OSDN Git Service

Workaround for Itanium A/B step errata
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GNU CC.
6
7 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify
8 it under the terms of the GNU General Public License as published by
9 the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10 any later version.
11
12 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful,
13 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15 GNU General Public License for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to
19 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330,
20 Boston, MA 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
27    on linear code, but that do a better job than the general methods
28    used in global_alloc, and more quickly too.
29
30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
32
33    We assign each instruction in the basic block a number
34    which is its order from the beginning of the block.
35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
37    We can record the availability of hard registers with a
38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
39    contains 0 or 1 for each hard reg.
40
41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
46    of the one preferred by the other.
47
48    Tying is represented with "quantity numbers".
49    A non-tied register is given a new quantity number.
50    Tied registers have the same quantity number.
51
52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
56    yet implemented.  */
57
58 /* Pseudos allocated here can be reallocated by global.c if the hard register
59    is used as a spill register.  Currently we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include "config.h"
63 #include "system.h"
64 #include "rtl.h"
65 #include "tm_p.h"
66 #include "flags.h"
67 #include "hard-reg-set.h"
68 #include "basic-block.h"
69 #include "regs.h"
70 #include "function.h"
71 #include "insn-config.h"
72 #include "insn-attr.h"
73 #include "recog.h"
74 #include "output.h"
75 #include "toplev.h"
76 \f
77 /* Next quantity number available for allocation.  */
78
79 static int next_qty;
80
81 /* Information we maitain about each quantity.  */
82 struct qty
83 {
84   /* The number of refs to quantity Q.  */
85
86   int n_refs;
87
88   /* Insn number (counting from head of basic block)
89      where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
90
91   int birth;
92
93   /* Insn number (counting from head of basic block)
94      where given quantity died.  Due to the way tying is done,
95      and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
96      a quantity can die only once.  Each quantity's life span
97      is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
98
99   int death;
100
101   /* Number of words needed to hold the data in given quantity.
102      This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
103      1. It is used in computing the relative importances of qtys,
104         which determines the order in which we look for regs for them.
105      2. It is used in rules that prevent tying several registers of
106         different sizes in a way that is geometrically impossible
107         (see combine_regs).  */
108
109   int size;
110
111   /* Number of times a reg tied to given qty lives across a CALL_INSN.  */
112
113   int n_calls_crossed;
114
115   /* The register number of one pseudo register whose reg_qty value is Q.
116      This register should be the head of the chain
117      maintained in reg_next_in_qty.  */
118
119   int first_reg;
120
121   /* Reg class contained in (smaller than) the preferred classes of all
122      the pseudo regs that are tied in given quantity.
123      This is the preferred class for allocating that quantity.  */
124
125   enum reg_class min_class;
126
127   /* Register class within which we allocate given qty if we can't get
128      its preferred class.  */
129
130   enum reg_class alternate_class;
131
132   /* This holds the mode of the registers that are tied to given qty,
133      or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
134
135   enum machine_mode mode;
136
137   /* the hard reg number chosen for given quantity,
138      or -1 if none was found.  */
139
140   short phys_reg;
141
142   /* Nonzero if this quantity has been used in a SUBREG in some
143      way that is illegal.  */
144
145   char changes_mode;
146
147 };
148
149 static struct qty *qty;
150
151 /* These fields are kept separately to speedup their clearing.  */
152
153 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
154    for each quantity.  The first, phys_copy_sugg, contains hard registers
155    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
156    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
157
158    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
159    eliminate copy insns.  */
160
161 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
162    copy insns.  */
163
164 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
165
166 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
167    arithmetic insns.  */
168
169 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
170
171 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
172
173 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
174
175 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
176
177 static short *qty_phys_num_sugg;
178
179 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
180    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
181    end of the chain.  qty->first_reg point to the head of this chain.  */
182
183 static int *reg_next_in_qty;
184
185 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
186    if it is >= 0,
187    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
188    or -2 if not known yet.
189
190    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
191    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
192    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
193    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
194    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
195    tests by exploiting this.
196
197    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
198    be referenced.  */
199
200 static int *reg_qty;
201
202 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
203    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
204    to a subreg of a DImode register.  */
205
206 static char *reg_offset;
207
208 /* Vector of substitutions of register numbers,
209    used to map pseudo regs into hardware regs.
210    This is set up as a result of register allocation.
211    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
212    or is -1 if no hard reg was assigned.
