REGNO which is born at index BIRTH
276    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
277
278 static void
279 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
280      int regno;
281      enum machine_mode mode;
282      int size, birth;
283 {
284   register int qty = next_qty++;
285
286   reg_qty[regno] = qty;
287   reg_offset[regno] = 0;
288   reg_next_in_qty[regno] = -1;
289
290   qty_first_reg[qty] = regno;
291   qty_size[qty] = size;
292   qty_mode[qty] = mode;
293   qty_birth[qty] = birth;
294   qty_n_calls_crossed[qty] = reg_n_calls_crossed[regno];
295   qty_min_class[qty] = reg_preferred_class (regno);
296   qty_alternate_class[qty] = reg_alternate_class (regno);
297   qty_n_refs[qty] = reg_n_refs[regno];
298   qty_changes_size[qty] = reg_changes_size[regno];
299 }
300 \f
301 /* Similar to `alloc_qty', but allocates a quantity for a SCRATCH rtx
302    used as operand N in INSN.  We assume here that the SCRATCH is used in
303    a CLOBBER.  */
304
305 static void
306 alloc_qty_for_scratch (scratch, n, insn, insn_code_num, insn_number)
307      rtx scratch;
308      int n;
309      rtx insn;
310      int insn_code_num, insn_number;
311 {
312   register int qty;
313   enum reg_class class;
314   char *p, c;
315   int i;
316
317 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
318   /* If we haven't yet computed which alternative will be used, do so now.
319      Then set P to the constraints for that alternative.  */
320   if (which_alternative == -1)
321     if (! constrain_operands (insn_code_num, 0))
322       return;
323
324   for (p = insn_operand_constraint[insn_code_num][n], i = 0;
325        *p && i < which_alternative; p++)
326     if (*p == ',')
327       i++;
328
329   /* Compute the class required for this SCRATCH.  If we don't need a
330      register, the class will remain NO_REGS.  If we guessed the alternative
331      number incorrectly, reload will fix things up for us.  */
332
333   class = NO_REGS;
334   while ((c = *p++) != '\0' && c != ',')
335     switch (c)
336       {
337       case '=':  case '+':  case '?':
338       case '#':  case '&':  case '!':
339       case '*':  case '%':  
340       case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
341       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
342       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
343       case 's':  case 'i':  case 'n':
344       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
345       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
346 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
347       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
348 #endif
349       case 'p':
350         /* These don't say anything we care about.  */
351         break;
352
353       case 'X':
354         /* We don't need to allocate this SCRATCH.  */
355         return;
356
357       case 'g': case 'r':
358         class = reg_class_subunion[(int) class][(int) GENERAL_REGS];
359         break;
360
361       default:
362         class
363           = reg_class_subunion[(int) class][(int) REG_CLASS_FROM_LETTER (c)];
364         break;
365       }
366
367   if (class == NO_REGS)
368     return;
369
370 #else /* REGISTER_CONSTRAINTS */
371
372   class = GENERAL_REGS;
373 #endif
374   
375
376   qty = next_qty++;
377
378   qty_first_reg[qty] = -1;
379   qty_scratch_rtx[qty] = scratch;
380   qty_size[qty] = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (scratch));
381   qty_mode[qty] = GET_MODE (scratch);
382   qty_birth[qty] = 2 * insn_number - 1;
383   qty_death[qty] = 2 * insn_number + 1;
384   qty_n_calls_crossed[qty] = 0;
385   qty_min_class[qty] = class;
386   qty_alternate_class[qty] = NO_REGS;
387   qty_n_refs[qty] = 1;
388   qty_changes_size[qty] = 0;
389 }
390 \f
391 /* Main entry point of this file.  */
392
393 void
394 local_alloc ()
395 {
396   register int b, i;
397   int max_qty;
398
399   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
400      If defined, let the machine say what kind of ordering we
401      should use.  */
402 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
403   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
404 #endif
405
406   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
407      registers.  */
408   update_equiv_regs ();
409
410   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
411      numbers start at zero and we can have one for each pseudo plus the
412      number of SCRATCHes in the largest block, in the worst case.  */
413   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER) + max_scratch;
414
415   /* Allocate vectors of temporary data.
416      See the declarations of these variables, above,
417      for what they mean.  */
418
419   /* There can be up to MAX_SCRATCH * N_BASIC_BLOCKS SCRATCHes to allocate.
420      Instead of allocating this much memory from now until the end of
421      reload, only allocate space for MAX_QTY SCRATCHes.  If there are more
422      reload will allocate them.  */
423
424   scratch_list_length = max_qty;
425   scratch_list = (rtx *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (rtx));
426   bzero ((char *) scratch_list, scratch_list_length * sizeof (rtx));
427   scratch_block = (int *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (int));
428   bzero ((char *) scratch_block, scratch_list_length * sizeof (int));
429   scratch_index = 0;
430
431   qty_phys_reg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
432   qty_phys_copy_sugg
433     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
434   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
435   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
436   qty_phys_num_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
437   qty_birth = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
438   qty_death = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
439   qty_scratch_rtx = (rtx *) alloca (max_qty * sizeof (rtx));
440   qty_first_reg = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
441   qty_size = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
442   qty_mode
443     = (enum machine_mode *) alloca (max_qty * sizeof (enum machine_mode));
444   qty_n_calls_crossed = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
445   qty_min_class
446     = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
447   qty_alternate_class
448     = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
449   qty_n_refs = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
450   qty_changes_size = (char *) alloca (max_qty * sizeof (char));
451
452   reg_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
453   reg_offset = (char *) alloca (max_regno * sizeof (char));
454   reg_next_in_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
455
456   reg_renumber = (short *) oballoc (max_regno * sizeof (short));
457   for (i = 0; i < max_regno; i++)
458     reg_renumber[i] = -1;
