OSDN Git Service

a940ba435bc82b00a12fadb35b0de4c0a8baee58
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
27    on linear code, but that do a better job than the general methods
28    used in global_alloc, and more quickly too.
29
30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
32
33    We assign each instruction in the basic block a number
34    which is its order from the beginning of the block.
35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
37    We can record the availability of hard registers with a
38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
39    contains 0 or 1 for each hard reg.
40
41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
46    of the one preferred by the other.
47
48    Tying is represented with "quantity numbers".
49    A non-tied register is given a new quantity number.
50    Tied registers have the same quantity number.
51
52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
56    yet implemented.  */
57
58 /* Pseudos allocated here can be reallocated by global.c if the hard register
59    is used as a spill register.  Currently we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include "config.h"
63 #include "system.h"
64 #include "coretypes.h"
65 #include "tm.h"
66 #include "hard-reg-set.h"
67 #include "rtl.h"
68 #include "tm_p.h"
69 #include "flags.h"
70 #include "regs.h"
71 #include "function.h"
72 #include "insn-config.h"
73 #include "insn-attr.h"
74 #include "recog.h"
75 #include "output.h"
76 #include "toplev.h"
77 #include "except.h"
78 #include "integrate.h"
79 \f
80 /* Next quantity number available for allocation.  */
81
82 static int next_qty;
83
84 /* Information we maintain about each quantity.  */
85 struct qty
86 {
87   /* The number of refs to quantity Q.  */
88
89   int n_refs;
90
91   /* The frequency of uses of quantity Q.  */
92
93   int freq;
94
95   /* Insn number (counting from head of basic block)
96      where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
97
98   int birth;
99
100   /* Insn number (counting from head of basic block)
101      where given quantity died.  Due to the way tying is done,
102      and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
103      a quantity can die only once.  Each quantity's life span
104      is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
105
106   int death;
107
108   /* Number of words needed to hold the data in given quantity.
109      This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
110      1. It is used in computing the relative importance of qtys,
111         which determines the order in which we look for regs for them.
112      2. It is used in rules that prevent tying several registers of
113         different sizes in a way that is geometrically impossible
114         (see combine_regs).  */
115
116   int size;
117
118   /* Number of times a reg tied to given qty lives across a CALL_INSN.  */
119
120   int n_calls_crossed;
121
122   /* The register number of one pseudo register whose reg_qty value is Q.
123      This register should be the head of the chain
124      maintained in reg_next_in_qty.  */
125
126   int first_reg;
127
128   /* Reg class contained in (smaller than) the preferred classes of all
129      the pseudo regs that are tied in given quantity.
130      This is the preferred class for allocating that quantity.  */
131
132   enum reg_class min_class;
133
134   /* Register class within which we allocate given qty if we can't get
135      its preferred class.  */
136
137   enum reg_class alternate_class;
138
139   /* This holds the mode of the registers that are tied to given qty,
140      or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
141
142   enum machine_mode mode;
143
144   /* the hard reg number chosen for given quantity,
145      or -1 if none was found.  */
146
147   short phys_reg;
148 };
149
150 static struct qty *qty;
151
152 /* These fields are kept separately to speedup their clearing.  */
153
154 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
155    for each quantity.  The first, phys_copy_sugg, contains hard registers
156    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
157    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
158
159    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
160    eliminate copy insns.  */
161
162 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
163    copy insns.  */
164
165 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
166
167 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
168    arithmetic insns.  */
169
170 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
171
172 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
173
174 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
175
176 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
177
178 static short *qty_phys_num_sugg;
179
180 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
181    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
182    end of the chain.  qty->first_reg point to the head of this chain.  */
183
184 static int *reg_next_in_qty;
185
186 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
187    if it is >= 0,
188    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
189    or -2 if not known yet.
190
191    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
192    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
193    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
194    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
195    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
196    tests by exploiting this.
197
198    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
199    be referenced.  */
200
201 static int *reg_qty;
202
203 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
204    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
205    to a subreg of a DImode register.  */
206
207 static char *reg_offset;
208
209 /* Vector of substitutions of register numbers,
210    used to map pseudo regs into hardware regs.
211    This is set up as a result of register allocation.
212    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
213    or is -1 if no hard reg was assigned.
214    If N is a hard reg number, element N is N.  */
215
216 short *reg_renumber;
217
218 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
219    of the instructions in a basic block.  */
220
221 static HARD_REG_SET regs_live;
222
223 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
224    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
225    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
226    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
227
228    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
229    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
230    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
231    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
232
233 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
234
235 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
236    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
237 static int this_insn_number;
238 static rtx this_insn;
239
240 struct equivalence
241 {
242   /* Set when an attempt should be made to replace a register
243      with the associated src_p entry.  */
244
245   char replace;
246
247   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
248      keep track of what memory accesses might be created later,
249      e.g. by reload.  */
250
251   rtx replacement;
252
253   rtx *src_p;
254
255   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
256      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
257
258   int loop_depth;
259
260   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
261
262   rtx init_insns;
263 };
264
265 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
266    structure for that register.  */
267
268 static struct equivalence *reg_equiv;
269
270 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
271 static int recorded_label_ref;
272
273 static void alloc_qty (int, enum machine_mode, int, int);
274 static void validate_equiv_mem_from_store (rtx, rtx, void *);
275 static int validate_equiv_mem (rtx, rtx, rtx);
276 static int equiv_init_varies_p (rtx);
277 static int equiv_init_movable_p (rtx, int);
278 static int contains_replace_regs (rtx);
279 static int memref_referenced_p (rtx, rtx);
280 static int memref_used_between_p (rtx, rtx, rtx);
281 static void update_equiv_regs (void);
282 static void no_equiv (rtx, rtx, void *);
283 static void block_alloc (int);
284 static int qty_sugg_compare (int, int);
285 static int qty_sugg_compare_1 (const void *, const void *);
286 static int qty_compare (int, int);
287 static int qty_compare_1 (const void *, const void *);
288 static int combine_regs (rtx, rtx, int, int, rtx, int);
289 static int reg_meets_class_p (int, enum reg_class);
290 static void update_qty_class (int, int);
291 static void reg_is_set (rtx, rtx, void *);
292 static void reg_is_born (rtx, int);
293 static void wipe_dead_reg (rtx, int);
294 static int find_free_reg (enum reg_class, enum machine_mode, int, int, int,
295                           int, int);
296 static void mark_life (int, enum machine_mode, int);
297 static void post_mark_life (int, enum machine_mode, int, int, int);
298 static int no_conflict_p (rtx, rtx, rtx);
299 static int requires_inout (const char *);
300 \f
301 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
302    for register number REGNO which is born at index BIRTH
303    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
304
305 static void
306 alloc_qty (int regno, enum machine_mode mode, int size, int birth)
307 {
308   int qtyno = next_qty++;
309
310   reg_qty[regno] = qtyno;
311   reg_offset[regno] = 0;
312   reg_next_in_qty[regno] = -1;
313
314   qty[qtyno].first_reg = regno;
315   qty[qtyno].size = size;
316   qty[qtyno].mode = mode;
317   qty[qtyno].birth = birth;
318   qty[qtyno].n_calls_crossed = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
319   qty[qtyno].min_class = reg_preferred_class (regno);
320   qty[qtyno].alternate_class = reg_alternate_class (regno);
321   qty[qtyno].n_refs = REG_N_REFS (regno);
322   qty[qtyno].freq = REG_FREQ (regno);
323 }
324 \f
325 /* Main entry point of this file.  */
326
327 int
328 local_alloc (void)
329 {
330   int i;
331   int max_qty;
332   basic_block b;
333
334   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
335      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
336   recorded_label_ref = 0;
337
338   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
339      If defined, let the machine say what kind of ordering we
340      should use.  */
341 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
342   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
343 #endif
344
345   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
346      registers.  */
347   if (optimize)
348     update_equiv_regs ();
349
350   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
351      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
352   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
353
354   /* Allocate vectors of temporary data.