213    If N is a hard reg number, element N is N.  */
214
215 short *reg_renumber;
216
217 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
218    of the instructions in a basic block.  */
219
220 static HARD_REG_SET regs_live;
221
222 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
223    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
224    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
225    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
226
227    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
228    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
229    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
230    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
231
232 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
233
234 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
235    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
236 static int this_insn_number;
237 static rtx this_insn;
238
239 struct equivalence
240 {
241   /* Set when an attempt should be made to replace a register
242      with the associated src entry.  */
243
244   char replace;
245
246   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
247      keep track of what memory accesses might be created later,
248      e.g. by reload.  */
249
250   rtx replacement;
251
252   rtx src;
253
254   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
255      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
256
257   int loop_depth;
258
259   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
260
261   rtx init_insns;
262 };
263
264 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
265    structure for that register.  */
266
267 static struct equivalence *reg_equiv;
268
269 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
270 static int recorded_label_ref;
271
272 static void alloc_qty           PARAMS ((int, enum machine_mode, int, int));
273 static void validate_equiv_mem_from_store PARAMS ((rtx, rtx, void *));
274 static int validate_equiv_mem   PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
275 static int equiv_init_varies_p  PARAMS ((rtx));
276 static int equiv_init_movable_p PARAMS ((rtx, int));
277 static int contains_replace_regs PARAMS ((rtx));
278 static int memref_referenced_p  PARAMS ((rtx, rtx));
279 static int memref_used_between_p PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
280 static void update_equiv_regs   PARAMS ((void));
281 static void no_equiv            PARAMS ((rtx, rtx, void *));
282 static void block_alloc         PARAMS ((int));
283 static int qty_sugg_compare     PARAMS ((int, int));
284 static int qty_sugg_compare_1   PARAMS ((const PTR, const PTR));
285 static int qty_compare          PARAMS ((int, int));
286 static int qty_compare_1        PARAMS ((const PTR, const PTR));
287 static int combine_regs         PARAMS ((rtx, rtx, int, int, rtx, int));
288 static int reg_meets_class_p    PARAMS ((int, enum reg_class));
289 static void update_qty_class    PARAMS ((int, int));
290 static void reg_is_set          PARAMS ((rtx, rtx, void *));
291 static void reg_is_born         PARAMS ((rtx, int));
292 static void wipe_dead_reg       PARAMS ((rtx, int));
293 static int find_free_reg        PARAMS ((enum reg_class, enum machine_mode,
294                                        int, int, int, int, int));
295 static void mark_life           PARAMS ((int, enum machine_mode, int));
296 static void post_mark_life      PARAMS ((int, enum machine_mode, int, int, int));
297 static int no_conflict_p        PARAMS ((rtx, rtx, rtx));
298 static int requires_inout       PARAMS ((const char *));
299 \f
300 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
301    for register number REGNO which is born at index BIRTH
302    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
303
304 static void
305 alloc_qty (regno, mode, size, birth)
306      int regno;
307      enum machine_mode mode;
308      int size, birth;
309 {
310   register int qtyno = next_qty++;
311
312   reg_qty[regno] = qtyno;
313   reg_offset[regno] = 0;
314   reg_next_in_qty[regno] = -1;
315
316   qty[qtyno].first_reg = regno;
317   qty[qtyno].size = size;
318   qty[qtyno].mode = mode;
319   qty[qtyno].birth = birth;
320   qty[qtyno].n_calls_crossed = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
321   qty[qtyno].min_class = reg_preferred_class (regno);
322   qty[qtyno].alternate_class = reg_alternate_class (regno);
323   qty[qtyno].n_refs = REG_N_REFS (regno);
324   qty[qtyno].changes_mode = REG_CHANGES_MODE (regno);
325 }
326 \f
327 /* Main entry point of this file.  */
328
329 int
330 local_alloc ()
331 {
332   register int b, i;
333   int max_qty;
334
335   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
336      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
337   recorded_label_ref = 0;
338
339   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
340      If defined, let the machine say what kind of ordering we
341      should use.  */
342 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
343   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
344 #endif
345
346   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
347      registers.  */
348   update_equiv_regs ();
349
350   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
351      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
352   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
353
354   /* Allocate vectors of temporary data.
355      See the declarations of these variables, above,
356      for what they mean.  */
357
358   qty = (struct qty *) xmalloc (max_qty * sizeof (struct qty));
359   qty_phys_copy_sugg
360     = (HARD_REG_SET *) xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
361   qty_phys_num_copy_sugg = (short *) xmalloc (max_qty * sizeof (short));
362   qty_phys_sugg = (HARD_REG_SET *) xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
363   qty_phys_num_sugg = (short *) xmalloc (max_qty * sizeof (short));
364
365   reg_qty = (int *) xmalloc (max_regno * sizeof (int));
366   reg_offset = (char *) xmalloc (max_regno * sizeof (char));
367   reg_next_in_qty = (int *) xmalloc (max_regno * sizeof (int));
368
369   /* Allocate the reg_renumber array.  */
370   allocate_reg_info (max_regno, FALSE, TRUE);
371
372   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
373      In general, these are the registers used only in a single block and
374      which only die once.
375
376      We need not be concerned with which block actually uses the register
377      since we will never see it outside that block.  */
378
379   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
380     {
381       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1)
382         reg_qty[i] = -2;
383       else
384         reg_qty[i] = -1;
385     }
386
387   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
388   next_qty = max_qty;
389
390   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
391
392   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
393     {
394       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
395          vectors might need to be initialized because they were used
396          for the previous block; it is set to the entire array before
397          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
398          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
399          explicit set by `alloc_qty'.  */
400
401       if (next_qty < 6)
402         {
403           for (i = 0; i < next_qty; i++)
404             {
405               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
406               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
407               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
408               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
409             }
410         }
411       else
412         {
413 #define CLEAR(vector)  \
414           memset ((char *) (vector), 0, (sizeof (*(vector))) * next_qty);
415
416           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
417           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
418           CLEAR (qty_phys_sugg);
419           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
420         }
421
422       next_qty = 0;
423
424       block_alloc (b);
425     }
426
427   free (qty);
428   free (qty_phys_copy_sugg);
429   free (qty_phys_num_copy_sugg);
430   free (qty_phys_sugg);
431   free (qty_phys_num_sugg);
432
433   free (reg_qty);
434   free (reg_offset);
435   free (reg_next_in_qty);
436
437   return recorded_label_ref;
438 }
439 \f
440 /* Used for communication between the following two functions: contains
441    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
442 static rtx equiv_mem;
443
444 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
445 static int equiv_mem_modified;
446
447 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
448    Called via note_stores.  */
449
450 static void
451 validate_equiv_mem_from_store (dest, set, data)
452      rtx dest;
453      rtx set ATTRIBUTE_UNUSED;
454      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
455 {
456   if ((GET_CODE (dest) == REG
457        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
458       || (GET_CODE (dest) == MEM
459           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
460     equiv_mem_modified = 1;