459
460   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
461      In general, these are the registers used only in a single block and
462      which only die once.  However, if a register's preferred class has only
463      a few entries, don't allocate this register here unless it is preferred
464      or nothing since retry_global_alloc won't be able to move it to
465      GENERAL_REGS if a reload register of this class is needed.
466
467      We need not be concerned with which block actually uses the register
468      since we will never see it outside that block.  */
469
470   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
471     {
472       if (reg_basic_block[i] >= 0 && reg_n_deaths[i] == 1
473           && (reg_alternate_class (i) == NO_REGS
474               || ! CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (i))))
475         reg_qty[i] = -2;
476       else
477         reg_qty[i] = -1;
478     }
479
480   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
481   next_qty = max_qty;
482
483   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
484
485   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
486     {
487       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
488          vectors might need to be initialized because they were used
489          for the previous block; it is set to the entire array before
490          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
491          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
492          explicit set by `alloc_qty'.  */
493
494       if (next_qty < 6)
495         {
496           for (i = 0; i < next_qty; i++)
497             {
498               qty_scratch_rtx[i] = 0;
499               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
500               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
501               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
502               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
503             }
504         }
505       else
506         {
507 #define CLEAR(vector)  \
508           bzero ((char *) (vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
509
510           CLEAR (qty_scratch_rtx);
511           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
512           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
513           CLEAR (qty_phys_sugg);
514           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
515         }
516
517       next_qty = 0;
518
519       block_alloc (b);
520 #ifdef USE_C_ALLOCA
521       alloca (0);
522 #endif
523     }
524 }
525 \f
526 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
527 static int loop_depth;
528
529 /* Used for communication between the following two functions: contains
530    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
531 static rtx equiv_mem;
532
533 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
534 static int equiv_mem_modified;
535
536 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
537    Called via note_stores.  */
538
539 static void
540 validate_equiv_mem_from_store (dest, set)
541      rtx dest;
542      rtx set;
543 {
544   if ((GET_CODE (dest) == REG
545        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
546       || (GET_CODE (dest) == MEM
547           && true_dependence (dest, equiv_mem)))
548     equiv_mem_modified = 1;
549 }
550
551 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
552    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
553    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
554    CALL_INSN.
555
556    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
557
558 static int
559 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
560      rtx start;
561      rtx reg;
562      rtx memref;
563 {
564   rtx insn;
565   rtx note;
566
567   equiv_mem = memref;
568   equiv_mem_modified = 0;
569
570   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
571      valid equivalence.  */
572   if (side_effects_p (memref))
573     return 0;
574
575   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
576     {
577       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
578         continue;
579
580       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
581         return 1;
582
583       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
584           && ! CONST_CALL_P (insn))
585         return 0;
586
587       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store);
588
589       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
590          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
591          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
592          the trouble.  */
593
594       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
595         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
596              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
597             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
598             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
599           return 0;
600     }
601
602   return 0;
603 }
604 \f
605 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
606    to MEMREF.  */
607
608 static int
609 memref_referenced_p (memref, x)
610      rtx x;
611      rtx memref;
612 {
613   int i, j;
614   char *fmt;
615   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
616
617   switch (code)
618     {
619     case CONST_INT:
620     case CONST:
621     case LABEL_REF:
622     case SYMBOL_REF:
623     case CONST_DOUBLE:
624     case PC:
625     case CC0:
626     case HIGH:
627     case LO_SUM:
628       return 0;
629
630     case REG:
631       return (reg_equiv_replacement[REGNO (x)]
632               && memref_referenced_p (memref,
633                                       reg_equiv_replacement[REGNO (x)]));
634
635     case MEM:
636       if (true_dependence (memref, x))
637         return 1;
638       break;
639
640     case SET:
641       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
642          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
643       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
644         {
645           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
646             return 1;
647         }
648       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
649         return 1;
650
651       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
652     }
653
654   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
655   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
656     switch (fmt[i])
657       {
658       case 'e':
659         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
660           return 1;
661         break;
662       case 'E':
663         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
664           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
665             return 1;
666         break;
667       }
668
669   return 0;
670 }
671
672 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
673    that would be affected by a store to MEMREF.  */
674
675 static int
676 memref_used_between_p (memref, start, end)
677      rtx memref;
678      rtx start;
679      rtx end;
680 {
681   rtx insn;
682
683   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
684        insn = NEXT_INSN (insn))
685     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
686         && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
687       return 1;
688
689   return 0;
690 }
691 \f
692 /* INSN is a copy from SRC to DEST, both registers, and SRC does not die
693    in INSN.
694
695    Search forward to see if SRC dies before either it or DEST is modified,
696    but don't scan past the end of a basic block.  If so, we can replace SRC
697    with DEST and let SRC die in INSN. 
698
699    This will reduce the number of registers live in that range and may enable
700    DEST to be tied to SRC, thus often saving one register in addition to a
701    register-register copy.  */
702
703 static void
704 optimize_reg_copy_1 (insn, dest, src)
705      rtx insn;
706      rtx dest;
707      rtx src;
708 {
709   rtx p, q;
710   rtx note;
711   rtx dest_death = 0;
712   int sregno = REGNO (src);
713   int dregno = REGNO (dest);
714
715   if (sregno == dregno
716 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
717       /* We don't want to mess with hard regs if register classes are small. */
718       || (SMALL_REGISTER_CLASSES
719           && (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
720               || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
721 #endif
722       /* We don't see all updates to SP if they are in an auto-inc memory
723          reference, so we must disallow this optimization on them.  */
724       || sregno == STACK_POINTER_REGNUM || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
725     return;
726
727   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
728     {
729       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
730           || (GET_CODE (p) == NOTE
731               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
732                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
733         break;
734
735       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
736         continue;
737
738       if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
739           /* Don't change a USE of a register.  */
740           || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
741               && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
742         break;
743
744       /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly more
745          conservative than it needs to be.  */
746       if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno)) != 0
747           && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
748         {
749           int failed = 0;
750           int length = 0;
751           int d_length = 0;
752           int n_calls = 0;
753           int d_n_calls = 0;
754
755           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
756              replacing regs as we go.  Set FAILED if a replacement can't
757              be done.  In that case, we can't move the death note for SRC.