355      See the declarations of these variables, above,
356      for what they mean.  */
357
358   qty = xmalloc (max_qty * sizeof (struct qty));
359   qty_phys_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
360   qty_phys_num_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
361   qty_phys_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
362   qty_phys_num_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
363
364   reg_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
365   reg_offset = xmalloc (max_regno * sizeof (char));
366   reg_next_in_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
367
368   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
369      In general, these are the registers used only in a single block and
370      which only die once.
371
372      We need not be concerned with which block actually uses the register
373      since we will never see it outside that block.  */
374
375   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
376     {
377       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1)
378         reg_qty[i] = -2;
379       else
380         reg_qty[i] = -1;
381     }
382
383   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
384   next_qty = max_qty;
385
386   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
387
388   FOR_EACH_BB (b)
389     {
390       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
391          vectors might need to be initialized because they were used
392          for the previous block; it is set to the entire array before
393          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
394          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
395          explicit set by `alloc_qty'.  */
396
397       if (next_qty < 6)
398         {
399           for (i = 0; i < next_qty; i++)
400             {
401               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
402               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
403               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
404               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
405             }
406         }
407       else
408         {
409 #define CLEAR(vector)  \
410           memset ((vector), 0, (sizeof (*(vector))) * next_qty);
411
412           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
413           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
414           CLEAR (qty_phys_sugg);
415           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
416         }
417
418       next_qty = 0;
419
420       block_alloc (b->index);
421     }
422
423   free (qty);
424   free (qty_phys_copy_sugg);
425   free (qty_phys_num_copy_sugg);
426   free (qty_phys_sugg);
427   free (qty_phys_num_sugg);
428
429   free (reg_qty);
430   free (reg_offset);
431   free (reg_next_in_qty);
432
433   return recorded_label_ref;
434 }
435 \f
436 /* Used for communication between the following two functions: contains
437    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
438 static rtx equiv_mem;
439
440 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
441 static int equiv_mem_modified;
442
443 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
444    Called via note_stores.  */
445
446 static void
447 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
448                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
449 {
450   if ((REG_P (dest)
451        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
452       || (MEM_P (dest)
453           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
454     equiv_mem_modified = 1;
455 }
456
457 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
458    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
459    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
460    CALL_INSN.
461
462    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
463
464 static int
465 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
466 {
467   rtx insn;
468   rtx note;
469
470   equiv_mem = memref;
471   equiv_mem_modified = 0;
472
473   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
474      valid equivalence.  */
475   if (side_effects_p (memref))
476     return 0;
477
478   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
479     {
480       if (! INSN_P (insn))
481         continue;
482
483       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
484         return 1;
485
486       if (CALL_P (insn) && ! MEM_READONLY_P (memref)
487           && ! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
488         return 0;
489
490       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
491
492       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
493          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
494          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
495          the trouble.  */
496
497       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
498         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
499              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
500             && REG_P (XEXP (note, 0))
501             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
502           return 0;
503     }
504
505   return 0;
506 }
507
508 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
509
510 static int
511 equiv_init_varies_p (rtx x)
512 {
513   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
514   int i;
515   const char *fmt;
516
517   switch (code)
518     {
519     case MEM:
520       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
521
522     case CONST:
523     case CONST_INT:
524     case CONST_DOUBLE:
525     case CONST_VECTOR:
526     case SYMBOL_REF:
527     case LABEL_REF:
528       return 0;
529
530     case REG:
531       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
532
533     case ASM_OPERANDS:
534       if (MEM_VOLATILE_P (x))
535         return 1;
536
537       /* Fall through.  */
538
539     default:
540       break;
541     }
542
543   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
544   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
545     if (fmt[i] == 'e')
546       {
547         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
548           return 1;
549       }
550     else if (fmt[i] == 'E')
551       {
552         int j;
553         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
554           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
555             return 1;
556       }
557
558   return 0;
559 }
560
561 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
562    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
563    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
564    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
565
566 static int
567 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
568 {
569   int i, j;
570   const char *fmt;
571   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
572
573   switch (code)
574     {
575     case SET:
576       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
577
578     case CC0:
579     case CLOBBER:
580       return 0;
581
582     case PRE_INC:
583     case PRE_DEC:
584     case POST_INC:
585     case POST_DEC:
586     case PRE_MODIFY:
587     case POST_MODIFY:
588       return 0;
589
590     case REG:
591       return (reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
592               && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
593              || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < 0 && ! rtx_varies_p (x, 0));
594
595     case UNSPEC_VOLATILE:
596       return 0;
597
598     case ASM_OPERANDS:
599       if (MEM_VOLATILE_P (x))
600         return 0;
601
602       /* Fall through.  */
603
604     default:
605       break;
606     }
607
608   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
609   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
610     switch (fmt[i])
611       {
612       case 'e':
613         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
614           return 0;
615         break;
616       case 'E':
617         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
618           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
619             return 0;
620         break;
621       }
622
623   return 1;
624 }
625
626 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is true.  */
627
628 static int
629 contains_replace_regs (rtx x)
630 {
631   int i, j;
632   const char *fmt;
633   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
634
635   switch (code)
636     {
637     case CONST_INT:
638     case CONST:
639     case LABEL_REF:
640     case SYMBOL_REF:
641     case CONST_DOUBLE:
642     case CONST_VECTOR:
643     case PC:
644     case CC0:
645     case HIGH:
646       return 0;
647
648     case REG:
649       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
650
651     default:
652       break;
653     }
654
655   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
656   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
657     switch (fmt[i])
658       {
659       case 'e':
660         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
661           return 1;
662         break;
663       case 'E':
664         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
665           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
666             return 1;
667         break;
668       }
669
670   return 0;
671 }
672 \f
673 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
674    to MEMREF.  */
675
676 static int
677 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
678 {
679   int i, j;
680   const char *fmt;
681   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
682
683   switch (code)
684     {
685     case CONST_INT:
686     case CONST:
687     case LABEL_REF:
688     case SYMBOL_REF:
689     case CONST_DOUBLE:
690     case CONST_VECTOR:
691     case PC:
692     case CC0:
693     case HIGH:
694     case LO_SUM:
695       return 0;
696
697     case REG:
698       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
699               && memref_referenced_p (memref,
700                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
701
702     case MEM:
703       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
704         return 1;
705       break;
706
707     case SET:
708       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
709          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
710       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
711         {
712           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
713             return 1;
714         }
715       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
716         return 1;
717
718       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
719
720     default:
721       break;
722     }
723
724   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
725   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
726     switch (fmt[i])
727       {
728       case 'e':
729         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
730           return 1;
731         break;
732       case 'E':
733         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
734           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
735             return 1;
736         break;
737       }
738
739   return 0;
740 }
741
742 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
743    that would be affected by a store to MEMREF.  */
744
745 static int
746 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
747 {
748   rtx insn;
749
750   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
751        insn = NEXT_INSN (insn))
752     if (INSN_P (insn) && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
753       return 1;
754
755   return 0;
756 }
757 \f
758 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
759    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
760    from a single constant).  Lower their priority for a register.
761
762    If such a register is only referenced once, try substituting its value
763    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
764    completely.  */
765
766 static void
767 update_equiv_regs (void)
768 {
769   rtx insn;
770   basic_block bb;
771   int loop_depth;
772   regset_head cleared_regs;
773   int clear_regnos = 0;
774
775   reg_equiv = xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv);
776   INIT_REG_SET (&cleared_regs);
777
778   init_alias_analysis ();
779
780   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
781      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
782      a register can be set below its use.  */
783   FOR_EACH_BB (bb)
784     {
785       loop_depth = bb->loop_depth;
786
787       for (insn = BB_HEAD (bb);
788            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
789            insn = NEXT_INSN (insn))
790         {
791           rtx note;
792           rtx set;
793           rtx dest, src;
794           int regno;
795
796           if (! INSN_P (insn))
797             continue;
798
799           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
800             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
801               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
802
803           set = single_set (insn);
804
805           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
806              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
807           if (set == 0)
808             {
809               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
810               continue;
811             }
812           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
813             {
814               int i;
815
816               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
817                 {
818                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
819                   if (part != set)
820                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
821                 }
822             }
823
824           dest = SET_DEST (set);
825           src = SET_SRC (set);
826
827           /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
828              in a single basic block, see if the register is always equivalent
829              to that memory location and if moving the store from INSN to the
830              insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
831              initializing insn.
832
833              Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
834              REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
835
836              If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
837              then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
838              optimization may move the set of this register immediately before
839              insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
840              the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
841              pseudo.  */
842           /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
843              a pseudo register before we see its setting insn that will cause
844              reg_equiv[].replace for that pseudo to be set.
845              Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
846              reg_equiv[].replace information has been gathered.  */
847
848           if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
849               && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
850               && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
851               && REG_N_SETS (regno) == 1
852               && reg_equiv[regno].init_insns != 0
853               && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
854               && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
855                                   REG_EQUIV, NULL_RTX)
856               && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
857             {
858               rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
859               if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
860                   && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
861                 REG_NOTES (init_insn)
862                   = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
863             }
864
865           /* We only handle the case of a pseudo register being set
866              once, or always to the same value.  */
867           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
868              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
869              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
870              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
871              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
872              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
873              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
874              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
875              or use it.  */
876
877           if (!REG_P (dest)
878               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
879               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
880               || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
881                   && MEM_P (src)))
882             {
883               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
884                  also set somewhere else to a constant.  */
885               note_stores (set, no_equiv, NULL);
886               continue;
887             }
888
889           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
890
891           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
892              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
893              there's no point creating it earlier than here.  */
894           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
895             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, src);
896
897           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
898              since it represents a function call */
899           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
900             note = NULL_RTX;
901
902           if (REG_N_SETS (regno) != 1
903               && (! note
904                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
905                   || (reg_equiv[regno].replacement
906                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
907                                         reg_equiv[regno].replacement))))
908             {
909               no_equiv (dest, set, NULL);
910               continue;
911             }
912           /* Record this insn as initializing this register.  */
913           reg_equiv[regno].init_insns
914             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
915
916           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
917              it is always equivalent to the constant.  */
918           if (note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
919             PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
920
921           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
922              of that register.  Record this insn if the register is only used once
923              more and the equivalence value is the same as our source.
924
925              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
926              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
927              as written (if no registers are available, reload will substitute
928              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
929              dying in this insn whose death notes would be missed.
