OSDN Git Service

(arm_gen_constant, case IOR,XOR): Don't invert a constant if loading
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 88, 91, 93, 94, 95, 1996 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
7 it under the terms of the GNU General Public License as published by
8 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9 any later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
12 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 GNU General Public License for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
18 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
19 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21
22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
27    on linear code, but that do a better job than the general methods
28    used in global_alloc, and more quickly too.
29
30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
32
33    We assign each instruction in the basic block a number
34    which is its order from the beginning of the block.
35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
37    We can record the availability of hard registers with a
38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
39    contains 0 or 1 for each hard reg.
40
41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
46    of the one preferred by the other.
47
48    Tying is represented with "quantity numbers".
49    A non-tied register is given a new quantity number.
50    Tied registers have the same quantity number.
51    
52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
56    yet implemented.  */
57
58 /* Pseudos allocated here cannot be reallocated by global.c if the hard
59    register is used as a spill register.  So we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include <stdio.h>
63 #include "config.h"
64 #include "rtl.h"
65 #include "flags.h"
66 #include "basic-block.h"
67 #include "regs.h"
68 #include "hard-reg-set.h"
69 #include "insn-config.h"
70 #include "recog.h"
71 #include "output.h"
72 \f
73 /* Next quantity number available for allocation.  */
74
75 static int next_qty;
76
77 /* In all the following vectors indexed by quantity number.  */
78
79 /* Element Q is the hard reg number chosen for quantity Q,
80    or -1 if none was found.  */
81
82 static short *qty_phys_reg;
83
84 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
85    for each quantity.  The first, qty_phys_copy_sugg, contains hard registers
86    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
87    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
88
89    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
90    eliminate copy insns.  */
91
92 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
93    copy insns.  */
94
95 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
96
97 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
98    arithmetic insns.  */
99
100 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
101
102 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
103
104 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
105
106 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
107
108 static short *qty_phys_num_sugg;
109
110 /* Element Q is the number of refs to quantity Q.  */
111
112 static int *qty_n_refs;
113
114 /* Element Q is a reg class contained in (smaller than) the
115    preferred classes of all the pseudo regs that are tied in quantity Q.
116    This is the preferred class for allocating that quantity.  */
117
118 static enum reg_class *qty_min_class;
119
120 /* Insn number (counting from head of basic block)
121    where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
122
123 static int *qty_birth;
124
125 /* Insn number (counting from head of basic block)
126    where quantity Q died.  Due to the way tying is done,
127    and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
128    a quantity can die only once.  Each quantity's life span
129    is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
130
131 static int *qty_death;
132
133 /* Number of words needed to hold the data in quantity Q.
134    This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
135    1. It is used in computing the relative importances of qtys,
136       which determines the order in which we look for regs for them.
137    2. It is used in rules that prevent tying several registers of
138       different sizes in a way that is geometrically impossible
139       (see combine_regs).  */
140
141 static int *qty_size;
142
143 /* This holds the mode of the registers that are tied to qty Q,
144    or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
145
146 static enum machine_mode *qty_mode;
147
148 /* Number of times a reg tied to qty Q lives across a CALL_INSN.  */
149
150 static int *qty_n_calls_crossed;
151
152 /* Register class within which we allocate qty Q if we can't get
153    its preferred class.  */
154
155 static enum reg_class *qty_alternate_class;
156
157 /* Element Q is the SCRATCH expression for which this quantity is being
158    allocated or 0 if this quantity is allocating registers.  */
159
160 static rtx *qty_scratch_rtx;
161
162 /* Element Q is nonzero if this quantity has been used in a SUBREG
163    that changes its size.  */
164
165 static char *qty_changes_size;
166
167 /* Element Q is the register number of one pseudo register whose
168    reg_qty value is Q, or -1 is this quantity is for a SCRATCH.  This
169    register should be the head of the chain maintained in reg_next_in_qty.  */
170
171 static int *qty_first_reg;
172
173 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
174    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
175    end of the chain.  qty_first_reg point to the head of this chain.  */
176
177 static int *reg_next_in_qty;
178
179 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
180    if it is >= 0,
181    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
182    or -2 if not known yet.
183
184    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
185    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
186    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
187    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
188    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
189    tests by exploiting this.
190
191    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
192    be referenced.  */
193
194 static int *reg_qty;
195
196 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
197    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
198    to a subreg of a DImode register.  */
199
200 static char *reg_offset;
201
202 /* Vector of substitutions of register numbers,
203    used to map pseudo regs into hardware regs.
204    This is set up as a result of register allocation.
205    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
206    or is -1 if no hard reg was assigned.
207    If N is a hard reg number, element N is N.  */
208
209 short *reg_renumber;
210
211 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
212    of the instructions in a basic block.  */
213
214 static HARD_REG_SET regs_live;
215
216 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
217    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
218    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
219    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
220
221    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
222    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
223    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
224    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
225
226 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
227
228 int *scratch_block;
229 rtx *scratch_list;
230 int scratch_list_length;
231 static int scratch_index;
232
233 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
234    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
235 static int this_insn_number;
236 static rtx this_insn;
237
238 /* Used to communicate changes made by update_equiv_regs to
239    memref_referenced_p.  reg_equiv_replacement is set for any REG_EQUIV note
240    found or created, so that we can keep track of what memory accesses might
241    be created later, e.g. by reload.  */
242
243 static rtx *reg_equiv_replacement;
244
245 static void alloc_qty           PROTO((int, enum machine_mode, int, int));
246 static void alloc_qty_for_scratch PROTO((rtx, int, rtx, int, int));
247 static void validate_equiv_mem_from_store PROTO((rtx, rtx));
248 static int validate_equiv_mem   PROTO((rtx, rtx, rtx));
249 static int memref_referenced_p  PROTO((rtx, rtx));
250 static int memref_used_between_p PROTO((rtx, rtx, rtx));
251 static void optimize_reg_copy_1 PROTO((rtx, rtx, rtx));
252 static void optimize_reg_copy_2 PROTO((rtx, rtx, rtx));
253 static void update_equiv_regs   PROTO((void));
254 static void block_alloc         PROTO((int));
255 static int qty_sugg_compare     PROTO((int, int));
256 static int qty_sugg_compare_1   PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
257 static int qty_compare          PROTO((int, int));
258 static int qty_compare_1        PROTO((const GENERIC_PTR, const GENERIC_PTR));
259 static int combine_regs         PROTO((rtx, rtx, int, int, rtx, int));
260 static int reg_meets_class_p    PROTO((int, enum reg_class));
261 static int reg_classes_overlap_p PROTO((enum reg_class, enum reg_class,
262                                         int));
263 static void update_qty_class    PROTO((int, int));
264 static void reg_is_set          PROTO((rtx, rtx));
265 static void reg_is_born         PROTO((rtx, int));
266 static void wipe_dead_reg       PROTO((rtx, int));
267 static int find_free_reg        PROTO((enum reg_class, enum machine_mode,
268                                        int, int, int, int, int));
269 static void mark_life           PROTO((int, enum machine_mode, int));
270 static void post_mark_life      PROTO((int, enum machine_mode, int, int, int));
271 static int no_conflict_p        PROTO((rtx, rtx, rtx));
272 static int requires_inout       PROTO((char *));
273 \f
274 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
275    for register number REGNO which is born at index BIRTH
276    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
277
278 static void
279 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
280      int regno;
281      enum machine_mode mode;
282      int size, birth;
283 {
284   register int qty = next_qty++;
285
286   reg_qty[regno] = qty;
287   reg_offset[regno] = 0;
288   reg_next_in_qty[regno] = -1;
289
290   qty_first_reg[qty] = regno;
291   qty_size[qty] = size;
292   qty_mode[qty] = mode;
293   qty_birth[qty] = birth;
294   qty_n_calls_crossed[qty] = reg_n_calls_crossed[regno];
295   qty_min_class[qty] = reg_preferred_class (regno);
296   qty_alternate_class[qty] = reg_alternate_class (regno);
297   qty_n_refs[qty] = reg_n_refs[regno];
298   qty_changes_size[qty] = reg_changes_size[regno];
299 }
300 \f
301 /* Similar to `alloc_qty', but allocates a quantity for a SCRATCH rtx
302    used as operand N in INSN.  We assume here that the SCRATCH is used in
303    a CLOBBER.  */
304
305 static void
306 alloc_qty_for_scratch (scratch, n, insn, insn_code_num, insn_number)
307      rtx scratch;
308      int n;
309      rtx insn;
310      int insn_code_num, insn_number;
311 {
312   register int qty;
313   enum reg_class class;
314   char *p, c;
315   int i;
316
317 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
318   /* If we haven't yet computed which alternative will be used, do so now.