758              This should be rare.  */
759
760           /* Set to stop at next insn.  */
761           for (q = next_real_insn (insn);
762                q != next_real_insn (p);
763                q = next_real_insn (q))
764             {
765               if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
766                 {
767                   /* If SRC is a hard register, we might miss some
768                      overlapping registers with validate_replace_rtx,
769                      so we would have to undo it.  We can't if DEST is
770                      present in the insn, so fail in that combination
771                      of cases.  */
772                   if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
773                       && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
774                     failed = 1;
775
776                   /* Replace all uses and make sure that the register
777                      isn't still present.  */
778                   else if (validate_replace_rtx (src, dest, q)
779                            && (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
780                                || ! reg_overlap_mentioned_p (src,
781                                                              PATTERN (q))))
782                     {
783                       /* We assume that a register is used exactly once per
784                          insn in the updates below.  If this is not correct,
785                          no great harm is done.  */
786                       if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
787                         reg_n_refs[sregno] -= loop_depth;
788                       if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
789                         reg_n_refs[dregno] += loop_depth;
790                     }
791                   else
792                     {
793                       validate_replace_rtx (dest, src, q);
794                       failed = 1;
795                     }
796                 }
797
798               /* Count the insns and CALL_INSNs passed.  If we passed the
799                  death note of DEST, show increased live length.  */
800               length++;
801               if (dest_death)
802                 d_length++;
803
804               /* If the insn in which SRC dies is a CALL_INSN, don't count it
805                  as a call that has been crossed.  Otherwise, count it.  */
806               if (q != p && GET_CODE (q) == CALL_INSN)
807                 {
808                   n_calls++;
809                   if (dest_death)
810                     d_n_calls++;
811                 }
812
813               /* If DEST dies here, remove the death note and save it for
814                  later.  Make sure ALL of DEST dies here; again, this is
815                  overly conservative.  */
816               if (dest_death == 0
817                   && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)) != 0
818                   && GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
819                 remove_note (q, dest_death);
820             }
821
822           if (! failed)
823             {
824               if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
825                 {
826                   if (reg_live_length[sregno] >= 0)
827                     {
828                       reg_live_length[sregno] -= length;
829                       /* reg_live_length is only an approximation after
830                          combine if sched is not run, so make sure that we
831                          still have a reasonable value.  */
832                       if (reg_live_length[sregno] < 2)
833                         reg_live_length[sregno] = 2;
834                     }
835
836                   reg_n_calls_crossed[sregno] -= n_calls;
837                 }
838
839               if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
840                 {
841                   if (reg_live_length[dregno] >= 0)
842                     reg_live_length[dregno] += d_length;
843
844                   reg_n_calls_crossed[dregno] += d_n_calls;
845                 }
846
847               /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
848               remove_note (p, note);
849               XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
850               REG_NOTES (insn) = note;
851             }
852
853           /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
854           if (dest_death)
855             {
856               XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
857               REG_NOTES (p) = dest_death;
858             }
859
860           return;
861         }
862
863       /* If SRC is a hard register which is set or killed in some other
864          way, we can't do this optimization.  */
865       else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
866                && dead_or_set_p (p, src))
867         break;
868     }
869 }
870 \f
871 /* INSN is a copy of SRC to DEST, in which SRC dies.  See if we now have
872    a sequence of insns that modify DEST followed by an insn that sets
873    SRC to DEST in which DEST dies, with no prior modification of DEST.
874    (There is no need to check if the insns in between actually modify
875    DEST.  We should not have cases where DEST is not modified, but
876    the optimization is safe if no such modification is detected.)
877    In that case, we can replace all uses of DEST, starting with INSN and
878    ending with the set of SRC to DEST, with SRC.  We do not do this
879    optimization if a CALL_INSN is crossed unless SRC already crosses a
880    call or if DEST dies before the copy back to SRC.
881
882    It is assumed that DEST and SRC are pseudos; it is too complicated to do
883    this for hard registers since the substitutions we may make might fail.  */
884
885 static void
886 optimize_reg_copy_2 (insn, dest, src)
887      rtx insn;
888      rtx dest;
889      rtx src;
890 {
891   rtx p, q;
892   rtx set;
893   int sregno = REGNO (src);
894   int dregno = REGNO (dest);
895
896   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
897     {
898       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
899           || (GET_CODE (p) == NOTE
900               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
901                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
902         break;
903
904       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
905         continue;
906
907       set = single_set (p);
908       if (set && SET_SRC (set) == dest && SET_DEST (set) == src
909           && find_reg_note (p, REG_DEAD, dest))
910         {
911           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
912              replacing regs as we go.  */
913
914           /* Set to stop at next insn.  */
915           for (q = insn; q != NEXT_INSN (p); q = NEXT_INSN (q))
916             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (q)) == 'i')
917               {
918                 if (reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
919                   {
920                     PATTERN (q) = replace_rtx (PATTERN (q), dest, src);
921
922                     /* We assume that a register is used exactly once per
923                        insn in the updates below.  If this is not correct,
924                        no great harm is done.  */
925                     reg_n_refs[dregno] -= loop_depth;
926                     reg_n_refs[sregno] += loop_depth;
927                   }
928
929
930               if (GET_CODE (q) == CALL_INSN)
931                 {
932                   reg_n_calls_crossed[dregno]--;
933                   reg_n_calls_crossed[sregno]++;
934                 }
935               }
936
937           remove_note (p, find_reg_note (p, REG_DEAD, dest));
938           reg_n_deaths[dregno]--;
939           remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_DEAD, src));
940           reg_n_deaths[sregno]--;
941           return;
942         }
943
944       if (reg_set_p (src, p)
945           || find_reg_note (p, REG_DEAD, dest)
946           || (GET_CODE (p) == CALL_INSN && reg_n_calls_crossed[sregno] == 0))
947         break;
948     }
949 }
950 \f             
951 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
952    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
953    from a single constant).  Lower their priority for a register.