461 }
462
463 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
464    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
465    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
466    CALL_INSN.
467
468    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
469
470 static int
471 validate_equiv_mem (start, reg, memref)
472      rtx start;
473      rtx reg;
474      rtx memref;
475 {
476   rtx insn;
477   rtx note;
478
479   equiv_mem = memref;
480   equiv_mem_modified = 0;
481
482   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
483      valid equivalence.  */
484   if (side_effects_p (memref))
485     return 0;
486
487   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
488     {
489       if (! INSN_P (insn))
490         continue;
491
492       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
493         return 1;
494
495       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
496           && ! CONST_CALL_P (insn))
497         return 0;
498
499       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
500
501       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
502          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
503          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
504          the trouble.  */
505
506       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
507         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
508              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
509             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
510             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
511           return 0;
512     }
513
514   return 0;
515 }
516
517 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
518
519 static int
520 equiv_init_varies_p (x)
521      rtx x;
522 {
523   register RTX_CODE code = GET_CODE (x);
524   register int i;
525   register const char *fmt;
526
527   switch (code)
528     {
529     case MEM:
530       return ! RTX_UNCHANGING_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
531
532     case QUEUED:
533       return 1;
534
535     case CONST:
536     case CONST_INT:
537     case CONST_DOUBLE:
538     case SYMBOL_REF:
539     case LABEL_REF:
540       return 0;
541
542     case REG:
543       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x);
544
545     case ASM_OPERANDS:
546       if (MEM_VOLATILE_P (x))
547         return 1;
548
549       /* FALLTHROUGH */
550
551     default:
552       break;
553     }
554
555   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
556   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
557     if (fmt[i] == 'e')
558       {
559         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
560           return 1;
561       }
562     else if (fmt[i] == 'E')
563       {
564         int j;
565         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
566           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
567             return 1;
568       }
569
570   return 0;
571 }
572
573 /* Returns non-zero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
574    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
575    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
576    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
577
578 static int
579 equiv_init_movable_p (x, regno)
580      rtx x;
581      int regno;
582 {
583   int i, j;
584   const char *fmt;
585   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
586
587   switch (code)
588     {
589     case SET:
590       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
591
592     case CC0:
593     case CLOBBER:
594       return 0;
595
596     case PRE_INC:
597     case PRE_DEC:
598     case POST_INC:
599     case POST_DEC:
600     case PRE_MODIFY:
601     case POST_MODIFY:
602       return 0;
603
604     case REG:
605       return (reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
606               && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
607              || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < 0 && ! rtx_varies_p (x));
608
609     case UNSPEC_VOLATILE:
610       return 0;
611
612     case ASM_OPERANDS:
613       if (MEM_VOLATILE_P (x))
614         return 0;
615
616       /* FALLTHROUGH */
617
618     default:
619       break;
620     }
621
622   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
623   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
624     switch (fmt[i])
625       {
626       case 'e':
627         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
628           return 0;
629         break;
630       case 'E':
631         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
632           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
633             return 0;
634         break;
635       }
636
637   return 1;
638 }
639
640 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is true.  */
641
642 static int
643 contains_replace_regs (x)
644      rtx x;
645 {
646   int i, j;
647   const char *fmt;
648   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
649
650   switch (code)
651     {
652     case CONST_INT:
653     case CONST:
654     case LABEL_REF:
655     case SYMBOL_REF:
656     case CONST_DOUBLE:
657     case PC:
658     case CC0:
659     case HIGH:
660     case LO_SUM:
661       return 0;
662
663     case REG:
664       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
665
666     default:
667       break;
668     }
669
670   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
671   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
672     switch (fmt[i])
673       {
674       case 'e':
675         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
676           return 1;
677         break;
678       case 'E':
679         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
680           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
681             return 1;
682         break;
683       }
684
685   return 0;
686 }
687 \f
688 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
689    to MEMREF.  */
690
691 static int
692 memref_referenced_p (memref, x)
693      rtx x;
694      rtx memref;
695 {
696   int i, j;
697   const char *fmt;
698   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
699
700   switch (code)
701     {
702     case CONST_INT:
703     case CONST:
704     case LABEL_REF:
705     case SYMBOL_REF:
706     case CONST_DOUBLE:
707     case PC:
708     case CC0:
709     case HIGH:
710     case LO_SUM:
711       return 0;
712
713     case REG:
714       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
715               && memref_referenced_p (memref,
716                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
717
718     case MEM:
719       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
720         return 1;
721       break;
722
723     case SET:
724       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
725          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
726       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
727         {
728           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
729             return 1;
730         }
731       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
732         return 1;
733
734       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
735
736     default:
737       break;
738     }
739
740   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
741   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
742     switch (fmt[i])
743       {
744       case 'e':
745         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
746           return 1;
747         break;
748       case 'E':
749         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
750           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
751             return 1;
752         break;
753       }
754
755   return 0;
756 }
757
758 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
759    that would be affected by a store to MEMREF.  */
760
761 static int
762 memref_used_between_p (memref, start, end)
763      rtx memref;
764      rtx start;
765      rtx end;
766 {
767   rtx insn;
768
769   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
770        insn = NEXT_INSN (insn))
771     if (INSN_P (insn) && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
772       return 1;
773
774   return 0;
775 }
776 \f
777 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current function.  */
778 int
779 function_invariant_p (x)
780      rtx x;
781 {
782   if (CONSTANT_P (x))
783     return 1;
784   if (x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
785     return 1;
786   if (GET_CODE (x) == PLUS
787       && (XEXP (x, 0) == frame_pointer_rtx || XEXP (x, 0) == arg_pointer_rtx)
788       && CONSTANT_P (XEXP (x, 1)))
789     return 1;
790   return 0;
791 }
792
793 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
794    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
795    from a single constant).  Lower their priority for a register.