319      Then set P to the constraints for that alternative.  */
320   if (which_alternative == -1)
321     if (! constrain_operands (insn_code_num, 0))
322       return;
323
324   for (p = insn_operand_constraint[insn_code_num][n], i = 0;
325        *p && i < which_alternative; p++)
326     if (*p == ',')
327       i++;
328
329   /* Compute the class required for this SCRATCH.  If we don't need a
330      register, the class will remain NO_REGS.  If we guessed the alternative
331      number incorrectly, reload will fix things up for us.  */
332
333   class = NO_REGS;
334   while ((c = *p++) != '\0' && c != ',')
335     switch (c)
336       {
337       case '=':  case '+':  case '?':
338       case '#':  case '&':  case '!':
339       case '*':  case '%':  
340       case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
341       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
342       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
343       case 's':  case 'i':  case 'n':
344       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
345       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
346 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
347       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
348 #endif
349       case 'p':
350         /* These don't say anything we care about.  */
351         break;
352
353       case 'X':
354         /* We don't need to allocate this SCRATCH.  */
355         return;
356
357       case 'g': case 'r':
358         class = reg_class_subunion[(int) class][(int) GENERAL_REGS];
359         break;
360
361       default:
362         class
363           = reg_class_subunion[(int) class][(int) REG_CLASS_FROM_LETTER (c)];
364         break;
365       }
366
367   if (class == NO_REGS)
368     return;
369
370 #else /* REGISTER_CONSTRAINTS */
371
372   class = GENERAL_REGS;
373 #endif
374   
375
376   qty = next_qty++;
377
378   qty_first_reg[qty] = -1;
379   qty_scratch_rtx[qty] = scratch;
380   qty_size[qty] = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (scratch));
381   qty_mode[qty] = GET_MODE (scratch);
382   qty_birth[qty] = 2 * insn_number - 1;
383   qty_death[qty] = 2 * insn_number + 1;
384   qty_n_calls_crossed[qty] = 0;
385   qty_min_class[qty] = class;
386   qty_alternate_class[qty] = NO_REGS;
387   qty_n_refs[qty] = 1;
388   qty_changes_size[qty] = 0;
389 }
390 \f
391 /* Main entry point of this file.  */
392
393 void
394 local_alloc ()
395 {
396   register int b, i;
397   int max_qty;
398
399   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
400      If defined, let the machine say what kind of ordering we
401      should use.  */
402 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
403   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
404 #endif
405
406   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
407      registers.  */
408   update_equiv_regs ();
409
410   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
411      numbers start at zero and we can have one for each pseudo plus the
412      number of SCRATCHes in the largest block, in the worst case.  */
413   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER) + max_scratch;
414
415   /* Allocate vectors of temporary data.
416      See the declarations of these variables, above,
417      for what they mean.  */
418
419   /* There can be up to MAX_SCRATCH * N_BASIC_BLOCKS SCRATCHes to allocate.
420      Instead of allocating this much memory from now until the end of
421      reload, only allocate space for MAX_QTY SCRATCHes.  If there are more
422      reload will allocate them.  */
423
424   scratch_list_length = max_qty;
425   scratch_list = (rtx *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (rtx));
426   bzero ((char *) scratch_list, scratch_list_length * sizeof (rtx));
427   scratch_block = (int *) xmalloc (scratch_list_length * sizeof (int));
428   bzero ((char *) scratch_block, scratch_list_length * sizeof (int));
429   scratch_index = 0;
430
431   qty_phys_reg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
432   qty_phys_copy_sugg
433     = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
434   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
435   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) alloca (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
436   qty_phys_num_sugg = (short *) alloca (max_qty * sizeof (short));
437   qty_birth = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
438   qty_death = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
439   qty_scratch_rtx = (rtx *) alloca (max_qty * sizeof (rtx));
440   qty_first_reg = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
441   qty_size = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
442   qty_mode
443     = (enum machine_mode *) alloca (max_qty * sizeof (enum machine_mode));
444   qty_n_calls_crossed = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
445   qty_min_class
446     = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
447   qty_alternate_class
448     = (enum reg_class *) alloca (max_qty * sizeof (enum reg_class));
449   qty_n_refs = (int *) alloca (max_qty * sizeof (int));
450   qty_changes_size = (char *) alloca (max_qty * sizeof (char));
451
452   reg_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
453   reg_offset = (char *) alloca (max_regno * sizeof (char));
454   reg_next_in_qty = (int *) alloca (max_regno * sizeof (int));
455
456   reg_renumber = (short *) oballoc (max_regno * sizeof (short));
457   for (i = 0; i < max_regno; i++)
458     reg_renumber[i] = -1;