954
955    If such a register is only referenced once, try substituting its value
956    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
957    completely.  */
958
959 static void
960 update_equiv_regs ()
961 {
962   rtx *reg_equiv_init_insn = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
963   /* Set when an attempt should be made to replace a register with the
964      associated reg_equiv_replacement entry at the end of this function.  */
965   char *reg_equiv_replace
966     = (char *) alloca (max_regno * sizeof *reg_equiv_replace);
967   rtx insn;
968   int block, depth;
969
970   reg_equiv_replacement = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
971
972   bzero ((char *) reg_equiv_init_insn, max_regno * sizeof (rtx *));
973   bzero ((char *) reg_equiv_replacement, max_regno * sizeof (rtx *));
974   bzero ((char *) reg_equiv_replace, max_regno * sizeof *reg_equiv_replace);
975
976   init_alias_analysis ();
977
978   loop_depth = 1;
979
980   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
981      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
982      a register can be set below its use.  */
983   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
984     {
985       rtx note;
986       rtx set = single_set (insn);
987       rtx dest, src;
988       int regno;
989
990       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
991         {
992           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
993             loop_depth++;
994           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
995             loop_depth--;
996         }
997
998       /* If this insn contains more (or less) than a single SET, ignore it.  */
999       if (set == 0)
1000         continue;
1001
1002       dest = SET_DEST (set);
1003       src = SET_SRC (set);
1004
1005       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
1006          in a single basic block, see if the register is always equivalent
1007          to that memory location and if moving the store from INSN to the
1008          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
1009          initializing insn.  */
1010
1011       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1012           && (regno = REGNO (SET_SRC (set))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1013           && reg_basic_block[regno] >= 0
1014           && reg_equiv_init_insn[regno] != 0
1015           && validate_equiv_mem (reg_equiv_init_insn[regno], SET_SRC (set),
1016                                  dest)
1017           && ! memref_used_between_p (SET_DEST (set),
1018                                       reg_equiv_init_insn[regno], insn))
1019         REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno])
1020           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, dest,
1021                      REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno]));
1022
1023       /* If this is a register-register copy where SRC is not dead, see if we
1024          can optimize it.  */
1025       if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
1026           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1027           && ! find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
1028         optimize_reg_copy_1 (insn, dest, SET_SRC (set));
1029
1030       /* Similarly for a pseudo-pseudo copy when SRC is dead.  */
1031       else if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
1032                && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1033                && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1034                && REGNO (SET_SRC (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1035                && find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
1036         optimize_reg_copy_2 (insn, dest, SET_SRC (set));
1037
1038       /* Otherwise, we only handle the case of a pseudo register being set
1039          once and only if neither the source nor the destination are
1040          in a register class that's likely to be spilled.  */
1041       if (GET_CODE (dest) != REG
1042           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1043           || reg_n_sets[regno] != 1
1044           || CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (REGNO (dest)))
1045           || (GET_CODE (src) == REG
1046               && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1047               && CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (REGNO (src)))))
1048         continue;
1049
1050       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1051
1052       /* Record this insn as initializing this register.  */
1053       reg_equiv_init_insn[regno] = insn;
1054
1055       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
1056          it is always equivalent to the constant.  */
1057       if (note && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
1058         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
1059
1060       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
1061          of that register.  Record this insn if the register is only used once
1062          more and the equivalence value is the same as our source.
1063
1064          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
1065          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
1066          as written (if no registers are available, reload will substitute
1067          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
1068          dying in this insn whose death notes would be missed.
1069
1070          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
1071          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
1072          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
1073          note.  */
1074          
1075       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1076
1077       if (note == 0 && reg_basic_block[regno] >= 0
1078           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
1079           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
1080         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, SET_SRC (set),
1081                                            REG_NOTES (insn));
1082
1083       if (note)
1084         {
1085           int regno = REGNO (dest);
1086
1087           reg_equiv_replacement[regno] = XEXP (note, 0);
1088
1089           /* Don't mess with things live during setjmp.  */
1090           if (reg_live_length[regno] >= 0)
1091             {
1092               /* Note that the statement below does not affect the priority
1093                  in local-alloc!  */
1094               reg_live_length[regno] *= 2;
1095
1096
1097               /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
1098                  set once and used once, indicate that the reference may be
1099                  replaced by the equivalence we computed above.  If the
1100                  register is only used in one basic block, this can't succeed
1101                  or combine would have done it.
1102
1103                  It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
1104                  below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
1105                  a basic block so this would be too complicated.
1106
1107                  This case normally occurs when a parameter is read from
1108                  memory and then used exactly once, not in a loop.  */
1109
1110                 if (reg_n_refs[regno] == 2
1111                     && reg_basic_block[regno] < 0
1112                     && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
1113                   reg_equiv_replace[regno] = 1;
1114             }
1115         }
1116     }
1117
1118   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
1119      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
1120      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
1121      initializing reference and this register will go away.  If we
1122      can't replace the reference, and the instruction is not in a
1123      loop, then move the register initialization just before the use,
1124      so that they are in the same basic block.  */
1125   block = -1;
1126   depth = 0;
1127   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
1128     {
1129       rtx link;
1130
1131       /* Keep track of which basic block we are in.  */
1132       if (block + 1 < n_basic_blocks
1133           && basic_block_head[block + 1] == insn)
1134         ++block;
1135
1136       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
1137         {
1138           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1139             {
1140               if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
1141                 ++depth;
1142               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
1143                 {
1144                   --depth;
1145                   if (depth < 0)
1146                     abort ();
1147                 }
1148             }
1149
1150           continue;
1151         }
1152
1153       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1154         {
1155           if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1156               /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1157               && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1158             {
1159               int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1160               rtx equiv_insn;
1161
1162               if (! reg_equiv_replace[regno])
1163                 continue;
1164
1165               equiv_insn = reg_equiv_init_insn[regno];
1166
1167               if (validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1168                                         reg_equiv_replacement[regno], insn))
1169                 {
1170                   remove_death (regno, insn);
1171                   reg_n_refs[regno] = 0;
1172                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1173                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1174                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1175                 }
1176               /* If we aren't in a loop, and there are no calls in
1177                  INSN or in the initialization of the register, then
1178                  move the initialization of the register to just
1179                  before INSN.  Update the flow information.  */
1180               else if (depth == 0
1181                        && GET_CODE (equiv_insn) == INSN
1182                        && GET_CODE (insn) == INSN
1183                        && reg_basic_block[regno] < 0)
1184                 {
1185                   int l, offset;
1186                   REGSET_ELT_TYPE bit;
1187
1188                   emit_insn_before (copy_rtx (PATTERN (equiv_insn)), insn);
1189                   REG_NOTES (PREV_INSN (insn)) = REG_NOTES (equiv_insn);
1190
1191                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1192                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1193                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1194                   REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1195
1196                   if (block < 0)
1197                     reg_basic_block[regno] = 0;
1198                   else
1199                     reg_basic_block[regno] = block;
1200                   reg_n_calls_crossed[regno] = 0;
1201                   reg_live_length[regno] = 2;
1202
1203                   if (block >= 0 && insn == basic_block_head[block])
1204                     basic_block_head[block] = PREV_INSN (insn);
1205
1206                   offset = regno / REGSET_ELT_BITS;
1207                   bit = ((REGSET_ELT_TYPE) 1
1208                          << (regno % REGSET_ELT_BITS));
1209                   for (l = 0; l < n_basic_blocks; l++)
1210                     basic_block_live_at_start[l][offset] &= ~ bit;
1211                 }
1212             }
1213         }
1214     }
1215 }
1216 \f
1217 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1218    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1219
1220 static void
1221 block_alloc (b)
1222      int b;
1223 {
1224   register int i, q;
1225   register rtx insn;
1226   rtx note;
1227   int insn_number = 0;
1228   int insn_count = 0;
1229   int max_uid = get_max_uid ();
1230   int *qty_order;
1231   int no_conflict_combined_regno = -1;
1232   /* Counter to prevent allocating more SCRATCHes than can be stored
1233      in SCRATCH_LIST.  */
1234   int scratches_allocated = scratch_index;
1235
1236   /* Count the instructions in the basic block.  */
1237
1238   insn = basic_block_end[b];
1239   while (1)
1240     {
1241       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1242         if (++insn_count > max_uid)
1243           abort ();
1244       if (insn == basic_block_head[b])
1245         break;
1246       insn = PREV_INSN (insn);
1247     }
1248
1249   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1250      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1251   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) alloca ((2 * insn_count + 2)
1252                                           * sizeof (HARD_REG_SET));
1253   bzero ((char *) regs_live_at, (2 * insn_count + 2) * sizeof (HARD_REG_SET));
1254
1255   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1256
1257 #ifdef HARD_REG_SET
1258   regs_live = *basic_block_live_at_start[b];
1259 #else
1260   COPY_HARD_REG_SET (regs_live, basic_block_live_at_start[b]);
1261 #endif
1262
1263   /* This loop scans the instructions of the basic block
1264      and assigns quantities to registers.