796
797    If such a register is only referenced once, try substituting its value
798    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
799    completely.  */
800
801 static void
802 update_equiv_regs ()
803 {
804   rtx insn;
805   int block;
806   int loop_depth;
807
808   reg_equiv = (struct equivalence *) xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv);
809
810   init_alias_analysis ();
811
812   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
813      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
814      a register can be set below its use.  */
815   loop_depth = 0;
816   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
817     {
818       rtx note;
819       rtx set;
820       rtx dest, src;
821       int regno;
822
823       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
824         {
825           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
826             ++loop_depth;
827           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
828             {
829               if (! loop_depth)
830                 abort ();
831               --loop_depth;
832             }
833         }
834
835       if (! INSN_P (insn))
836         continue;
837
838       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
839         if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
840           no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
841
842       set = single_set (insn);
843
844       /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
845          only mark all destinations as having no known equivalence.  */
846       if (set == 0)
847         {
848           note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
849           continue;
850         }
851       else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
852         {
853           int i;
854
855           for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
856             {
857               rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
858               if (part != set)
859                 note_stores (part, no_equiv, NULL);
860             }
861         }
862
863       dest = SET_DEST (set);
864       src = SET_SRC (set);
865
866       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
867          in a single basic block, see if the register is always equivalent
868          to that memory location and if moving the store from INSN to the
869          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
870          initializing insn.
871
872          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
873          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
874
875          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
876          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
877          optimization may move the set of this register immediately before
878          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
879          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
880          pseudo.  */
881       /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
882          a pseudo register before we see its setting insn that will cause
883          reg_equiv[].replace for that pseudo to be set.
884          Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
885          reg_equiv[].replace information has been gathered.  */
886
887       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (src) == REG
888           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
889           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
890           && REG_N_SETS (regno) == 1
891           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
892           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
893           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
894                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
895           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
896         {
897           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
898           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
899               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
900             REG_NOTES (init_insn)
901               = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
902         }
903
904       /* We only handle the case of a pseudo register being set
905          once, or always to the same value.  */
906       /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
907          values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
908          to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
909          handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
910          calculate_needs, but we traditionally work around this problem
911          here by rejecting equivalences when the destination is in a register
912          that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
913          preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
914          or use it.  */
915
916       if (GET_CODE (dest) != REG
917           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
918           || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
919           || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
920               && GET_CODE (src) == MEM))
921         {
922           /* This might be seting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
923              also set somewhere else to a constant.  */
924           note_stores (set, no_equiv, NULL);
925           continue;
926         }
927
928       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
929
930       /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
931          REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
932          there's no point creating it earlier than here.  */
933       if (! note && ! rtx_varies_p (src))
934         REG_NOTES (insn)
935           = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUAL, src, REG_NOTES (insn));
936
937       /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
938          since it represents a function call */
939       if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
940         note = NULL_RTX;
941
942       if (REG_N_SETS (regno) != 1
943           && (! note
944               || rtx_varies_p (XEXP (note, 0))
945               || (reg_equiv[regno].replacement
946                   && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
947                                     reg_equiv[regno].replacement))))
948         {
949           no_equiv (dest, set, NULL);
950           continue;
951         }
952       /* Record this insn as initializing this register.  */
953       reg_equiv[regno].init_insns
954         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
955
956       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
957          it is always equivalent to the constant.  */
958       if (note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0)))
959         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
960
961       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
962          of that register.  Record this insn if the register is only used once
963          more and the equivalence value is the same as our source.
964
965          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
966          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
967          as written (if no registers are available, reload will substitute
968          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
969          dying in this insn whose death notes would be missed.
970
971          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
972          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
973          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
974          note.  */
975
976       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
977
978       if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
979           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
980           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
981         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
982                                                      REG_NOTES (insn));
983
984       if (note)
985         {
986           int regno = REGNO (dest);
987
988           /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
989              We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
990              pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
991              indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
992              jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
993           if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
994               || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
995                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
996                   && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
997                       == LABEL_REF)))
998             recorded_label_ref = 1;
999
1000           reg_equiv[regno].replacement = XEXP (note, 0);
1001           reg_equiv[regno].src = src;
1002           reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
1003
1004           /* Don't mess with things live during setjmp.  */
1005           if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0)
1006             {
1007               /* Note that the statement below does not affect the priority
1008                  in local-alloc!  */
1009               REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
1010
1011
1012               /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
1013                  set once and used once, indicate that the reference may be
1014                  replaced by the equivalence we computed above.  Do this
1015                  even if the register is only used in one block so that
1016                  dependencies can be handled where the last register is
1017                  used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
1018                  and to reduce the number of registers alive across calls.