459
460   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
461      In general, these are the registers used only in a single block and
462      which only die once.  However, if a register's preferred class has only
463      a few entries, don't allocate this register here unless it is preferred
464      or nothing since retry_global_alloc won't be able to move it to
465      GENERAL_REGS if a reload register of this class is needed.
466
467      We need not be concerned with which block actually uses the register
468      since we will never see it outside that block.  */
469
470   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
471     {
472       if (reg_basic_block[i] >= 0 && reg_n_deaths[i] == 1
473           && (reg_alternate_class (i) == NO_REGS
474               || ! CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (i))))
475         reg_qty[i] = -2;
476       else
477         reg_qty[i] = -1;
478     }
479
480   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
481   next_qty = max_qty;
482
483   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
484
485   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
486     {
487       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
488          vectors might need to be initialized because they were used
489          for the previous block; it is set to the entire array before
490          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
491          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
492          explicit set by `alloc_qty'.  */
493
494       if (next_qty < 6)
495         {
496           for (i = 0; i < next_qty; i++)
497             {
498               qty_scratch_rtx[i] = 0;
499               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
500               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
501               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
502               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
503             }
504         }
505       else
506         {
507 #define CLEAR(vector)  \
508           bzero ((char *) (vector), (sizeof (*(vector))) * next_qty);
509
510           CLEAR (qty_scratch_rtx);
511           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
512           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
513           CLEAR (qty_phys_sugg);
514           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
515         }
516
517       next_qty = 0;
518
519       block_alloc (b);
520 #ifdef USE_C_ALLOCA
521       alloca (0);
522 #endif
523     }
524 }
525 \f
526 /* Depth of loops we are in while in update_equiv_regs.  */
527 static int loop_depth;
528
529 /* Used for communication between the following two functions: contains
530    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
531 static rtx equiv_mem;
532
533 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
534 static int equiv_mem_modified;
535
536 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
537    Called via note_stores.  */
538
539 static void
540 validate_equiv_mem_from_store (dest, set)
541      rtx dest;
542      rtx set;
543 {
544   if ((GET_CODE (dest) == REG
545        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
546       || (GET_CODE (dest) == MEM
547           && true_dependence (dest, equiv_mem)))
548     equiv_mem_modified = 1;
549 }
550
551 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
552    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
553    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
554    CALL_INSN.
555
556    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
557
558 static int
559 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
560      rtx start;
561      rtx reg;
562      rtx memref;
563 {
564   rtx insn;
565   rtx note;
566
567   equiv_mem = memref;
568   equiv_mem_modified = 0;
569
570   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
571      valid equivalence.  */
572   if (side_effects_p (memref))
573     return 0;
574
575   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
576     {
577       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) != 'i')
578         continue;
579
580       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
581         return 1;
582
583       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
584           && ! CONST_CALL_P (insn))
585         return 0;
586
587       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store);
588
589       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
590          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
591          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
592          the trouble.  */
593
594       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
595         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
596              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
597             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
598             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
599           return 0;
600     }
601
602   return 0;
603 }
604 \f
605 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
606    to MEMREF.  */
607
608 static int
609 memref_referenced_p (memref, x)
610      rtx x;
611      rtx memref;
612 {
613   int i, j;
614   char *fmt;
615   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
616
617   switch (code)
618     {
619     case CONST_INT:
620     case CONST:
621     case LABEL_REF:
622     case SYMBOL_REF:
623     case CONST_DOUBLE:
624     case PC:
625     case CC0:
626     case HIGH:
627     case LO_SUM:
628       return 0;
629
630     case REG:
631       return (reg_equiv_replacement[REGNO (x)]
632               && memref_referenced_p (memref,
633                                       reg_equiv_replacement[REGNO (x)]));
634
635     case MEM:
636       if (true_dependence (memref, x))
637         return 1;
638       break;
639
640     case SET:
641       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
642          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
643       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
644         {
645           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
646             return 1;
647         }
648       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
649         return 1;
650
651       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
652     }
653
654   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
655   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
656     switch (fmt[i])
657       {
658       case 'e':
659         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
660           return 1;
661         break;
662       case 'E':
663         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
664           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
665             return 1;
666         break;
667       }
668
669   return 0;
670 }
671
672 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
673    that would be affected by a store to MEMREF.  */
674
675 static int
676 memref_used_between_p (memref, start, end)
677      rtx memref;
678      rtx start;
679      rtx end;
680 {
681   rtx insn;
682
683   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
684        insn = NEXT_INSN (insn))
685     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i'
686         && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
687       return 1;
688
689   return 0;
690 }
691 \f
692 /* INSN is a copy from SRC to DEST, both registers, and SRC does not die
693    in INSN.
694
695    Search forward to see if SRC dies before either it or DEST is modified,
696    but don't scan past the end of a basic block.  If so, we can replace SRC
697    with DEST and let SRC die in INSN. 
698
699    This will reduce the number of registers live in that range and may enable
700    DEST to be tied to SRC, thus often saving one register in addition to a
701    register-register copy.  */
702
703 static void
704 optimize_reg_copy_1 (insn, dest, src)
705      rtx insn;
706      rtx dest;
707      rtx src;
708 {
709   rtx p, q;
710   rtx note;
711   rtx dest_death = 0;
712   int sregno = REGNO (src);
713   int dregno = REGNO (dest);
714
715   if (sregno == dregno
716 #ifdef SMALL_REGISTER_CLASSES
717       /* We don't want to mess with hard regs if register classes are small. */
718       || sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
719 #endif
720       /* We don't see all updates to SP if they are in an auto-inc memory
721          reference, so we must disallow this optimization on them.  */
722       || sregno == STACK_POINTER_REGNUM || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
723     return;
724
725   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
726     {
727       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
728           || (GET_CODE (p) == NOTE
729               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
730                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
731         break;
732
733       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
734         continue;
735
736       if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
737           /* Don't change a USE of a register.  */
738           || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
739               && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
740         break;
741
742       /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly more
743          conservative than it needs to be.  */
744       if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno)) != 0
745           && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
746         {
747           int failed = 0;
748           int length = 0;
749           int d_length = 0;
750           int n_calls = 0;
751           int d_n_calls = 0;
752
753           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
754              replacing regs as we go.  Set FAILED if a replacement can't
755              be done.  In that case, we can't move the death note for SRC.
756              This should be rare.  */
757
758           /* Set to stop at next insn.  */
759           for (q = next_real_insn (insn);
760                q != next_real_insn (p);
761                q = next_real_insn (q))
762             {
763               if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
764                 {
765                   /* If SRC is a hard register, we might miss some
766                      overlapping registers with validate_replace_rtx,
767                      so we would have to undo it.  We can't if DEST is
768                      present in the insn, so fail in that combination
769                      of cases.  */
770                   if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
771                       && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
772                     failed = 1;
773
774                   /* Replace all uses and make sure that the register
775                      isn't still present.  */
776                   else if (validate_replace_rtx (src, dest, q)
777                            && (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
778                                || ! reg_overlap_mentioned_p (src,
779                                                              PATTERN (q))))
780                     {
781                       /* We assume that a register is used exactly once per
782                          insn in the updates below.  If this is not correct,
783                          no great harm is done.  */
784                       if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
785                         reg_n_refs[sregno] -= loop_depth;
786                       if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
787                         reg_n_refs[dregno] += loop_depth;
788                     }
789                   else
790                     {
791                       validate_replace_rtx (dest, src, q);
792                       failed = 1;
793                     }
794                 }
795
796               /* Count the insns and CALL_INSNs passed.  If we passed the
797                  death note of DEST, show increased live length.  */
798               length++;
799               if (dest_death)
800                 d_length++;
801
802               /* If the insn in which SRC dies is a CALL_INSN, don't count it
803                  as a call that has been crossed.  Otherwise, count it.  */
804               if (q != p && GET_CODE (q) == CALL_INSN)
805                 {
806                   n_calls++;
807                   if (dest_death)
808                     d_n_calls++;
809                 }
810
811               /* If DEST dies here, remove the death note and save it for
812                  later.  Make sure ALL of DEST dies here; again, this is
813                  overly conservative.  */
814               if (dest_death == 0
815                   && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)) != 0
816                   && GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
817                 remove_note (q, dest_death);
818             }
819
820           if (! failed)
821             {
822               if (sregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
823                 {
824                   if (reg_live_length[sregno] >= 0)
825                     {
826                       reg_live_length[sregno] -= length;
827                       /* reg_live_length is only an approximation after
828                          combine if sched is not run, so make sure that we
829                          still have a reasonable value.  */
830                       if (reg_live_length[sregno] < 2)
831                         reg_live_length[sregno] = 2;
832                     }
833
834                   reg_n_calls_crossed[sregno] -= n_calls;
835                 }
836
837               if (dregno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
838                 {
839                   if (reg_live_length[dregno] >= 0)
840                     reg_live_length[dregno] += d_length;
841
842                   reg_n_calls_crossed[dregno] += d_n_calls;
843                 }
844
845               /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
846               remove_note (p, note);
847               XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
848               REG_NOTES (insn) = note;
849             }
850
851           /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
852           if (dest_death)
853             {
854               XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
855               REG_NOTES (p) = dest_death;
856             }
857
858           return;
859         }
860
861       /* If SRC is a hard register which is set or killed in some other
862          way, we can't do this optimization.  */
863       else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
864                && dead_or_set_p (p, src))
865         break;