1265      It computes which registers to tie.  */
1266
1267   insn = basic_block_head[b];
1268   while (1)
1269     {
1270       register rtx body = PATTERN (insn);
1271
1272       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1273         insn_number++;
1274
1275       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1276         {
1277           register rtx link, set;
1278           register int win = 0;
1279           register rtx r0, r1;
1280           int combined_regno = -1;
1281           int i;
1282           int insn_code_number = recog_memoized (insn);
1283
1284           this_insn_number = insn_number;
1285           this_insn = insn;
1286
1287           if (insn_code_number >= 0)
1288             insn_extract (insn);
1289           which_alternative = -1;
1290
1291           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1292              If so, try doing that.
1293              Suitable insns are those with at least two operands and where
1294              operand 0 is an output that is a register that is not
1295              earlyclobber.
1296
1297              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1298              First look for operands that are required to be in the same
1299              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1300              operand or one that can be put into that operand if the
1301              operation is commutative.  If we don't find an operand
1302              that is required to be in the same register as operand 0,
1303              we can tie with any operand.
1304
1305              Subregs in place of regs are also ok.
1306
1307              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1308
1309           if (insn_code_number >= 0
1310 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1311               && insn_n_operands[insn_code_number] > 1
1312               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][0] == '='
1313               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][1] != '&'
1314 #else
1315               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1316               && rtx_equal_p (SET_DEST (PATTERN (insn)), recog_operand[0])
1317 #endif
1318               )
1319             {
1320 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1321               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1322               int must_match_0 = -1;
1323               /* Counts number of alternatives that require a match with
1324                  operand 0.  */
1325               int n_matching_alts = 0;
1326
1327               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1328                 {
1329                   char *p = insn_operand_constraint[insn_code_number][i];
1330                   int this_match = (requires_inout (p));
1331
1332                   n_matching_alts += this_match;
1333                   if (this_match == insn_n_alternatives[insn_code_number])
1334                     must_match_0 = i;
1335                 }
1336 #endif
1337
1338               r0 = recog_operand[0];
1339               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1340                 {
1341 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1342                   /* Skip this operand if we found an operand that
1343                      must match operand 0 and this operand isn't it
1344                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1345
1346                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1347                       && ! (i == must_match_0 + 1
1348                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i-1][0] == '%')
1349                       && ! (i == must_match_0 - 1
1350                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == '%'))
1351                     continue;
1352
1353                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1354                      must match operand zero.  In that case, skip any 
1355                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1356                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1357                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1358                   if (n_matching_alts == insn_n_alternatives[insn_code_number]
1359                       && (0 == requires_inout
1360                           (insn_operand_constraint[insn_code_number][i])))
1361                     continue;
1362 #endif
1363
1364                   r1 = recog_operand[i];
1365
1366                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1367                      There may be more than one register, but we only try one
1368                      of them.  */
1369                   if (
1370 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1371                       insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == 'p'
1372 #else
1373                       insn_operand_address_p[insn_code_number][i]
1374 #endif
1375                       )
1376                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1377                       r1 = XEXP (r1, 0);
1378
1379                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1380                     {
1381                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1382                          If we have a move insn or an insn whose first input
1383                          can only be in the same register as the output, give
1384                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1385                       int may_save_copy
1386                         = ((SET_DEST (body) == r0 && SET_SRC (body) == r1)
1387 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1388                            || (r1 == recog_operand[i] && must_match_0 >= 0)
1389 #endif
1390                            );
1391                       
1392                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1393                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1394                                             insn_number, insn, 0);
1395                     }
1396                   if (win)
1397                     break;
1398                 }
1399             }
1400
1401           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1402              which can safely overlap one of the inputs.
1403              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1404              and ends with an insn that copies the result to itself
1405              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1406              That note indicates what the inputs are.
1407              The result and the input can overlap if each insn in
1408              the sequence either doesn't mention the input
1409              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1410
1411              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1412              destination register won't have had a quantity number
1413              assigned, since that would prevent combining.  */
1414
1415           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1416               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1417                   GET_CODE (r0) == REG)
1418               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1419               && XEXP (link, 0) != 0
1420               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1421               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1422               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1423               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1424                                         NULL_RTX)) != 0)
1425             {
1426               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1427                   /* Check that we have such a sequence.  */
1428                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1429                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1430               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1431                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1432                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1433                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1434                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1435
1436               /* Here we care if the operation to be computed is
1437                  commutative.  */
1438               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1439                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1440                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1441                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1442                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1443                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1444                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1445
1446               /* If we did combine something, show the register number
1447                  in question so that we know to ignore its death.  */
1448               if (win)
1449                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1450             }
1451
1452           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1453              to the number of the register used in this insn
1454              that was tied to the register set in this insn.
1455              This register's qty should not be "killed".  */
1456
1457           if (win)
1458             {
1459               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1460                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1461               combined_regno = REGNO (r1);
1462             }
1463
1464           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1465              except for anything that was just combined.  */
1466
1467           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1468             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1469                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1470                 && combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1471                 && (no_conflict_combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1472                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, XEXP (link, 0))))
1473               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1474
1475           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1476              that are born (set) in this instruction.