1019
1020                  It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
1021                  below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
1022                  a basic block so this would be too complicated.
1023
1024                  This case normally occurs when a parameter is read from
1025                  memory and then used exactly once, not in a loop.  */
1026
1027                 if (REG_N_REFS (regno) == 2
1028                     && (rtx_equal_p (XEXP (note, 0), src)
1029                         || ! equiv_init_varies_p (src))
1030                     && GET_CODE (insn) == INSN
1031                     && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
1032                   reg_equiv[regno].replace = 1;
1033             }
1034         }
1035     }
1036
1037   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
1038      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
1039      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
1040      initializing reference and this register will go away.  If we
1041      can't replace the reference, and the initialzing reference is
1042      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
1043      initialization just before the use, so that they are in the same
1044      basic block.
1045
1046      Skip this optimization if loop_depth isn't initially zero since
1047      that indicates a mismatch between loop begin and loop end notes
1048      (i.e. gcc.dg/noncompile/920721-2.c).  */
1049   block = n_basic_blocks - 1;
1050   for (insn = (loop_depth == 0) ? get_last_insn () : NULL_RTX;
1051        insn; insn = PREV_INSN (insn))
1052     {
1053       rtx link;
1054
1055       if (! INSN_P (insn))
1056         {
1057           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1058             {
1059               if (NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
1060                 block = NOTE_BASIC_BLOCK (insn)->index - 1;
1061               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
1062                 {
1063                   if (! loop_depth)
1064                     abort ();
1065                   --loop_depth;
1066                 }
1067               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
1068                 ++loop_depth;
1069             }
1070
1071           continue;
1072         }
1073
1074       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1075         {
1076           if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1077               /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1078               && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1079             {
1080               int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1081               rtx equiv_insn;
1082
1083               if (! reg_equiv[regno].replace
1084                   || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth)
1085                 continue;
1086
1087               /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
1088                  REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
1089                  once and used once.  (If it were only set, but not used,
1090                  flow would have deleted the setting insns.)  Hence
1091                  there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
1092               if (reg_equiv[regno].init_insns == NULL_RTX
1093                   || XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1) != NULL_RTX)
1094                 abort ();
1095               equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
1096
1097               if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
1098                   && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1099                                            reg_equiv[regno].src, insn))
1100                 {
1101                   rtx equiv_link;
1102                   rtx last_link;
1103                   rtx note;
1104
1105                   /* Find the last note.  */
1106                   for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
1107                        last_link = XEXP (last_link, 1))
1108                     ;
1109
1110                   /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
1111                   equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
1112                   while (equiv_link)
1113                     {
1114                       note = equiv_link;
1115                       equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
1116                       if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1117                         {
1118                           remove_note (equiv_insn, note);
1119                           XEXP (last_link, 1) = note;
1120                           XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
1121                           last_link = note;
1122                         }
1123                     }
1124
1125                   remove_death (regno, insn);
1126                   REG_N_REFS (regno) = 0;
1127                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1128                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1129                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1130                   
1131                   reg_equiv[regno].init_insns = 
1132                     XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
1133                 }
1134               /* Move the initialization of the register to just before
1135                  INSN.  Update the flow information.  */
1136               else if (PREV_INSN (insn) != equiv_insn)
1137                 {
1138                   int l;
1139                   rtx new_insn;
1140
1141                   new_insn = emit_insn_before (copy_rtx (PATTERN (equiv_insn)),
1142                                                insn);
1143                   REG_NOTES (PREV_INSN (insn)) = REG_NOTES (equiv_insn);
1144                   REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1145
1146                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1147                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1148                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1149
1150                   XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
1151
1152                   REG_BASIC_BLOCK (regno) = block >= 0 ? block : 0;
1153                   REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
1154                   REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
1155
1156                   if (block >= 0 && insn == BLOCK_HEAD (block))
1157                     BLOCK_HEAD (block) = PREV_INSN (insn);
1158
1159                   for (l = 0; l < n_basic_blocks; l++)
1160                     {
1161                       CLEAR_REGNO_REG_SET (
1162                                         BASIC_BLOCK (l)->global_live_at_start,
1163                                            regno);
1164                       CLEAR_REGNO_REG_SET (
1165                                         BASIC_BLOCK (l)->global_live_at_end,
1166                                            regno);
1167                     }
1168                 }
1169             }
1170         }
1171     }
1172
1173   /* Clean up.  */
1174   end_alias_analysis ();
1175   free (reg_equiv);
1176 }
1177
1178 /* Mark REG as having no known equivalence.
1179    Some instructions might have been proceessed before and furnished
1180    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
1181    removed.