866     }
867 }
868 \f
869 /* INSN is a copy of SRC to DEST, in which SRC dies.  See if we now have
870    a sequence of insns that modify DEST followed by an insn that sets
871    SRC to DEST in which DEST dies, with no prior modification of DEST.
872    (There is no need to check if the insns in between actually modify
873    DEST.  We should not have cases where DEST is not modified, but
874    the optimization is safe if no such modification is detected.)
875    In that case, we can replace all uses of DEST, starting with INSN and
876    ending with the set of SRC to DEST, with SRC.  We do not do this
877    optimization if a CALL_INSN is crossed unless SRC already crosses a
878    call or if DEST dies before the copy back to SRC.
879
880    It is assumed that DEST and SRC are pseudos; it is too complicated to do
881    this for hard registers since the substitutions we may make might fail.  */
882
883 static void
884 optimize_reg_copy_2 (insn, dest, src)
885      rtx insn;
886      rtx dest;
887      rtx src;
888 {
889   rtx p, q;
890   rtx set;
891   int sregno = REGNO (src);
892   int dregno = REGNO (dest);
893
894   for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
895     {
896       if (GET_CODE (p) == CODE_LABEL || GET_CODE (p) == JUMP_INSN
897           || (GET_CODE (p) == NOTE
898               && (NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_BEG
899                   || NOTE_LINE_NUMBER (p) == NOTE_INSN_LOOP_END)))
900         break;
901
902       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) != 'i')
903         continue;
904
905       set = single_set (p);
906       if (set && SET_SRC (set) == dest && SET_DEST (set) == src
907           && find_reg_note (p, REG_DEAD, dest))
908         {
909           /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN again,
910              replacing regs as we go.  */
911
912           /* Set to stop at next insn.  */
913           for (q = insn; q != NEXT_INSN (p); q = NEXT_INSN (q))
914             if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (q)) == 'i')
915               {
916                 if (reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
917                   {
918                     PATTERN (q) = replace_rtx (PATTERN (q), dest, src);
919
920                     /* We assume that a register is used exactly once per
921                        insn in the updates below.  If this is not correct,
922                        no great harm is done.  */
923                     reg_n_refs[dregno] -= loop_depth;
924                     reg_n_refs[sregno] += loop_depth;
925                   }
926
927
928               if (GET_CODE (q) == CALL_INSN)
929                 {
930                   reg_n_calls_crossed[dregno]--;
931                   reg_n_calls_crossed[sregno]++;
932                 }
933               }
934
935           remove_note (p, find_reg_note (p, REG_DEAD, dest));
936           reg_n_deaths[dregno]--;
937           remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_DEAD, src));
938           reg_n_deaths[sregno]--;
939           return;
940         }
941
942       if (reg_set_p (src, p)
943           || find_reg_note (p, REG_DEAD, dest)
944           || (GET_CODE (p) == CALL_INSN && reg_n_calls_crossed[sregno] == 0))
945         break;
946     }
947 }
948 \f             
949 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
950    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
951    from a single constant).  Lower their priority for a register.
952
953    If such a register is only referenced once, try substituting its value
954    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
955    completely.  */
956
957 static void
958 update_equiv_regs ()
959 {
960   rtx *reg_equiv_init_insn = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
961   /* Set when an attempt should be made to replace a register with the
962      associated reg_equiv_replacement entry at the end of this function.  */
963   char *reg_equiv_replace
964     = (char *) alloca (max_regno * sizeof *reg_equiv_replace);
965   rtx insn;
966
967   reg_equiv_replacement = (rtx *) alloca (max_regno * sizeof (rtx *));
968
969   bzero ((char *) reg_equiv_init_insn, max_regno * sizeof (rtx *));
970   bzero ((char *) reg_equiv_replacement, max_regno * sizeof (rtx *));
971   bzero ((char *) reg_equiv_replace, max_regno * sizeof *reg_equiv_replace);
972
973   init_alias_analysis ();
974
975   loop_depth = 1;
976
977   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
978      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
979      a register can be set below its use.  */
980   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
981     {
982       rtx note;
983       rtx set = single_set (insn);
984       rtx dest, src;
985       int regno;
986
987       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
988         {
989           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
990             loop_depth++;
991           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
992             loop_depth--;
993         }
994
995       /* If this insn contains more (or less) than a single SET, ignore it.  */
996       if (set == 0)
997         continue;
998
999       dest = SET_DEST (set);
1000       src = SET_SRC (set);
1001
1002       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
1003          in a single basic block, see if the register is always equivalent
1004          to that memory location and if moving the store from INSN to the
1005          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
1006          initializing insn.  */
1007
1008       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1009           && (regno = REGNO (SET_SRC (set))) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1010           && reg_basic_block[regno] >= 0
1011           && reg_equiv_init_insn[regno] != 0
1012           && validate_equiv_mem (reg_equiv_init_insn[regno], SET_SRC (set),
1013                                  dest)
1014           && ! memref_used_between_p (SET_DEST (set),
1015                                       reg_equiv_init_insn[regno], insn))
1016         REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno])
1017           = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, dest,
1018                      REG_NOTES (reg_equiv_init_insn[regno]));
1019
1020       /* If this is a register-register copy where SRC is not dead, see if we
1021          can optimize it.  */
1022       if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
1023           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1024           && ! find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
1025         optimize_reg_copy_1 (insn, dest, SET_SRC (set));
1026
1027       /* Similarly for a pseudo-pseudo copy when SRC is dead.  */
1028       else if (flag_expensive_optimizations && GET_CODE (dest) == REG
1029                && REGNO (dest) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1030                && GET_CODE (SET_SRC (set)) == REG
1031                && REGNO (SET_SRC (set)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1032                && find_reg_note (insn, REG_DEAD, SET_SRC (set)))
1033         optimize_reg_copy_2 (insn, dest, SET_SRC (set));
1034
1035       /* Otherwise, we only handle the case of a pseudo register being set
1036          once and only if neither the source nor the destination are
1037          in a register class that's likely to be spilled.  */
1038       if (GET_CODE (dest) != REG
1039           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1040           || reg_n_sets[regno] != 1
1041           || CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (REGNO (dest)))
1042           || (GET_CODE (src) == REG
1043               && REGNO (src) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1044               && CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (REGNO (src)))))
1045         continue;
1046
1047       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
1048
1049       /* Record this insn as initializing this register.  */
1050       reg_equiv_init_insn[regno] = insn;
1051
1052       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
1053          it is always equivalent to the constant.  */
1054       if (note && CONSTANT_P (XEXP (note, 0)))
1055         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
1056
1057       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
1058          of that register.  Record this insn if the register is only used once
1059          more and the equivalence value is the same as our source.