1477              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1478
1479           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set);
1480
1481           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1482              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1483              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1484              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1485              die after, not during, the current insn.  */
1486
1487           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1488             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1489                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1490               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1491
1492           /* Allocate quantities for any SCRATCH operands of this insn.  */
1493
1494           if (insn_code_number >= 0)
1495             for (i = 0; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1496               if (GET_CODE (recog_operand[i]) == SCRATCH
1497                   && scratches_allocated++ < scratch_list_length)
1498                 alloc_qty_for_scratch (recog_operand[i], i, insn,
1499                                        insn_code_number, insn_number);
1500
1501           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a 
1502              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1503              block, so clear any register number that combined within it.  */
1504           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1505               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1506               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1507             no_conflict_combined_regno = -1;
1508         }
1509
1510       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1511          record the registers live before the block's first insn, since no
1512          pseudos we care about are live before that insn.  */
1513
1514       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1515       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1516
1517       if (insn == basic_block_end[b])
1518         break;
1519
1520       insn = NEXT_INSN (insn);
1521     }
1522
1523   /* Now every register that is local to this basic block
1524      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1525      Every quantity should have a known birth and death.  
1526
1527      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1528      number of suggested registers they need so we allocate those with
1529      the most restrictive needs first.  */
1530
1531   qty_order = (int *) alloca (next_qty * sizeof (int));
1532   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1533     qty_order[i] = i;
1534
1535 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1536   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1537
1538   switch (next_qty)
1539     {
1540     case 3:
1541       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1542       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1543         EXCHANGE (0, 1);
1544       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1545         EXCHANGE (2, 1);
1546
1547       /* ... Fall through ...  */
1548     case 2:
1549       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1550       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1551         EXCHANGE (0, 1);
1552
1553       /* ... Fall through ...  */
1554
1555     case 1:
1556     case 0:
1557       /* Nothing to do here.  */
1558       break;
1559
1560     default:
1561       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1562     }
1563
1564   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1565      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1566      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1567   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1568     {
1569       q = qty_order[i];
1570       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1571         qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], qty_mode[q], q,
1572                                          0, 1, qty_birth[q], qty_death[q]);
1573       else
1574         qty_phys_reg[q] = -1;
1575     }
1576
1577   /* Order the qtys so we assign them registers in order of 
1578      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we 
1579      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1580
1581   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1582     qty_order[i] = i;
1583
1584 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1585   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1586
1587   switch (next_qty)
1588     {
1589     case 3:
1590       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1591       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1592         EXCHANGE (0, 1);
1593       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1594         EXCHANGE (2, 1);
1595
1596       /* ... Fall through ...  */
1597     case 2:
1598       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1599       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1600         EXCHANGE (0, 1);
1601
1602       /* ... Fall through ...  */
1603
1604     case 1:
1605     case 0:
1606       /* Nothing to do here.  */
1607       break;
1608
1609     default:
1610       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1611     }
1612
1613   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1614      look for a hardware register to put it in.
1615      First try the register class that is cheapest for this qty,
1616      if there is more than one class.  */
1617
1618   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1619     {
1620       q = qty_order[i];
1621       if (qty_phys_reg[q] < 0)
1622         {
1623           if (N_REG_CLASSES > 1)
1624             {
1625               qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], 
1626                                                qty_mode[q], q, 0, 0,
1627                                                qty_birth[q], qty_death[q]);
1628               if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1629                 continue;
1630             }
1631
1632           if (qty_alternate_class[q] != NO_REGS)
1633             qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_alternate_class[q],
1634                                              qty_mode[q], q, 0, 0,
1635                                              qty_birth[q], qty_death[q]);
1636         }
1637     }
1638
1639   /* Now propagate the register assignments
1640      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1641
1642   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1643     if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1644       {
1645         for (i = qty_first_reg[q]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1646           reg_renumber[i] = qty_phys_reg[q] + reg_offset[i];
1647         if (qty_scratch_rtx[q])
1648           {
1649             if (GET_CODE (qty_scratch_rtx[q]) == REG)
1650               abort ();
1651             PUT_CODE (qty_scratch_rtx[q], REG);
1652             REGNO (qty_scratch_rtx[q]) = qty_phys_reg[q];
1653
1654             scratch_block[scratch_index] = b;
1655             scratch_list[scratch_index++] = qty_scratch_rtx[q];
1656
1657             /* Must clear the USED field, because it will have been set by
1658                copy_rtx_if_shared, but the leaf_register code expects that
1659                it is zero in all REG rtx.  copy_rtx_if_shared does not set the
1660                used bit for REGs, but does for SCRATCHes.  */
1661             qty_scratch_rtx[q]->used = 0;
1662           }
1663       }
1664 }
1665 \f
1666 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1667    We give shorter-lived quantities higher priority.
1668    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1669    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1670    done by global-alloc.
1671
1672    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1673    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1674    of some programs by as much as a factor of three!  */
1675
1676 /* Note that the quotient will never be bigger than
1677    the value of floor_log2 times the maximum number of
1678    times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1679    Multiplying this by 10000 can't overflow.
1680    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1681
1682 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1683   ((int) (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q]) * qty_n_refs[q] * qty_size[q]) \
1684           / (qty_death[q] - qty_birth[q])) * 10000))
1685
1686 static int
1687 qty_compare (q1, q2)
1688      int q1, q2;
1689 {
1690   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1691 }
1692
1693 static int
1694 qty_compare_1 (q1p, q2p)
1695      const GENERIC_PTR q1p;
1696      const GENERIC_PTR q2p;
1697 {
1698   register int q1 = *(int *)q1p, q2 = *(int *)q2p;
1699   register int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1700
1701   if (tem != 0)
1702     return tem;
1703
1704   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1705      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1706   return q1 - q2;
1707 }
1708 \f
1709 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1710    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1711    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1712    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1713    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1714    algorithm as above.  */
1715
1716 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1717   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1718     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1719     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1720
1721 static int
1722 qty_sugg_compare (q1, q2)
1723      int q1, q2;
1724 {
1725   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1726
1727   if (tem != 0)
1728     return tem;
1729   
1730   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1731 }
1732
1733 static int
1734 qty_sugg_compare_1 (q1p, q2p)
1735      const GENERIC_PTR q1p;
1736      const GENERIC_PTR q2p;
1737 {
1738   register int q1 = *(int *)q1p, q2 = *(int *)q2p;
1739   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1740
1741   if (tem != 0)
1742     return tem;
1743
1744   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1745   if (tem != 0)
1746     return tem;
1747
1748   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1749      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1750   return q1 - q2;
1751 }
1752
1753 #undef QTY_CMP_SUGG
1754 #undef QTY_CMP_PRI
1755 \f
1756 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1757    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1758
1759    Combining registers means marking them as having the same quantity
1760    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1761    them is a SUBREG).