930
931              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
932              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
933              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
934              note.  */
935
936           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
937
938           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
939               && MEM_P (SET_SRC (set))
940               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
941             REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
942                                                          REG_NOTES (insn));
943
944           if (note)
945             {
946               int regno = REGNO (dest);
947
948               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
949                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
950                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
951                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
952                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
953               if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
954                   || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
955                       && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
956                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
957                           == LABEL_REF)))
958                 recorded_label_ref = 1;
959
960               reg_equiv[regno].replacement = XEXP (note, 0);
961               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
962               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
963
964               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
965               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
966                 {
967                   /* Note that the statement below does not affect the priority
968                      in local-alloc!  */
969                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
970
971
972                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
973                      set once and used once, indicate that the reference may be
974                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
975                      even if the register is only used in one block so that
976                      dependencies can be handled where the last register is
977                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
978                      and to reduce the number of registers alive across
979                      calls.  */
980
981                     if (REG_N_REFS (regno) == 2
982                         && (rtx_equal_p (XEXP (note, 0), src)
983                             || ! equiv_init_varies_p (src))
984                         && NONJUMP_INSN_P (insn)
985                         && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
986                       reg_equiv[regno].replace = 1;
987                 }
988             }
989         }
990     }
991
992   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
993      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
994      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
995      initializing reference and this register will go away.  If we
996      can't replace the reference, and the initializing reference is
997      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
998      initialization just before the use, so that they are in the same
999      basic block.  */
1000   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1001     {
1002       loop_depth = bb->loop_depth;
1003       for (insn = BB_END (bb);
1004            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
1005            insn = PREV_INSN (insn))
1006         {
1007           rtx link;
1008
1009           if (! INSN_P (insn))
1010             continue;
1011
1012           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
1013           if (JUMP_P (insn)
1014               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
1015             continue;
1016
1017           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1018             {
1019               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1020                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1021                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1022                 {
1023                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1024                   rtx equiv_insn;
1025
1026                   if (! reg_equiv[regno].replace
1027                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth)
1028                     continue;
1029
1030                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
1031                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
1032                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
1033                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
1034                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
1035                   if (reg_equiv[regno].init_insns == NULL_RTX
1036                       || XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1) != NULL_RTX)
1037                     abort ();
1038                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
1039
1040                   /* We may not move instructions that can throw, since
1041                      that changes basic block boundaries and we are not
1042                      prepared to adjust the CFG to match.  */
1043                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
1044                     continue;
1045
1046                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
1047                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1048                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
1049                     {
1050                       rtx equiv_link;
1051                       rtx last_link;
1052                       rtx note;
1053
1054                       /* Find the last note.  */
1055                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
1056                            last_link = XEXP (last_link, 1))
1057                         ;
1058
1059                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
1060                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
1061                       while (equiv_link)
1062                         {
1063                           note = equiv_link;
1064                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
1065                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1066                             {
1067                               remove_note (equiv_insn, note);
1068                               XEXP (last_link, 1) = note;
1069                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
1070                               last_link = note;
1071                             }
1072                         }
1073
1074                       remove_death (regno, insn);
1075                       REG_N_REFS (regno) = 0;
1076                       REG_FREQ (regno) = 0;
1077                       delete_insn (equiv_insn);
1078
1079                       reg_equiv[regno].init_insns
1080                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
1081                     }
1082                   /* Move the initialization of the register to just before
1083                      INSN.  Update the flow information.  */
1084                   else if (PREV_INSN (insn) != equiv_insn)
1085                     {
1086                       rtx new_insn;
1087
1088                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
1089                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
1090                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1091
1092                       /* Make sure this insn is recognized before reload begins,
1093                          otherwise eliminate_regs_in_insn will abort.  */
1094                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
1095
1096                       delete_insn (equiv_insn);
1097
1098                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
1099
1100                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
1101                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
1102                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
1103
1104                       if (insn == BB_HEAD (bb))
1105                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
1106
1107                       /* Remember to clear REGNO from all basic block's live
1108                          info.  */
1109                       SET_REGNO_REG_SET (&cleared_regs, regno);
1110                       clear_regnos++;
1111                     }
1112                 }
1113             }
1114         }
1115     }
1116
1117   /* Clear all dead REGNOs from all basic block's live info.  */
1118   if (clear_regnos)
1119     {
1120       unsigned j;
1121       
1122       if (clear_regnos > 8)
1123         {
1124           FOR_EACH_BB (bb)
1125             {
1126               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_start, &cleared_regs);
1127               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_end, &cleared_regs);
1128             }
1129         }
1130       else
1131         {
1132           reg_set_iterator rsi;
1133           EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&cleared_regs, 0, j, rsi)
1134             {
1135               FOR_EACH_BB (bb)
1136                 {
1137                   CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_start, j);
1138                   CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_end, j);
1139                 }
1140             }
1141         }
1142     }
1143
1144   /* Clean up.  */
1145   end_alias_analysis ();
1146   CLEAR_REG_SET (&cleared_regs);
1147   free (reg_equiv);
1148 }
1149
1150 /* Mark REG as having no known equivalence.
1151    Some instructions might have been processed before and furnished
1152    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
1153    removed.
1154    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
1155    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
1156    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1157 static void
1158 no_equiv (rtx reg, rtx store ATTRIBUTE_UNUSED, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1159 {
1160   int regno;
1161   rtx list;
1162
1163   if (!REG_P (reg))
1164     return;
1165   regno = REGNO (reg);
1166   list = reg_equiv[regno].init_insns;
1167   if (list == const0_rtx)
1168     return;
1169   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1170     {
1171       rtx insn = XEXP (list, 0);
1172       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1173     }
1174   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
1175   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
1176 }
1177 \f
1178 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1179    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1180
1181 static void
1182 block_alloc (int b)
1183 {
1184   int i, q;
1185   rtx insn;
1186   rtx note, hard_reg;
1187   int insn_number = 0;
1188   int insn_count = 0;
1189   int max_uid = get_max_uid ();
1190   int *qty_order;
1191   int no_conflict_combined_regno = -1;
1192
1193   /* Count the instructions in the basic block.  */
1194
1195   insn = BB_END (BASIC_BLOCK (b));
1196   while (1)
1197     {
1198       if (!NOTE_P (insn))
1199         if (++insn_count > max_uid)
1200           abort ();
1201       if (insn == BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b)))
1202         break;
1203       insn = PREV_INSN (insn);
1204     }
1205
1206   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1207      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1208   regs_live_at = xcalloc ((2 * insn_count + 2), sizeof (HARD_REG_SET));
1209
1210   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1211
1212   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1213
1214   /* This loop scans the instructions of the basic block
1215      and assigns quantities to registers.