1060
1061          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
1062          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
1063          as written (if no registers are available, reload will substitute
1064          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
1065          dying in this insn whose death notes would be missed.
1066
1067          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
1068          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
1069          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
1070          note.  */
1071          
1072       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1073
1074       if (note == 0 && reg_basic_block[regno] >= 0
1075           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
1076           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
1077         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx (EXPR_LIST, REG_EQUIV, SET_SRC (set),
1078                                            REG_NOTES (insn));
1079
1080       if (note)
1081         {
1082           int regno = REGNO (dest);
1083
1084           reg_equiv_replacement[regno] = XEXP (note, 0);
1085
1086           /* Don't mess with things live during setjmp.  */
1087           if (reg_live_length[regno] >= 0)
1088             {
1089               /* Note that the statement below does not affect the priority
1090                  in local-alloc!  */
1091               reg_live_length[regno] *= 2;
1092
1093
1094               /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
1095                  set once and used once, indicate that the reference may be
1096                  replaced by the equivalence we computed above.  If the
1097                  register is only used in one basic block, this can't succeed
1098                  or combine would have done it.
1099
1100                  It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
1101                  below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
1102                  a basic block so this would be too complicated.
1103
1104                  This case normally occurs when a parameter is read from
1105                  memory and then used exactly once, not in a loop.  */
1106
1107                 if (reg_n_refs[regno] == 2
1108                     && reg_basic_block[regno] < 0
1109                     && rtx_equal_p (XEXP (note, 0), SET_SRC (set)))
1110                   reg_equiv_replace[regno] = 1;
1111             }
1112         }
1113     }
1114
1115   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are registers
1116      only used that once.  If so, see if we can replace the reference with
1117      the equivalent from.  If we can, delete the initializing reference
1118      and this register will go away.  */
1119   for (insn = next_active_insn (get_insns ());
1120        insn;
1121        insn = next_active_insn (insn))
1122     {
1123       rtx link;
1124
1125       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1126         if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1127             /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1128             && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1129           {
1130             int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1131
1132             if (reg_equiv_replace[regno]
1133                 && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1134                                          reg_equiv_replacement[regno], insn))
1135               {
1136                 rtx equiv_insn = reg_equiv_init_insn[regno];
1137
1138                 remove_death (regno, insn);
1139                 reg_n_refs[regno] = 0;
1140                 PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1141                 NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1142                 NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1143               }
1144           }
1145     }
1146 }
1147 \f
1148 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1149    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1150
1151 static void
1152 block_alloc (b)
1153      int b;
1154 {
1155   register int i, q;
1156   register rtx insn;
1157   rtx note;
1158   int insn_number = 0;
1159   int insn_count = 0;
1160   int max_uid = get_max_uid ();
1161   int *qty_order;
1162   int no_conflict_combined_regno = -1;
1163   /* Counter to prevent allocating more SCRATCHes than can be stored
1164      in SCRATCH_LIST.  */
1165   int scratches_allocated = scratch_index;
1166
1167   /* Count the instructions in the basic block.  */
1168
1169   insn = basic_block_end[b];
1170   while (1)
1171     {
1172       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1173         if (++insn_count > max_uid)
1174           abort ();
1175       if (insn == basic_block_head[b])
1176         break;
1177       insn = PREV_INSN (insn);
1178     }
1179
1180   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1181      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1182   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) alloca ((2 * insn_count + 2)
1183                                           * sizeof (HARD_REG_SET));
1184   bzero ((char *) regs_live_at, (2 * insn_count + 2) * sizeof (HARD_REG_SET));
1185
1186   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1187
1188 #ifdef HARD_REG_SET
1189   regs_live = *basic_block_live_at_start[b];
1190 #else
1191   COPY_HARD_REG_SET (regs_live, basic_block_live_at_start[b]);
1192 #endif
1193
1194   /* This loop scans the instructions of the basic block
1195      and assigns quantities to registers.
1196      It computes which registers to tie.  */
1197
1198   insn = basic_block_head[b];
1199   while (1)
1200     {
1201       register rtx body = PATTERN (insn);
1202
1203       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1204         insn_number++;
1205
1206       if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (insn)) == 'i')
1207         {
1208           register rtx link, set;
1209           register int win = 0;
1210           register rtx r0, r1;
1211           int combined_regno = -1;
1212           int i;
1213           int insn_code_number = recog_memoized (insn);
1214
1215           this_insn_number = insn_number;
1216           this_insn = insn;
1217
1218           if (insn_code_number >= 0)
1219             insn_extract (insn);
1220           which_alternative = -1;
1221
1222           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1223              If so, try doing that.
1224              Suitable insns are those with at least two operands and where
1225              operand 0 is an output that is a register that is not
1226              earlyclobber.
1227
1228              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1229              First look for operands that are required to be in the same
1230              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1231              operand or one that can be put into that operand if the
1232              operation is commutative.  If we don't find an operand
1233              that is required to be in the same register as operand 0,
1234              we can tie with any operand.
1235
1236              Subregs in place of regs are also ok.
1237
1238              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1239
1240           if (insn_code_number >= 0
1241 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1242               && insn_n_operands[insn_code_number] > 1
1243               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][0] == '='
1244               && insn_operand_constraint[insn_code_number][0][1] != '&'
1245 #else
1246               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1247               && rtx_equal_p (SET_DEST (PATTERN (insn)), recog_operand[0])
1248 #endif
1249               )
1250             {
1251 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1252               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1253               int must_match_0 = -1;
1254               /* Counts number of alternatives that require a match with
1255                  operand 0.  */
1256               int n_matching_alts = 0;
1257
1258               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1259                 {
1260                   char *p = insn_operand_constraint[insn_code_number][i];
1261                   int this_match = (requires_inout (p));
1262
1263                   n_matching_alts += this_match;
1264                   if (this_match == insn_n_alternatives[insn_code_number])
1265                     must_match_0 = i;
1266                 }
1267 #endif
1268
1269               r0 = recog_operand[0];
1270               for (i = 1; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1271                 {
1272 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1273                   /* Skip this operand if we found an operand that
1274                      must match operand 0 and this operand isn't it
1275                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1276
1277                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1278                       && ! (i == must_match_0 + 1
1279                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i-1][0] == '%')
1280                       && ! (i == must_match_0 - 1
1281                             && insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == '%'))
1282                     continue;
1283
1284                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1285                      must match operand zero.  In that case, skip any 
1286                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1287                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1288                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1289                   if (n_matching_alts == insn_n_alternatives[insn_code_number]
1290                       && (0 == requires_inout
1291                           (insn_operand_constraint[insn_code_number][i])))
1292                     continue;
1293 #endif
1294
1295                   r1 = recog_operand[i];
1296
1297                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1298                      There may be more than one register, but we only try one
1299                      of them.  */
1300                   if (
1301 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1302                       insn_operand_constraint[insn_code_number][i][0] == 'p'
1303 #else
1304                       insn_operand_address_p[insn_code_number][i]
1305 #endif
1306                       )
1307                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1308                       r1 = XEXP (r1, 0);
1309
1310                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1311                     {
1312                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1313                          If we have a move insn or an insn whose first input
1314                          can only be in the same register as the output, give
1315                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1316                       int may_save_copy
1317                         = ((SET_DEST (body) == r0 && SET_SRC (body) == r1)
1318 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
1319                            || (r1 == recog_operand[i] && must_match_0 >= 0)
1320 #endif
1321                            );
1322                       
1323                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1324                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1325                                             insn_number, insn, 0);
1326                     }
1327                   if (win)
1328                     break;
1329                 }
1330             }
1331
1332           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1333              which can safely overlap one of the inputs.