1182    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
1183    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
1184    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1185 static void
1186 no_equiv (reg, store, data)
1187      rtx reg, store ATTRIBUTE_UNUSED;
1188      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1189 {
1190   int regno;
1191   rtx list;
1192
1193   if (GET_CODE (reg) != REG)
1194     return;
1195   regno = REGNO (reg);
1196   list = reg_equiv[regno].init_insns;
1197   if (list == const0_rtx)
1198     return;
1199   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1200     {
1201       rtx insn = XEXP (list, 0);
1202       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1203     }
1204   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
1205   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
1206 }
1207 \f
1208 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1209    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1210
1211 static void
1212 block_alloc (b)
1213      int b;
1214 {
1215   register int i, q;
1216   register rtx insn;
1217   rtx note;
1218   int insn_number = 0;
1219   int insn_count = 0;
1220   int max_uid = get_max_uid ();
1221   int *qty_order;
1222   int no_conflict_combined_regno = -1;
1223
1224   /* Count the instructions in the basic block.  */
1225
1226   insn = BLOCK_END (b);
1227   while (1)
1228     {
1229       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1230         if (++insn_count > max_uid)
1231           abort ();
1232       if (insn == BLOCK_HEAD (b))
1233         break;
1234       insn = PREV_INSN (insn);
1235     }
1236
1237   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1238      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1239   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) xcalloc ((2 * insn_count + 2),
1240                                            sizeof (HARD_REG_SET));
1241
1242   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1243
1244   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1245
1246   /* This loop scans the instructions of the basic block
1247      and assigns quantities to registers.
1248      It computes which registers to tie.  */
1249
1250   insn = BLOCK_HEAD (b);
1251   while (1)
1252     {
1253       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1254         insn_number++;
1255
1256       if (INSN_P (insn))
1257         {
1258           register rtx link, set;
1259           register int win = 0;
1260           register rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1261           int combined_regno = -1;
1262           int i;
1263
1264           this_insn_number = insn_number;
1265           this_insn = insn;
1266
1267           extract_insn (insn);
1268           which_alternative = -1;
1269
1270           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1271              If so, try doing that.
1272              Suitable insns are those with at least two operands and where
1273              operand 0 is an output that is a register that is not
1274              earlyclobber.
1275
1276              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1277              First look for operands that are required to be in the same
1278              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1279              operand or one that can be put into that operand if the
1280              operation is commutative.  If we don't find an operand
1281              that is required to be in the same register as operand 0,
1282              we can tie with any operand.
1283
1284              Subregs in place of regs are also ok.
1285
1286              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1287
1288           if (optimize
1289               && recog_data.n_operands > 1
1290               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1291               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1292             {
1293               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1294               int must_match_0 = -1;
1295               /* Counts number of alternatives that require a match with
1296                  operand 0.  */
1297               int n_matching_alts = 0;
1298
1299               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1300                 {
1301                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1302                   int this_match = (requires_inout (p));
1303
1304                   n_matching_alts += this_match;
1305                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1306                     must_match_0 = i;
1307                 }
1308
1309               r0 = recog_data.operand[0];
1310               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1311                 {
1312                   /* Skip this operand if we found an operand that
1313                      must match operand 0 and this operand isn't it
1314                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1315
1316                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1317                       && ! (i == must_match_0 + 1
1318                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1319                       && ! (i == must_match_0 - 1
1320                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1321                     continue;
1322
1323                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1324                      must match operand zero.  In that case, skip any
1325                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1326                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1327                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1328                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1329                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1330                     continue;
1331
1332                   r1 = recog_data.operand[i];
1333
1334                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1335                      There may be more than one register, but we only try one
1336                      of them.  */
1337                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p')
1338                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1339                       r1 = XEXP (r1, 0);
1340
1341                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1342                     {
1343                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1344                          If we have a move insn or an insn whose first input
1345                          can only be in the same register as the output, give
1346                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1347                       int may_save_copy
1348                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1349
1350                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1351                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1352                                             insn_number, insn, 0);
1353                     }
1354                   if (win)
1355                     break;
1356                 }
1357             }
1358
1359           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1360              which can safely overlap one of the inputs.
1361              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1362              and ends with an insn that copies the result to itself
1363              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1364              That note indicates what the inputs are.
1365              The result and the input can overlap if each insn in
1366              the sequence either doesn't mention the input
1367              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1368
1369              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1370              destination register won't have had a quantity number
1371              assigned, since that would prevent combining.  */
1372
1373           if (optimize
1374               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1375               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1376                   GET_CODE (r0) == REG)
1377               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1378               && XEXP (link, 0) != 0
1379               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1380               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1381               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1382               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1383                                         NULL_RTX)) != 0)
1384             {
1385               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1386                   /* Check that we have such a sequence.  */
1387                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1388                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1389               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1390                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1391                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1392                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1393                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1394
1395               /* Here we care if the operation to be computed is
1396                  commutative.  */
1397               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1398                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1399                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1400                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1401                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1402                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1403                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1404
1405               /* If we did combine something, show the register number
1406                  in question so that we know to ignore its death.  */
1407               if (win)
1408                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1409             }
1410
1411           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1412              to the number of the register used in this insn
1413              that was tied to the register set in this insn.
1414              This register's qty should not be "killed".  */
1415
1416           if (win)
1417             {
1418               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1419                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1420               combined_regno = REGNO (r1);
1421             }
1422
1423           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1424              except for anything that was just combined.  */
1425
1426           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1427             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1428                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1429                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1430                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1431                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1432                                         XEXP (link, 0))))
1433               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1434
1435           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1436              that are born (set) in this instruction.
1437              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1438
1439           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1440
1441           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1442              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1443              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1444              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1445              die after, not during, the current insn.  */
1446
1447           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1448             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1449                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1450               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1451
1452           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1453              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1454              block, so clear any register number that combined within it.  */
1455           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1456               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1457               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1458             no_conflict_combined_regno = -1;
1459         }
1460
1461       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1462          record the registers live before the block's first insn, since no
1463          pseudos we care about are live before that insn.  */
1464
1465       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1466       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1467
1468       if (insn == BLOCK_END (b))
1469         break;
1470
1471       insn = NEXT_INSN (insn);
1472     }
1473
1474   /* Now every register that is local to this basic block
1475      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1476      Every quantity should have a known birth and death.