1216      It computes which registers to tie.  */
1217
1218   insn = BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b));
1219   while (1)
1220     {
1221       if (!NOTE_P (insn))
1222         insn_number++;
1223
1224       if (INSN_P (insn))
1225         {
1226           rtx link, set;
1227           int win = 0;
1228           rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1229           int combined_regno = -1;
1230           int i;
1231
1232           this_insn_number = insn_number;
1233           this_insn = insn;
1234
1235           extract_insn (insn);
1236           which_alternative = -1;
1237
1238           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1239              If so, try doing that.
1240              Suitable insns are those with at least two operands and where
1241              operand 0 is an output that is a register that is not
1242              earlyclobber.
1243
1244              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1245              First look for operands that are required to be in the same
1246              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1247              operand or one that can be put into that operand if the
1248              operation is commutative.  If we don't find an operand
1249              that is required to be in the same register as operand 0,
1250              we can tie with any operand.
1251
1252              Subregs in place of regs are also ok.
1253
1254              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1255
1256           if (optimize
1257               && recog_data.n_operands > 1
1258               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1259               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1260             {
1261               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1262               int must_match_0 = -1;
1263               /* Counts number of alternatives that require a match with
1264                  operand 0.  */
1265               int n_matching_alts = 0;
1266
1267               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1268                 {
1269                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1270                   int this_match = requires_inout (p);
1271
1272                   n_matching_alts += this_match;
1273                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1274                     must_match_0 = i;
1275                 }
1276
1277               r0 = recog_data.operand[0];
1278               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1279                 {
1280                   /* Skip this operand if we found an operand that
1281                      must match operand 0 and this operand isn't it
1282                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1283
1284                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1285                       && ! (i == must_match_0 + 1
1286                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1287                       && ! (i == must_match_0 - 1
1288                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1289                     continue;
1290
1291                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1292                      must match operand zero.  In that case, skip any
1293                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1294                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1295                      ignore commutativity in this case to keep things simple.  */
1296                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1297                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1298                     continue;
1299
1300                   r1 = recog_data.operand[i];
1301
1302                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1303                      There may be more than one register, but we only try one
1304                      of them.  */
1305                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p'
1306                       || EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (recog_data.constraints[i][0],
1307                                                    recog_data.constraints[i]))
1308                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1309                       r1 = XEXP (r1, 0);
1310
1311                   /* Avoid making a call-saved register unnecessarily
1312                      clobbered.  */
1313                   hard_reg = get_hard_reg_initial_reg (cfun, r1);
1314                   if (hard_reg != NULL_RTX)
1315                     {
1316                       if (REG_P (hard_reg)
1317                           && IN_RANGE (REGNO (hard_reg),
1318                                        0, FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1)
1319                           && ! call_used_regs[REGNO (hard_reg)])
1320                         continue;
1321                     }
1322
1323                   if (REG_P (r0) || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1324                     {
1325                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1326                          If we have a move insn or an insn whose first input
1327                          can only be in the same register as the output, give
1328                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1329                       int may_save_copy
1330                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1331
1332                       if (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1333                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1334                                             insn_number, insn, 0);
1335                     }
1336                   if (win)
1337                     break;
1338                 }
1339             }
1340
1341           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1342              which can safely overlap one of the inputs.
1343              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1344              and ends with an insn that copies the result to itself
1345              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1346              That note indicates what the inputs are.
1347              The result and the input can overlap if each insn in
1348              the sequence either doesn't mention the input
1349              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1350
1351              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1352              destination register won't have had a quantity number
1353              assigned, since that would prevent combining.  */
1354
1355           if (optimize
1356               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1357               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1358                   REG_P (r0))
1359               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1360               && XEXP (link, 0) != 0
1361               && NONJUMP_INSN_P (XEXP (link, 0))
1362               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1363               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1364               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1365                                         NULL_RTX)) != 0)
1366             {
1367               if (r1 = XEXP (note, 0), REG_P (r1)
1368                   /* Check that we have such a sequence.  */
1369                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1370                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1371               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1372                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1373                            REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1374                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1375                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1376
1377               /* Here we care if the operation to be computed is
1378                  commutative.  */
1379               else if (COMMUTATIVE_P (XEXP (note, 0))
1380                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1381                            (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1382                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1383                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1384
1385               /* If we did combine something, show the register number
1386                  in question so that we know to ignore its death.  */
1387               if (win)
1388                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1389             }
1390
1391           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1392              to the number of the register used in this insn
1393              that was tied to the register set in this insn.
1394              This register's qty should not be "killed".  */
1395
1396           if (win)
1397             {
1398               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1399                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1400               combined_regno = REGNO (r1);
1401             }
1402
1403           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1404              except for anything that was just combined.  */
1405
1406           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1407             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1408                 && REG_P (XEXP (link, 0))
1409                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1410                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1411                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1412                                         XEXP (link, 0))))
1413               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1414
1415           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1416              that are born (set) in this instruction.
1417              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1418
1419           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1420
1421           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1422              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1423              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1424              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1425              die after, not during, the current insn.  */
1426
1427           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1428             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1429                 && REG_P (XEXP (link, 0)))
1430               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1431
1432           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1433              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1434              block, so clear any register number that combined within it.  */
1435           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1436               && NONJUMP_INSN_P (XEXP (note, 0))
1437               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1438             no_conflict_combined_regno = -1;
1439         }
1440
1441       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1442          record the registers live before the block's first insn, since no
1443          pseudos we care about are live before that insn.  */
1444
1445       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1446       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1447
1448       if (insn == BB_END (BASIC_BLOCK (b)))
1449         break;
1450
1451       insn = NEXT_INSN (insn);
1452     }
1453
1454   /* Now every register that is local to this basic block
1455      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1456      Every quantity should have a known birth and death.