1334              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1335              and ends with an insn that copies the result to itself
1336              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1337              That note indicates what the inputs are.
1338              The result and the input can overlap if each insn in
1339              the sequence either doesn't mention the input
1340              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1341
1342              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1343              destination register won't have had a quantity number
1344              assigned, since that would prevent combining.  */
1345
1346           if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1347               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1348                   GET_CODE (r0) == REG)
1349               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1350               && XEXP (link, 0) != 0
1351               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1352               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1353               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1354               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1355                                         NULL_RTX)) != 0)
1356             {
1357               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1358                   /* Check that we have such a sequence.  */
1359                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1360                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1361               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1362                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1363                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1364                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1365                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1366
1367               /* Here we care if the operation to be computed is
1368                  commutative.  */
1369               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1370                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1371                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1372                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1373                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1374                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1375                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1376
1377               /* If we did combine something, show the register number
1378                  in question so that we know to ignore its death.  */
1379               if (win)
1380                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1381             }
1382
1383           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1384              to the number of the register used in this insn
1385              that was tied to the register set in this insn.
1386              This register's qty should not be "killed".  */
1387
1388           if (win)
1389             {
1390               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1391                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1392               combined_regno = REGNO (r1);
1393             }
1394
1395           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1396              except for anything that was just combined.  */
1397
1398           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1399             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1400                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1401                 && combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1402                 && (no_conflict_combined_regno != REGNO (XEXP (link, 0))
1403                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, XEXP (link, 0))))
1404               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1405
1406           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1407              that are born (set) in this instruction.
1408              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1409
1410           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set);
1411
1412           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1413              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1414              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1415              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1416              die after, not during, the current insn.  */
1417
1418           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1419             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1420                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1421               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1422
1423           /* Allocate quantities for any SCRATCH operands of this insn.  */
1424
1425           if (insn_code_number >= 0)
1426             for (i = 0; i < insn_n_operands[insn_code_number]; i++)
1427               if (GET_CODE (recog_operand[i]) == SCRATCH
1428                   && scratches_allocated++ < scratch_list_length)
1429                 alloc_qty_for_scratch (recog_operand[i], i, insn,
1430                                        insn_code_number, insn_number);
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               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
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 == basic_block_end[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 = (int *) alloca (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_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], qty_mode[q], q,
1503                                          0, 1, qty_birth[q], qty_death[q]);
1504       else
1505         qty_phys_reg[q] = -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_phys_reg[q] < 0)
1553         {
1554           if (N_REG_CLASSES > 1)
1555             {
1556               qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_min_class[q], 
1557                                                qty_mode[q], q, 0, 0,
1558                                                qty_birth[q], qty_death[q]);
1559               if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1560                 continue;
1561             }
1562
1563           if (qty_alternate_class[q] != NO_REGS)
1564             qty_phys_reg[q] = find_free_reg (qty_alternate_class[q],
1565                                              qty_mode[q], q, 0, 0,
1566                                              qty_birth[q], qty_death[q]);
1567         }
1568     }
1569
1570   /* Now propagate the register assignments
1571      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1572
1573   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1574     if (qty_phys_reg[q] >= 0)
1575       {
1576         for (i = qty_first_reg[q]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1577           reg_renumber[i] = qty_phys_reg[q] + reg_offset[i];
1578         if (qty_scratch_rtx[q])
1579           {
1580             if (GET_CODE (qty_scratch_rtx[q]) == REG)
1581               abort ();
1582             PUT_CODE (qty_scratch_rtx[q], REG);
1583             REGNO (qty_scratch_rtx[q]) = qty_phys_reg[q];
1584
1585             scratch_block[scratch_index] = b;
1586             scratch_list[scratch_index++] = qty_scratch_rtx[q];
1587
1588             /* Must clear the USED field, because it will have been set by
1589                copy_rtx_if_shared, but the leaf_register code expects that
1590                it is zero in all REG rtx.  copy_rtx_if_shared does not set the
1591                used bit for REGs, but does for SCRATCHes.  */
1592             qty_scratch_rtx[q]->used = 0;
1593           }
1594       }
1595 }
1596 \f
1597 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1598    We give shorter-lived quantities higher priority.
1599    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1600    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1601    done by global-alloc.
1602
1603    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1604    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1605    of some programs by as much as a factor of three!  */
1606
1607 /* Note that the quotient will never be bigger than
1608    the value of floor_log2 times the maximum number of
1609    times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1610    Multiplying this by 10000 can't overflow.
1611    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1612
1613 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1614   ((int) (((double) (floor_log2 (qty_n_refs[q]) * qty_n_refs[q] * qty_size[q]) \
1615           / (qty_death[q] - qty_birth[q])) * 10000))
1616
1617 static int
1618 qty_compare (q1, q2)
1619      int q1, q2;
1620 {
1621   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1622 }
1623
1624 static int
1625 qty_compare_1 (q1p, q2p)
1626      const GENERIC_PTR q1p;
1627      const GENERIC_PTR q2p;
1628 {
1629   register int q1 = *(int *)q1p, q2 = *(int *)q2p;
1630   register int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1631
1632   if (tem != 0)
1633     return tem;
1634
1635   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1636      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1637   return q1 - q2;
1638 }
1639 \f
1640 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1641    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1642    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1643    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1644    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1645    algorithm as above.  */
1646
1647 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1648   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1649     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1650     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1651
1652 static int
1653 qty_sugg_compare (q1, q2)
1654      int q1, q2;
1655 {
1656   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1657
1658   if (tem != 0)
1659     return tem;
1660   
1661   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1662 }
1663
1664 static int
1665 qty_sugg_compare_1 (q1p, q2p)
1666      const GENERIC_PTR q1p;
1667      const GENERIC_PTR q2p;
1668 {
1669   register int q1 = *(int *)q1p, q2 = *(int *)q2p;
1670   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1671
1672   if (tem != 0)
1673     return tem;
1674
1675   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1676   if (tem != 0)
1677     return tem;
1678
1679   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1680      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1681   return q1 - q2;
1682 }
1683
1684 #undef QTY_CMP_SUGG
1685 #undef QTY_CMP_PRI
1686 \f
1687 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1688    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1689
1690    Combining registers means marking them as having the same quantity
1691    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1692    them is a SUBREG).