1477
1478      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1479      number of suggested registers they need so we allocate those with
1480      the most restrictive needs first.  */
1481
1482   qty_order = (int *) xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1483   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1484     qty_order[i] = i;
1485
1486 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1487   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1488
1489   switch (next_qty)
1490     {
1491     case 3:
1492       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1493       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1494         EXCHANGE (0, 1);
1495       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1496         EXCHANGE (2, 1);
1497
1498       /* ... Fall through ...  */
1499     case 2:
1500       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1501       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1502         EXCHANGE (0, 1);
1503
1504       /* ... Fall through ...  */
1505
1506     case 1:
1507     case 0:
1508       /* Nothing to do here.  */
1509       break;
1510
1511     default:
1512       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1513     }
1514
1515   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1516      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1517      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1518   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1519     {
1520       q = qty_order[i];
1521       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1522         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1523                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1524       else
1525         qty[q].phys_reg = -1;
1526     }
1527
1528   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1529      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1530      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1531
1532   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1533     qty_order[i] = i;
1534
1535 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1536   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1537
1538   switch (next_qty)
1539     {
1540     case 3:
1541       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1542       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1543         EXCHANGE (0, 1);
1544       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1545         EXCHANGE (2, 1);
1546
1547       /* ... Fall through ...  */
1548     case 2:
1549       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1550       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1551         EXCHANGE (0, 1);
1552
1553       /* ... Fall through ...  */
1554
1555     case 1:
1556     case 0:
1557       /* Nothing to do here.  */
1558       break;
1559
1560     default:
1561       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1562     }
1563
1564   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1565      look for a hardware register to put it in.
1566      First try the register class that is cheapest for this qty,
1567      if there is more than one class.  */
1568
1569   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1570     {
1571       q = qty_order[i];
1572       if (qty[q].phys_reg < 0)
1573         {
1574 #ifdef INSN_SCHEDULING
1575           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1576              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1577              of this qty's lifetime.
1578
1579              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1580              discourage the register allocator from creating false
1581              dependencies.
1582
1583              The adjustment value is choosen to indicate that this qty
1584              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1585              before and after the lifetime of this qty.
1586
1587              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1588              overall code performance.
1589
1590              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1591              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1592           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1593           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1594                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1595 #endif
1596
1597           if (N_REG_CLASSES > 1)
1598             {
1599 #ifdef INSN_SCHEDULING
1600               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1601                  are born immediately after this qty or die immediately before
1602                  this qty.
1603
1604                  This optimization is only appropriate when we will run
1605                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1606                  for code size.  */
1607               if (flag_schedule_insns_after_reload
1608                   && !optimize_size
1609                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1610                 {
1611                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1612                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1613                                                    fake_birth, fake_death);
1614                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1615                     continue;
1616                 }
1617 #endif
1618               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1619                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1620                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1621               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1622                 continue;
1623             }
1624
1625 #ifdef INSN_SCHEDULING
1626           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1627           if (flag_schedule_insns_after_reload
1628               && !optimize_size
1629               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1630               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1631             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1632                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1633                                              fake_birth, fake_death);
1634 #endif
1635           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1636             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1637                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1638                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1639         }
1640     }
1641
1642   /* Now propagate the register assignments
1643      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1644
1645   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1646     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1647       {
1648         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1649           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1650       }
1651
1652   /* Clean up.  */
1653   free (regs_live_at);
1654   free (qty_order);
1655 }
1656 \f
1657 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1658    We give shorter-lived quantities higher priority.
1659    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1660    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1661    done by global-alloc.
1662
1663    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1664    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1665    of some programs by as much as a factor of three!  */
1666
1667 /* Note that the quotient will never be bigger than
1668    the value of floor_log2 times the maximum number of
1669    times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1670    Multiplying this by 10000 can't overflow.
1671    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1672
1673 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1674   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].n_refs * qty[q].size) \
1675           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * 10000))
1676
1677 static int
1678 qty_compare (q1, q2)
1679      int q1, q2;
1680 {
1681   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1682 }
1683
1684 static int
1685 qty_compare_1 (q1p, q2p)
1686      const PTR q1p;
1687      const PTR q2p;
1688 {
1689   register int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1690   register int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1691
1692   if (tem != 0)
1693     return tem;
1694
1695   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1696      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1697   return q1 - q2;
1698 }
1699 \f
1700 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1701    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1702    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1703    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1704    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1705    algorithm as above.  */
1706
1707 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1708   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1709     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1710     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1711
1712 static int
1713 qty_sugg_compare (q1, q2)
1714      int q1, q2;
1715 {
1716   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1717
1718   if (tem != 0)
1719     return tem;
1720
1721   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1722 }
1723
1724 static int
1725 qty_sugg_compare_1 (q1p, q2p)
1726      const PTR q1p;
1727      const PTR q2p;
1728 {
1729   register int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1730   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1731
1732   if (tem != 0)
1733     return tem;
1734
1735   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1736   if (tem != 0)
1737     return tem;
1738
1739   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1740      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1741   return q1 - q2;
1742 }
1743
1744 #undef QTY_CMP_SUGG
1745 #undef QTY_CMP_PRI
1746 \f
1747 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1748    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1749
1750    Combining registers means marking them as having the same quantity
1751    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1752    them is a SUBREG).