1762
1763    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1764    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1765    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1766    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1767
1768    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1769    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1770    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1771
1772    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1773    SETREG or if the input and output must share a register.
1774    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1775    
1776    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1777
1778    
1779 static int
1780 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1781      rtx usedreg, setreg;
1782      int may_save_copy;
1783      int insn_number;
1784      rtx insn;
1785      int already_dead;
1786 {
1787   register int ureg, sreg;
1788   register int offset = 0;
1789   int usize, ssize;
1790   register int sqty;
1791
1792   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1793      is present that does not change the entire register, don't consider
1794      this a copy insn.  */
1795
1796   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1797     {
1798       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1799         may_save_copy = 0;
1800       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1801       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1802     }
1803   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1804     return 0;
1805   ureg = REGNO (usedreg);
1806   usize = REG_SIZE (usedreg);
1807
1808   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1809     {
1810       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1811         may_save_copy = 0;
1812       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1813       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1814     }
1815   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1816     return 0;
1817   sreg = REGNO (setreg);
1818   ssize = REG_SIZE (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_size[reg_qty[ureg]])
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_min_class[reg_qty[ureg]]))
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_first_reg[sqty];
1921       qty_first_reg[sqty] = sreg;
1922
1923       /* If SREG's reg class is smaller, set qty_min_class[SQTY].  */
1924       update_qty_class (sqty, sreg);
1925
1926       /* Update info about quantity SQTY.  */
1927       qty_n_calls_crossed[sqty] += reg_n_calls_crossed[sreg];
1928       qty_n_refs[sqty] += reg_n_refs[sreg];
1929       if (usize < ssize)
1930         {
1931           register int i;
1932
1933           for (i = qty_first_reg[sqty]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1934             reg_offset[i] -= offset;
1935
1936           qty_size[sqty] = ssize;
1937           qty_mode[sqty] = GET_MODE (setreg);
1938         }
1939     }
1940   else
1941     return 0;
1942
1943   return 1;
1944 }
1945 \f
1946 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1947    to a quantity or register whose class is CLASS.
1948    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1949
1950 static int
1951 reg_meets_class_p (reg, class)
1952      int reg;
1953      enum reg_class class;
1954 {
1955   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1956   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1957           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1958 }
1959
1960 /* Return 1 if the two specified classes have registers in common.
1961    If CALL_SAVED, then consider only call-saved registers.  */
1962
1963 static int
1964 reg_classes_overlap_p (c1, c2, call_saved)
1965      register enum reg_class c1;
1966      register enum reg_class c2;
1967      int call_saved;
1968 {
1969   HARD_REG_SET c;
1970   int i;
1971
1972   COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c1]);
1973   AND_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c2]);
1974
1975   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1976     if (TEST_HARD_REG_BIT (c, i)
1977         && (! call_saved || ! call_used_regs[i]))
1978       return 1;
1979
1980   return 0;
1981 }
1982
1983 /* Update the class of QTY assuming that REG is being tied to it.  */
1984
1985 static void
1986 update_qty_class (qty, reg)
1987      int qty;
1988      int reg;
1989 {
1990   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1991   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_min_class[qty]))
1992     qty_min_class[qty] = rclass;
1993
1994   rclass = reg_alternate_class (reg);
1995   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_alternate_class[qty]))
1996     qty_alternate_class[qty] = rclass;
1997
1998   if (reg_changes_size[reg])
1999     qty_changes_size[qty] = 1;
2000 }
2001 \f
2002 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
2003
2004    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
2005    is modifying the register.
2006
2007    If it is not really a register, we do nothing.
2008    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
2009    carry info from `block_alloc'.  */
2010
2011 static void
2012 reg_is_set (reg, setter)
2013      rtx reg;
2014      rtx setter;
2015 {
2016   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
2017      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
2018
2019   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
2020       && GET_CODE (reg) != REG)
2021     return;
2022
2023   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
2024      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
2025      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
2026
2027   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
2028 }
2029 \f
2030 /* Handle beginning of the life of register REG.
2031    BIRTH is the index at which this is happening.  */
2032
2033 static void
2034 reg_is_born (reg, birth)
2035      rtx reg;
2036      int birth;
2037 {
2038   register int regno;
2039      
2040   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2041     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
2042   else
2043     regno = REGNO (reg);
2044
2045   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2046     {
2047       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2048
2049       /* If the register was to have been born earlier that the present
2050          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2051       if (birth < 2 * this_insn_number)
2052         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2053     }
2054   else
2055     {
2056       if (reg_qty[regno] == -2)
2057         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2058
2059       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2060       if (reg_qty[regno] >= 0)
2061         qty_death[reg_qty[regno]] = -1;
2062     }
2063 }
2064
2065 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
2066    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2067    is an input (the normal case).
2068    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2069
2070 static void
2071 wipe_dead_reg (reg, output_p)
2072      register rtx reg;
2073      int output_p;
2074 {
2075   register int regno = REGNO (reg);
2076
2077   /* If this insn has multiple results,
2078      and the dead reg is used in one of the results,
2079      extend its life to after this insn,
2080      so it won't get allocated together with any other result of this insn.  */
2081   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2082       && !single_set (this_insn))
2083     {
2084       int i;
2085       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2086         {
2087           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2088           if (GET_CODE (set) == SET
2089               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
2090               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2091               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2092             output_p = 1;
2093         }
2094     }
2095
2096   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2097      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2098      the result of this insn.  */
2099   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2100     output_p = 1;
2101
2102   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2103     {
2104       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2105
2106       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2107          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2108          not to happen).  */
2109       if (output_p)
2110         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2111                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number+ 1);
2112     }
2113
2114   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2115     qty_death[reg_qty[regno]] = 2 * this_insn_number + output_p;
2116 }
2117 \f
2118 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2119    that can hold something of machine-mode MODE
2120      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2121    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2122    and return the number of the first of them.