1457
1458      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1459      number of suggested registers they need so we allocate those with
1460      the most restrictive needs first.  */
1461
1462   qty_order = xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1463   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1464     qty_order[i] = i;
1465
1466 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1467   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1468
1469   switch (next_qty)
1470     {
1471     case 3:
1472       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1473       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1474         EXCHANGE (0, 1);
1475       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1476         EXCHANGE (2, 1);
1477
1478       /* ... Fall through ...  */
1479     case 2:
1480       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1481       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1482         EXCHANGE (0, 1);
1483
1484       /* ... Fall through ...  */
1485
1486     case 1:
1487     case 0:
1488       /* Nothing to do here.  */
1489       break;
1490
1491     default:
1492       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1493     }
1494
1495   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1496      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1497      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1498   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1499     {
1500       q = qty_order[i];
1501       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1502         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1503                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1504       else
1505         qty[q].phys_reg = -1;
1506     }
1507
1508   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1509      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1510      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1511
1512   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1513     qty_order[i] = i;
1514
1515 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1516   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1517
1518   switch (next_qty)
1519     {
1520     case 3:
1521       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1522       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1523         EXCHANGE (0, 1);
1524       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1525         EXCHANGE (2, 1);
1526
1527       /* ... Fall through ...  */
1528     case 2:
1529       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1530       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1531         EXCHANGE (0, 1);
1532
1533       /* ... Fall through ...  */
1534
1535     case 1:
1536     case 0:
1537       /* Nothing to do here.  */
1538       break;
1539
1540     default:
1541       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1542     }
1543
1544   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1545      look for a hardware register to put it in.
1546      First try the register class that is cheapest for this qty,
1547      if there is more than one class.  */
1548
1549   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1550     {
1551       q = qty_order[i];
1552       if (qty[q].phys_reg < 0)
1553         {
1554 #ifdef INSN_SCHEDULING
1555           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1556              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1557              of this qty's lifetime.
1558
1559              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1560              discourage the register allocator from creating false
1561              dependencies.
1562
1563              The adjustment value is chosen to indicate that this qty
1564              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1565              before and after the lifetime of this qty.
1566
1567              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1568              overall code performance.
1569
1570              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1571              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1572           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1573           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1574                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1575 #endif
1576
1577           if (N_REG_CLASSES > 1)
1578             {
1579 #ifdef INSN_SCHEDULING
1580               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1581                  are born immediately after this qty or die immediately before
1582                  this qty.
1583
1584                  This optimization is only appropriate when we will run
1585                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1586                  for code size.  */
1587               if (flag_schedule_insns_after_reload
1588                   && !optimize_size
1589                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1590                 {
1591                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1592                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1593                                                    fake_birth, fake_death);
1594                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1595                     continue;
1596                 }
1597 #endif
1598               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1599                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1600                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1601               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1602                 continue;
1603             }
1604
1605 #ifdef INSN_SCHEDULING
1606           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1607           if (flag_schedule_insns_after_reload
1608               && !optimize_size
1609               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1610               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1611             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1612                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1613                                              fake_birth, fake_death);
1614 #endif
1615           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1616             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1617                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1618                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1619         }
1620     }
1621
1622   /* Now propagate the register assignments
1623      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1624
1625   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1626     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1627       {
1628         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1629           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1630       }
1631
1632   /* Clean up.  */
1633   free (regs_live_at);
1634   free (qty_order);
1635 }
1636 \f
1637 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1638    We give shorter-lived quantities higher priority.
1639    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1640    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1641    done by global-alloc.
1642
1643    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1644    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1645    of some programs by as much as a factor of three!  */
1646
1647 /* Note that the quotient will never be bigger than
1648    the value of floor_log2 times the maximum number of
1649    times a register can occur in one insn (surely less than 100)
1650    weighted by frequency (max REG_FREQ_MAX).
1651    Multiplying this by 10000/REG_FREQ_MAX can't overflow.
1652    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1653
1654 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1655   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].freq * qty[q].size) \
1656           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * (10000 / REG_FREQ_MAX)))
1657
1658 static int
1659 qty_compare (int q1, int q2)
1660 {
1661   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1662 }
1663
1664 static int
1665 qty_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1666 {
1667   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1668   int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1669
1670   if (tem != 0)
1671     return tem;
1672
1673   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1674      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1675   return q1 - q2;
1676 }
1677 \f
1678 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1679    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1680    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1681    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1682    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1683    algorithm as above.  */
1684
1685 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1686   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1687     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1688     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1689
1690 static int
1691 qty_sugg_compare (int q1, int q2)
1692 {
1693   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1694
1695   if (tem != 0)
1696     return tem;
1697
1698   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1699 }
1700
1701 static int
1702 qty_sugg_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1703 {
1704   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1705   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1706
1707   if (tem != 0)
1708     return tem;
1709
1710   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1711   if (tem != 0)
1712     return tem;
1713
1714   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1715      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1716   return q1 - q2;
1717 }
1718
1719 #undef QTY_CMP_SUGG
1720 #undef QTY_CMP_PRI
1721 \f
1722 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1723    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1724
1725    Combining registers means marking them as having the same quantity
1726    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1727    them is a SUBREG.
1728
1729    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1730    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1731    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1732    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movmem).
1733
1734    ALREADY_DEAD is nonzero if USEDREG is known to be dead even though
1735    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1736    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1737