1693
1694    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1695    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1696    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1697    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1698
1699    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1700    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1701    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1702
1703    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1704    SETREG or if the input and output must share a register.
1705    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1706    
1707    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1708
1709    
1710 static int
1711 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1712      rtx usedreg, setreg;
1713      int may_save_copy;
1714      int insn_number;
1715      rtx insn;
1716      int already_dead;
1717 {
1718   register int ureg, sreg;
1719   register int offset = 0;
1720   int usize, ssize;
1721   register int sqty;
1722
1723   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1724      is present that does not change the entire register, don't consider
1725      this a copy insn.  */
1726
1727   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1728     {
1729       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1730         may_save_copy = 0;
1731       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1732       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1733     }
1734   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1735     return 0;
1736   ureg = REGNO (usedreg);
1737   usize = REG_SIZE (usedreg);
1738
1739   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1740     {
1741       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1742         may_save_copy = 0;
1743       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1744       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1745     }
1746   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1747     return 0;
1748   sreg = REGNO (setreg);
1749   ssize = REG_SIZE (setreg);
1750
1751   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1752      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1753      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1754   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1755       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1756       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1757       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1758       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1759          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1760       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1761           && usize < qty_size[reg_qty[ureg]])
1762       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1763       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1764       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1765          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1766          combine anyway, but don't take any chances.  */
1767       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1768           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1769       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1770          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1771          also dies in this insn.  */
1772       || ureg == sreg
1773       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1774       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1775       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1776          implications as to which registers may be used.  */
1777       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1778     return 0;
1779
1780   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1781      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1782
1783      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1784      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1785      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1786
1787   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1788     {
1789       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1790          suggestions.  */
1791       if (reg_qty[sreg] == -2)
1792         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1793
1794       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1795         {
1796           if (may_save_copy
1797               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1798             {
1799               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1800               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1801             }
1802           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1803             {
1804               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1805               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1806             }
1807         }
1808       return 0;
1809     }
1810
1811   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1812
1813   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1814     {
1815       if (may_save_copy
1816           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1817         {
1818           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1819           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1820         }
1821       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1822         {
1823           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1824           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1825         }
1826       return 0;
1827     }
1828
1829   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1830      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1831      don't allocate.  */
1832   if (reg_qty[sreg] >= -1
1833       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1834          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1835       || (current_function_has_nonlocal_label
1836           && ((reg_n_calls_crossed[ureg] > 0)
1837               != (reg_n_calls_crossed[sreg] > 0))))
1838     return 0;
1839
1840   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1841      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1842      are compatible.  */
1843
1844   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1845       && reg_meets_class_p (sreg, qty_min_class[reg_qty[ureg]]))
1846     {
1847       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1848       sqty = reg_qty[ureg];
1849       reg_qty[sreg] = sqty;
1850       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1851       reg_next_in_qty[sreg] = qty_first_reg[sqty];
1852       qty_first_reg[sqty] = sreg;
1853
1854       /* If SREG's reg class is smaller, set qty_min_class[SQTY].  */
1855       update_qty_class (sqty, sreg);
1856
1857       /* Update info about quantity SQTY.  */
1858       qty_n_calls_crossed[sqty] += reg_n_calls_crossed[sreg];
1859       qty_n_refs[sqty] += reg_n_refs[sreg];
1860       if (usize < ssize)
1861         {
1862           register int i;
1863
1864           for (i = qty_first_reg[sqty]; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1865             reg_offset[i] -= offset;
1866
1867           qty_size[sqty] = ssize;
1868           qty_mode[sqty] = GET_MODE (setreg);
1869         }
1870     }
1871   else
1872     return 0;
1873
1874   return 1;
1875 }
1876 \f
1877 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1878    to a quantity or register whose class is CLASS.
1879    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1880
1881 static int
1882 reg_meets_class_p (reg, class)
1883      int reg;
1884      enum reg_class class;
1885 {
1886   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1887   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1888           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1889 }
1890
1891 /* Return 1 if the two specified classes have registers in common.
1892    If CALL_SAVED, then consider only call-saved registers.  */
1893
1894 static int
1895 reg_classes_overlap_p (c1, c2, call_saved)
1896      register enum reg_class c1;
1897      register enum reg_class c2;
1898      int call_saved;
1899 {
1900   HARD_REG_SET c;
1901   int i;
1902
1903   COPY_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c1]);
1904   AND_HARD_REG_SET (c, reg_class_contents[(int) c2]);
1905
1906   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1907     if (TEST_HARD_REG_BIT (c, i)
1908         && (! call_saved || ! call_used_regs[i]))
1909       return 1;
1910
1911   return 0;
1912 }
1913
1914 /* Update the class of QTY assuming that REG is being tied to it.  */
1915
1916 static void
1917 update_qty_class (qty, reg)
1918      int qty;
1919      int reg;
1920 {
1921   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1922   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_min_class[qty]))
1923     qty_min_class[qty] = rclass;
1924
1925   rclass = reg_alternate_class (reg);
1926   if (reg_class_subset_p (rclass, qty_alternate_class[qty]))
1927     qty_alternate_class[qty] = rclass;
1928
1929   if (reg_changes_size[reg])
1930     qty_changes_size[qty] = 1;
1931 }
1932 \f
1933 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1934
1935    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1936    is modifying the register.
1937
1938    If it is not really a register, we do nothing.
1939    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1940    carry info from `block_alloc'.  */
1941
1942 static void
1943 reg_is_set (reg, setter)
1944      rtx reg;
1945      rtx setter;
1946 {
1947   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1948      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1949
1950   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1951       && GET_CODE (reg) != REG)
1952     return;
1953
1954   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1955      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1956      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1957
1958   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1959 }
1960 \f
1961 /* Handle beginning of the life of register REG.
1962    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1963
1964 static void
1965 reg_is_born (reg, birth)
1966      rtx reg;
1967      int birth;
1968 {
1969   register int regno;
1970      
1971   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
1972     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
1973   else
1974     regno = REGNO (reg);
1975
1976   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1977     {
1978       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
1979
1980       /* If the register was to have been born earlier that the present
1981          insn, mark it as live where it is actually born.  */
1982       if (birth < 2 * this_insn_number)
1983         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
1984     }
1985   else
1986     {
1987       if (reg_qty[regno] == -2)
1988         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
1989
1990       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
1991       if (reg_qty[regno] >= 0)
1992         qty_death[reg_qty[regno]] = -1;
1993     }
1994 }
1995
1996 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
1997    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
1998    is an input (the normal case).
1999    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2000
2001 static void
2002 wipe_dead_reg (reg, output_p)
2003      register rtx reg;
2004      int output_p;
2005 {
2006   register int regno = REGNO (reg);
2007
2008   /* If this insn has multiple results,
2009      and the dead reg is used in one of the results,
2010      extend its life to after this insn,
2011      so it won't get allocated together with any other result of this insn.  */
2012   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2013       && !single_set (this_insn))
2014     {
2015       int i;
2016       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2017         {
2018           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2019           if (GET_CODE (set) == SET
2020               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
2021               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2022               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2023             output_p = 1;
2024         }
2025     }
2026
2027   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2028      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2029      the result of this insn.  */
2030   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2031     output_p = 1;
2032
2033   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2034     {
2035       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2036
2037       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2038          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2039          not to happen).  */
2040       if (output_p)
2041         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2042                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number+ 1);
2043     }
2044
2045   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2046     qty_death[reg_qty[regno]] = 2 * this_insn_number + output_p;
2047 }
2048 \f
2049 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2050    that can hold something of machine-mode MODE
2051      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2052    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2053    and return the number of the first of them.