2123    Return -1 if such a block cannot be found. 
2124    If QTY crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2125    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2126
2127    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
2128    register is available.  If not, return -1.  */
2129
2130 static int
2131 find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
2132                born_index, dead_index)
2133      enum reg_class class;
2134      enum machine_mode mode;
2135      int qty;
2136      int accept_call_clobbered;
2137      int just_try_suggested;
2138      int born_index, dead_index;
2139 {
2140   register int i, ins;
2141 #ifdef HARD_REG_SET
2142   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2143 #endif
2144     HARD_REG_SET used, first_used;
2145 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2146   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2147 #endif
2148
2149   /* Validate our parameters.  */
2150   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2151     abort ();
2152
2153   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2154      if we might get a nonlocal goto.  */
2155   if (current_function_has_nonlocal_label
2156       && qty_n_calls_crossed[qty] > 0)
2157     return -1;
2158
2159   if (accept_call_clobbered)
2160     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2161   else if (qty_n_calls_crossed[qty] == 0)
2162     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2163   else
2164     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2165
2166   if (accept_call_clobbered)
2167     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2168
2169   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2170     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2171
2172   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2173
2174   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2175      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2176      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2177      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2178
2179      This is true of any register that can be eliminated.  */
2180 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2181   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
2182     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2183 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2184   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2185      that it might be eliminated into.  */
2186   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2187 #endif
2188 #else
2189   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2190 #endif
2191
2192 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
2193   if (qty_changes_size[qty])
2194     IOR_HARD_REG_SET (used,
2195                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
2196 #endif
2197
2198   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2199      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2200      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2201      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2202      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2203      registers.  */
2204   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2205
2206   if (just_try_suggested)
2207     {
2208       if (qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0)
2209         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qty]);
2210       else
2211         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qty]);
2212     }
2213
2214   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2215   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2216
2217   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2218
2219   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2220     {
2221 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2222       int regno = reg_alloc_order[i];
2223 #else
2224       int regno = i;
2225 #endif
2226       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2227           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
2228         {
2229           register int j;
2230           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2231           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2232           if (j == size1)
2233             {
2234               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2235                  insns.  */
2236               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2237               return regno;
2238             }
2239 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2240           i += j;               /* Skip starting points we know will lose */
2241 #endif
2242         }
2243     }
2244
2245  fail:
2246
2247   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2248      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2249      try them.  */
2250   
2251   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2252      and save and restore it around calls, do that.  */
2253   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0
2254       && qty_phys_num_sugg[qty] != 0)
2255     {
2256       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2257       qty_phys_num_copy_sugg[qty] = 0;
2258       return find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, 1,
2259                             born_index, dead_index);
2260     }
2261
2262   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2263      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2264      registers in that case.  */
2265
2266   if (! accept_call_clobbered
2267       && flag_caller_saves
2268       && ! just_try_suggested
2269       && qty_n_calls_crossed[qty] != 0
2270       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty_n_refs[qty], qty_n_calls_crossed[qty]))
2271     {
2272       i = find_free_reg (class, mode, qty, 1, 0, born_index, dead_index);
2273       if (i >= 0)
2274         caller_save_needed = 1;
2275       return i;
2276     }
2277   return -1;
2278 }
2279 \f
2280 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2281    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2282    is zero).  */
2283
2284 static void
2285 mark_life (regno, mode, life)
2286      register int regno;
2287      enum machine_mode mode;
2288      int life;
2289 {
2290   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2291   if (life)
2292     while (--j >= 0)
2293       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2294   else
2295     while (--j >= 0)
2296       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2297 }
2298
2299 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2300    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2301    to insn number DEATH (exclusive).  */
2302
2303 static void
2304 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2305      int regno;
2306      enum machine_mode mode;
2307      int life, birth, death;
2308 {
2309   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2310 #ifdef HARD_REG_SET
2311   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2312 #endif
2313     HARD_REG_SET this_reg;
2314
2315   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2316   while (--j >= 0)
2317     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2318
2319   if (life)
2320     while (birth < death)
2321       {
2322         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2323         birth++;
2324       }
2325   else
2326     while (birth < death)
2327       {
2328         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2329         birth++;
2330       }
2331 }
2332 \f
2333 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2334    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2335    the equivalent expression.
2336
2337    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2338    in which it is used, return 1.
2339
2340    Otherwise, return 0.  */
2341
2342 static int
2343 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2344      rtx insn, r0, r1;
2345 {
2346   int ok = 0;
2347   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2348   rtx p, last;
2349
2350   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2351      when we scan the insns that actually use it.  */
2352
2353   if (note == 0
2354       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2355       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2356           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2357     return 0;
2358
2359   last = XEXP (note, 0);
2360
2361   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2362     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
2363       {
2364         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2365           ok = 1;
2366
2367         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2368            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2369            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2370            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2371            true when these sequences are created.  */
2372         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2373           return 0;
2374       }
2375       
2376   return ok;
2377 }
2378 \f
2379 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
2380
2381 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2382    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2383    is acceptable.  */
2384
2385 static int
2386 requires_inout (p)
2387      char *p;
2388 {
2389   char c;
2390   int found_zero = 0;
2391   int reg_allowed = 0;
2392   int num_matching_alts = 0;
2393
2394   while (c = *p++)
2395     switch (c)
2396       {
2397       case '=':  case '+':  case '?':
2398       case '#':  case '&':  case '!':
2399       case '*':  case '%':
2400       case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
2401       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2402       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2403       case 's':  case 'i':  case 'n':
2404       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2405       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2406 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
2407       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
2408 #endif
2409       case 'X':
2410         /* These don't say anything we care about.  */
2411         break;
2412
2413       case ',':
2414         if (found_zero && ! reg_allowed)
2415           num_matching_alts++;
2416
2417         found_zero = reg_allowed = 0;
2418         break;
2419
2420       case '0':
2421         found_zero = 1;
2422         break;
2423
2424       case 'p':
2425       case 'g': case 'r':
2426       default:
2427         reg_allowed = 1;
2428         break;
2429       }
2430
2431   if (found_zero && ! reg_allowed)
2432     num_matching_alts++;
2433
2434   return num_matching_alts;
2435 }
2436 #endif /* REGISTER_CONSTRAINTS */
2437 \f
2438 void
2439 dump_local_alloc (file)
2440      FILE *file;
2441 {
2442   register int i;
2443   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2444     if (reg_renumber[i] != -1)
2445       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2446 }