1738    MAY_SAVE_COPY is nonzero if this insn is simply copying USEDREG to
1739    SETREG or if the input and output must share a register.
1740    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1741
1742    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1743
1744 static int
1745 combine_regs (rtx usedreg, rtx setreg, int may_save_copy, int insn_number,
1746               rtx insn, int already_dead)
1747 {
1748   int ureg, sreg;
1749   int offset = 0;
1750   int usize, ssize;
1751   int sqty;
1752
1753   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1754      is present that does not change the entire register, don't consider
1755      this a copy insn.  */
1756
1757   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1758     {
1759       rtx subreg = SUBREG_REG (usedreg);
1760
1761       if (REG_P (subreg))
1762         {
1763           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1764             may_save_copy = 0;
1765
1766           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1767             offset += subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1768                                            GET_MODE (subreg),
1769                                            SUBREG_BYTE (usedreg),
1770                                            GET_MODE (usedreg));
1771           else
1772             offset += (SUBREG_BYTE (usedreg)
1773                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1774         }
1775
1776       usedreg = subreg;
1777     }
1778
1779   if (!REG_P (usedreg))
1780     return 0;
1781
1782   ureg = REGNO (usedreg);
1783   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1784     usize = hard_regno_nregs[ureg][GET_MODE (usedreg)];
1785   else
1786     usize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (usedreg))
1787               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)) - 1))
1788              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1789
1790   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1791     {
1792       rtx subreg = SUBREG_REG (setreg);
1793
1794       if (REG_P (subreg))
1795         {
1796           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1797             may_save_copy = 0;
1798
1799           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1800             offset -= subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1801                                            GET_MODE (subreg),
1802                                            SUBREG_BYTE (setreg),
1803                                            GET_MODE (setreg));
1804           else
1805             offset -= (SUBREG_BYTE (setreg)
1806                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1807         }
1808
1809       setreg = subreg;
1810     }
1811
1812   if (!REG_P (setreg))
1813     return 0;
1814
1815   sreg = REGNO (setreg);
1816   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1817     ssize = hard_regno_nregs[sreg][GET_MODE (setreg)];
1818   else
1819     ssize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (setreg))
1820               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)) - 1))
1821              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1822
1823   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1824      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1825      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1826   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1827       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1828       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1829       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1830       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1831          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1832       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1833           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1834       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1835       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1836       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1837          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1838          combine anyway, but don't take any chances.  */
1839       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1840           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1841       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1842          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1843          also dies in this insn.  */
1844       || ureg == sreg
1845       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1846       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1847       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1848          implications as to which registers may be used.  */
1849       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1850     return 0;
1851
1852   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1853      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1854
1855      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1856      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1857      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1858
1859   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1860     {
1861       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1862          suggestions.  */
1863       if (reg_qty[sreg] == -2)
1864         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1865
1866       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1867         {
1868           if (may_save_copy
1869               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1870             {
1871               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1872               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1873             }
1874           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1875             {
1876               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1877               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1878             }
1879         }
1880       return 0;
1881     }
1882
1883   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1884
1885   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1886     {
1887       if (may_save_copy
1888           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1889         {
1890           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1891           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1892         }
1893       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1894         {
1895           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1896           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1897         }
1898       return 0;
1899     }
1900
1901   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1902      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1903      don't allocate.  */
1904   if (reg_qty[sreg] >= -1
1905       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1906          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1907       || (current_function_has_nonlocal_label
1908           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1909               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1910     return 0;
1911
1912   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1913      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1914      are compatible.  */
1915
1916   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1917       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1918     {
1919       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1920       sqty = reg_qty[ureg];
1921       reg_qty[sreg] = sqty;
1922       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1923       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1924       qty[sqty].first_reg = sreg;
1925
1926       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1927       update_qty_class (sqty, sreg);
1928
1929       /* Update info about quantity SQTY.  */
1930       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1931       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1932       qty[sqty].freq += REG_FREQ (sreg);
1933       if (usize < ssize)
1934         {
1935           int i;
1936
1937           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1938             reg_offset[i] -= offset;
1939
1940           qty[sqty].size = ssize;
1941           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1942         }
1943     }
1944   else
1945     return 0;
1946
1947   return 1;
1948 }
1949 \f
1950 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1951    to a quantity or register whose class is CLASS.
1952    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1953
1954 static int
1955 reg_meets_class_p (int reg, enum reg_class class)
1956 {
1957   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1958   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1959           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1960 }
1961
1962 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1963
1964 static void
1965 update_qty_class (int qtyno, int reg)
1966 {
1967   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1968   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1969     qty[qtyno].min_class = rclass;
1970
1971   rclass = reg_alternate_class (reg);
1972   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1973     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1974 }
1975 \f
1976 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1977
1978    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1979    is modifying the register.
1980
1981    If it is not really a register, we do nothing.
1982    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1983    carry info from `block_alloc'.  */
1984
1985 static void
1986 reg_is_set (rtx reg, rtx setter, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1987 {
1988   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1989      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1990
1991   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1992       && !REG_P (reg))
1993     return;
1994
1995   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1996      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1997      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1998
1999   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
2000 }
2001 \f
2002 /* Handle beginning of the life of register REG.
2003    BIRTH is the index at which this is happening.  */
2004
2005 static void
2006 reg_is_born (rtx reg, int birth)
2007 {
2008   int regno;
2009
2010   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2011     {
2012       regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
2013       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2014         regno = subreg_hard_regno (reg, 1);
2015     }
2016   else
2017     regno = REGNO (reg);
2018
2019   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2020     {
2021       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2022
2023       /* If the register was to have been born earlier that the present
2024          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2025       if (birth < 2 * this_insn_number)
2026         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2027     }
2028   else
2029     {
2030       if (reg_qty[regno] == -2)
2031         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2032
2033       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2034       if (reg_qty[regno] >= 0)
2035         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
2036     }
2037 }
2038
2039 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is nonzero,
2040    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2041    is an input (the normal case).
2042    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2043
2044 static void
2045 wipe_dead_reg (rtx reg, int output_p)
2046 {
2047   int regno = REGNO (reg);
2048
2049   /* If this insn has multiple results,
2050      and the dead reg is used in one of the results,
2051      extend its life to after this insn,
2052      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
2053
2054      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
2055      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
2056      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
2057      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
2058      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
2059      register before the output reload insn.  */
2060   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2061       && multiple_sets (this_insn))
2062     {
2063       int i;
2064       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2065         {
2066           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2067           if (GET_CODE (set) == SET
2068               && !REG_P (SET_DEST (set))
2069               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2070               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2071             output_p = 1;
2072         }
2073     }
2074
2075   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2076      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2077      the result of this insn.  */
2078   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2079     output_p = 1;
2080
2081   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2082     {
2083       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2084
2085       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2086          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2087          not to happen).  */
2088       if (output_p)
2089         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2090                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
2091     }
2092
2093   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2094     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
2095 }
2096 \f
2097 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2098    that can hold something of machine-mode MODE
2099      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2100    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2101    and return the number of the first of them.