2054    Return -1 if such a block cannot be found. 
2055    If QTY crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2056    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2057
2058    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
2059    register is available.  If not, return -1.  */
2060
2061 static int
2062 find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
2063                born_index, dead_index)
2064      enum reg_class class;
2065      enum machine_mode mode;
2066      int qty;
2067      int accept_call_clobbered;
2068      int just_try_suggested;
2069      int born_index, dead_index;
2070 {
2071   register int i, ins;
2072 #ifdef HARD_REG_SET
2073   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2074 #endif
2075     HARD_REG_SET used, first_used;
2076 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2077   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2078 #endif
2079
2080   /* Validate our parameters.  */
2081   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2082     abort ();
2083
2084   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2085      if we might get a nonlocal goto.  */
2086   if (current_function_has_nonlocal_label
2087       && qty_n_calls_crossed[qty] > 0)
2088     return -1;
2089
2090   if (accept_call_clobbered)
2091     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2092   else if (qty_n_calls_crossed[qty] == 0)
2093     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2094   else
2095     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2096
2097   if (accept_call_clobbered)
2098     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2099
2100   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2101     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2102
2103   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2104
2105   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2106      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2107      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2108      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2109
2110      This is true of any register that can be eliminated.  */
2111 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2112   for (i = 0; i < sizeof eliminables / sizeof eliminables[0]; i++)
2113     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2114 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2115   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2116      that it might be eliminated into.  */
2117   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2118 #endif
2119 #else
2120   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2121 #endif
2122
2123 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE
2124   if (qty_changes_size[qty])
2125     IOR_HARD_REG_SET (used,
2126                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_SIZE]);
2127 #endif
2128
2129   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2130      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2131      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2132      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2133      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2134      registers.  */
2135   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2136
2137   if (just_try_suggested)
2138     {
2139       if (qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0)
2140         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qty]);
2141       else
2142         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qty]);
2143     }
2144
2145   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2146   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2147
2148   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2149
2150   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2151     {
2152 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2153       int regno = reg_alloc_order[i];
2154 #else
2155       int regno = i;
2156 #endif
2157       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2158           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode))
2159         {
2160           register int j;
2161           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2162           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2163           if (j == size1)
2164             {
2165               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2166                  insns.  */
2167               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2168               return regno;
2169             }
2170 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2171           i += j;               /* Skip starting points we know will lose */
2172 #endif
2173         }
2174     }
2175
2176  fail:
2177
2178   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2179      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2180      try them.  */
2181   
2182   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2183      and save and restore it around calls, do that.  */
2184   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qty] != 0
2185       && qty_phys_num_sugg[qty] != 0)
2186     {
2187       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2188       qty_phys_num_copy_sugg[qty] = 0;
2189       return find_free_reg (class, mode, qty, accept_call_clobbered, 1,
2190                             born_index, dead_index);
2191     }
2192
2193   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2194      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2195      registers in that case.  */
2196
2197   if (! accept_call_clobbered
2198       && flag_caller_saves
2199       && ! just_try_suggested
2200       && qty_n_calls_crossed[qty] != 0
2201       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty_n_refs[qty], qty_n_calls_crossed[qty]))
2202     {
2203       i = find_free_reg (class, mode, qty, 1, 0, born_index, dead_index);
2204       if (i >= 0)
2205         caller_save_needed = 1;
2206       return i;
2207     }
2208   return -1;
2209 }
2210 \f
2211 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2212    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2213    is zero).  */
2214
2215 static void
2216 mark_life (regno, mode, life)
2217      register int regno;
2218      enum machine_mode mode;
2219      int life;
2220 {
2221   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2222   if (life)
2223     while (--j >= 0)
2224       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2225   else
2226     while (--j >= 0)
2227       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2228 }
2229
2230 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2231    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2232    to insn number DEATH (exclusive).  */
2233
2234 static void
2235 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2236      int regno;
2237      enum machine_mode mode;
2238      int life, birth, death;
2239 {
2240   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2241 #ifdef HARD_REG_SET
2242   register              /* Declare it register if it's a scalar.  */
2243 #endif
2244     HARD_REG_SET this_reg;
2245
2246   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2247   while (--j >= 0)
2248     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2249
2250   if (life)
2251     while (birth < death)
2252       {
2253         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2254         birth++;
2255       }
2256   else
2257     while (birth < death)
2258       {
2259         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2260         birth++;
2261       }
2262 }
2263 \f
2264 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2265    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2266    the equivalent expression.
2267
2268    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2269    in which it is used, return 1.
2270
2271    Otherwise, return 0.  */
2272
2273 static int
2274 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2275      rtx insn, r0, r1;
2276 {
2277   int ok = 0;
2278   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2279   rtx p, last;
2280
2281   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2282      when we scan the insns that actually use it.  */
2283
2284   if (note == 0
2285       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2286       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2287           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2288     return 0;
2289
2290   last = XEXP (note, 0);
2291
2292   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2293     if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (p)) == 'i')
2294       {
2295         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2296           ok = 1;
2297
2298         if (reg_mentioned_p (r1, PATTERN (p))
2299             && ! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2300           return 0;
2301       }
2302       
2303   return ok;
2304 }
2305 \f
2306 #ifdef REGISTER_CONSTRAINTS
2307
2308 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2309    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2310    is acceptable.  */
2311
2312 static int
2313 requires_inout (p)
2314      char *p;
2315 {
2316   char c;
2317   int found_zero = 0;
2318   int reg_allowed = 0;
2319   int num_matching_alts = 0;
2320
2321   while (c = *p++)
2322     switch (c)
2323       {
2324       case '=':  case '+':  case '?':
2325       case '#':  case '&':  case '!':
2326       case '*':  case '%':
2327       case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
2328       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2329       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2330       case 's':  case 'i':  case 'n':
2331       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2332       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2333 #ifdef EXTRA_CONSTRAINT
2334       case 'Q':  case 'R':  case 'S':  case 'T':  case 'U':
2335 #endif
2336       case 'X':
2337         /* These don't say anything we care about.  */
2338         break;
2339
2340       case ',':
2341         if (found_zero && ! reg_allowed)
2342           num_matching_alts++;
2343
2344         found_zero = reg_allowed = 0;
2345         break;
2346
2347       case '0':
2348         found_zero = 1;
2349         break;
2350
2351       case 'p':
2352       case 'g': case 'r':
2353       default:
2354         reg_allowed = 1;
2355         break;
2356       }
2357
2358   if (found_zero && ! reg_allowed)
2359     num_matching_alts++;
2360
2361   return num_matching_alts;
2362 }
2363 #endif /* REGISTER_CONSTRAINTS */
2364 \f
2365 void
2366 dump_local_alloc (file)
2367      FILE *file;
2368 {
2369   register int i;
2370   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2371     if (reg_renumber[i] != -1)
2372       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2373 }