2102    Return -1 if such a block cannot be found.
2103    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2104    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2105
2106    If JUST_TRY_SUGGESTED is nonzero, only try to see if the suggested
2107    register is available.  If not, return -1.  */
2108
2109 static int
2110 find_free_reg (enum reg_class class, enum machine_mode mode, int qtyno,
2111                int accept_call_clobbered, int just_try_suggested,
2112                int born_index, int dead_index)
2113 {
2114   int i, ins;
2115   HARD_REG_SET first_used, used;
2116 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2117   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2118 #endif
2119
2120   /* Validate our parameters.  */
2121   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2122     abort ();
2123
2124   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2125      if we might get a nonlocal goto.  */
2126   if (current_function_has_nonlocal_label
2127       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
2128     return -1;
2129
2130   if (accept_call_clobbered)
2131     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2132   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
2133     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2134   else
2135     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2136
2137   if (accept_call_clobbered)
2138     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2139
2140   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2141     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2142
2143   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2144
2145   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2146      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2147      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2148      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2149
2150      This is true of any register that can be eliminated.  */
2151 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2152   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2153     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2154 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2155   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2156      that it might be eliminated into.  */
2157   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2158 #endif
2159 #else
2160   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2161 #endif
2162
2163 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
2164   cannot_change_mode_set_regs (&used, mode, qty[qtyno].first_reg);
2165 #endif
2166
2167   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2168      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2169      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2170      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2171      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2172      registers.  */
2173   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2174
2175   if (just_try_suggested)
2176     {
2177       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2178         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2179       else
2180         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2181     }
2182
2183   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2184   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2185
2186   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2187
2188   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2189     {
2190 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2191       int regno = reg_alloc_order[i];
2192 #else
2193       int regno = i;
2194 #endif
2195       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2196           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2197           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2198               || accept_call_clobbered
2199               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2200         {
2201           int j;
2202           int size1 = hard_regno_nregs[regno][mode];
2203           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2204           if (j == size1)
2205             {
2206               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2207                  insns.  */
2208               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2209               return regno;
2210             }
2211 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2212           /* Skip starting points we know will lose.  */
2213           i += j;
2214 #endif
2215         }
2216     }
2217
2218  fail:
2219   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2220      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2221      try them.  */
2222
2223   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2224      and save and restore it around calls, do that.  */
2225   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2226       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2227     {
2228       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2229       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2230       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2231                             born_index, dead_index);
2232     }
2233
2234   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2235      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2236      registers in that case.  */
2237
2238   if (! accept_call_clobbered
2239       && flag_caller_saves
2240       && ! just_try_suggested
2241       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2242       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2243                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2244     {
2245       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2246       if (i >= 0)
2247         caller_save_needed = 1;
2248       return i;
2249     }
2250   return -1;
2251 }
2252 \f
2253 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2254    insn (if LIFE is nonzero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2255    is zero).  */
2256
2257 static void
2258 mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life)
2259 {
2260   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2261   if (life)
2262     while (--j >= 0)
2263       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2264   else
2265     while (--j >= 0)
2266       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2267 }
2268
2269 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2270    is nonzero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2271    to insn number DEATH (exclusive).  */
2272
2273 static void
2274 post_mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life, int birth,
2275                 int death)
2276 {
2277   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2278   HARD_REG_SET this_reg;
2279
2280   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2281   while (--j >= 0)
2282     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2283
2284   if (life)
2285     while (birth < death)
2286       {
2287         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2288         birth++;
2289       }
2290   else
2291     while (birth < death)
2292       {
2293         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2294         birth++;
2295       }
2296 }
2297 \f
2298 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2299    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2300    the equivalent expression.
2301
2302    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2303    in which it is used, return 1.
2304
2305    Otherwise, return 0.  */
2306
2307 static int
2308 no_conflict_p (rtx insn, rtx r0 ATTRIBUTE_UNUSED, rtx r1)
2309 {
2310   int ok = 0;
2311   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2312   rtx p, last;
2313
2314   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2315      when we scan the insns that actually use it.  */
2316
2317   if (note == 0
2318       || (REG_P (r1) && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2319       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (r1))
2320           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2321     return 0;
2322
2323   last = XEXP (note, 0);
2324
2325   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2326     if (INSN_P (p))
2327       {
2328         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2329           ok = 1;
2330
2331         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2332            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2333            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2334            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2335            true when these sequences are created.  */
2336         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2337           return 0;
2338       }
2339
2340   return ok;
2341 }
2342 \f
2343 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2344    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2345    is acceptable.  */
2346
2347 static int
2348 requires_inout (const char *p)
2349 {
2350   char c;
2351   int found_zero = 0;
2352   int reg_allowed = 0;
2353   int num_matching_alts = 0;
2354   int len;
2355
2356   for ( ; (c = *p); p += len)
2357     {
2358       len = CONSTRAINT_LEN (c, p);
2359       switch (c)
2360         {
2361         case '=':  case '+':  case '?':
2362         case '#':  case '&':  case '!':
2363         case '*':  case '%':
2364         case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2365         case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2366         case 's':  case 'i':  case 'n':
2367         case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2368         case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2369         case 'X':
2370           /* These don't say anything we care about.  */
2371           break;
2372
2373         case ',':
2374           if (found_zero && ! reg_allowed)
2375             num_matching_alts++;
2376
2377           found_zero = reg_allowed = 0;
2378           break;
2379
2380         case '0':
2381           found_zero = 1;
2382           break;
2383
2384         case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2385         case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2386           /* Skip the balance of the matching constraint.  */
2387           do
2388             p++;
2389           while (ISDIGIT (*p));
2390           len = 0;
2391           break;
2392
2393         default:
2394           if (REG_CLASS_FROM_CONSTRAINT (c, p) == NO_REGS
2395               && !EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (c, p))
2396             break;
2397           /* Fall through.  */
2398         case 'p':
2399         case 'g': case 'r':
2400           reg_allowed = 1;
2401           break;
2402         }
2403     }
2404
2405   if (found_zero && ! reg_allowed)
2406     num_matching_alts++;
2407
2408   return num_matching_alts;
2409 }
2410 \f
2411 void
2412 dump_local_alloc (FILE *file)
2413 {
2414   int i;
2415   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2416     if (reg_renumber[i] != -1)
2417       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2418 }