1753
1754    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1755    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1756    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1757    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1758
1759    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1760    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1761    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1762
1763    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1764    SETREG or if the input and output must share a register.
1765    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1766
1767    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1768
1769 static int
1770 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1771      rtx usedreg, setreg;
1772      int may_save_copy;
1773      int insn_number;
1774      rtx insn;
1775      int already_dead;
1776 {
1777   register int ureg, sreg;
1778   register int offset = 0;
1779   int usize, ssize;
1780   register int sqty;
1781
1782   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1783      is present that does not change the entire register, don't consider
1784      this a copy insn.  */
1785
1786   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1787     {
1788       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1789         may_save_copy = 0;
1790       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1791       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1792     }
1793   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1794     return 0;
1795   ureg = REGNO (usedreg);
1796   usize = REG_SIZE (usedreg);
1797
1798   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1799     {
1800       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1801         may_save_copy = 0;
1802       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1803       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1804     }
1805   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1806     return 0;
1807   sreg = REGNO (setreg);
1808   ssize = REG_SIZE (setreg);
1809
1810   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1811      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1812      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1813   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1814       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1815       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1816       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1817       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1818          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1819       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1820           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1821       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1822       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1823       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1824          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1825          combine anyway, but don't take any chances.  */
1826       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1827           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1828       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1829          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1830          also dies in this insn.  */
1831       || ureg == sreg
1832       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1833       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1834       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1835          implications as to which registers may be used.  */
1836       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1837     return 0;
1838
1839   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1840      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1841
1842      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1843      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1844      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1845
1846   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1847     {
1848       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1849          suggestions.  */
1850       if (reg_qty[sreg] == -2)
1851         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1852
1853       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1854         {
1855           if (may_save_copy
1856               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1857             {
1858               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1859               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1860             }
1861           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1862             {
1863               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1864               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1865             }
1866         }
1867       return 0;
1868     }
1869
1870   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1871
1872   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1873     {
1874       if (may_save_copy
1875           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1876         {
1877           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1878           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1879         }
1880       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1881         {
1882           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1883           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1884         }
1885       return 0;
1886     }
1887
1888   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1889      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1890      don't allocate.  */
1891   if (reg_qty[sreg] >= -1
1892       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1893          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1894       || (current_function_has_nonlocal_label
1895           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1896               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1897     return 0;
1898
1899   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1900      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1901      are compatible.  */
1902
1903   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1904       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1905     {
1906       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1907       sqty = reg_qty[ureg];
1908       reg_qty[sreg] = sqty;
1909       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1910       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1911       qty[sqty].first_reg = sreg;
1912
1913       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1914       update_qty_class (sqty, sreg);
1915
1916       /* Update info about quantity SQTY.  */
1917       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1918       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1919       if (usize < ssize)
1920         {
1921           register int i;
1922
1923           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1924             reg_offset[i] -= offset;
1925
1926           qty[sqty].size = ssize;
1927           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1928         }
1929     }
1930   else
1931     return 0;
1932
1933   return 1;
1934 }
1935 \f
1936 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1937    to a quantity or register whose class is CLASS.
1938    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1939
1940 static int
1941 reg_meets_class_p (reg, class)
1942      int reg;
1943      enum reg_class class;
1944 {
1945   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1946   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1947           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1948 }
1949
1950 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1951
1952 static void
1953 update_qty_class (qtyno, reg)
1954      int qtyno;
1955      int reg;
1956 {
1957   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1958   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1959     qty[qtyno].min_class = rclass;
1960
1961   rclass = reg_alternate_class (reg);
1962   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1963     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1964
1965   if (REG_CHANGES_MODE (reg))
1966     qty[qtyno].changes_mode = 1;
1967 }
1968 \f
1969 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1970
1971    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1972    is modifying the register.
1973
1974    If it is not really a register, we do nothing.
1975    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1976    carry info from `block_alloc'.  */
1977
1978 static void
1979 reg_is_set (reg, setter, data)
1980      rtx reg;
1981      rtx setter;
1982      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1983 {
1984   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1985      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1986
1987   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1988       && GET_CODE (reg) != REG)
1989     return;
1990
1991   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1992      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1993      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1994
1995   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1996 }
1997 \f
1998 /* Handle beginning of the life of register REG.
1999    BIRTH is the index at which this is happening.  */
2000
2001 static void
2002 reg_is_born (reg, birth)
2003      rtx reg;
2004      int birth;
2005 {
2006   register int regno;
2007
2008   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2009     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
2010   else
2011     regno = REGNO (reg);
2012
2013   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2014     {
2015       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2016
2017       /* If the register was to have been born earlier that the present
2018          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2019       if (birth < 2 * this_insn_number)
2020         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2021     }
2022   else
2023     {
2024       if (reg_qty[regno] == -2)
2025         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2026
2027       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2028       if (reg_qty[regno] >= 0)
2029         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
2030     }
2031 }
2032
2033 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
2034    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2035    is an input (the normal case).
2036    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2037
2038 static void
2039 wipe_dead_reg (reg, output_p)
2040      register rtx reg;
2041      int output_p;
2042 {
2043   register int regno = REGNO (reg);
2044
2045   /* If this insn has multiple results,
2046      and the dead reg is used in one of the results,
2047      extend its life to after this insn,
2048      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
2049
2050      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
2051      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
2052      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
2053      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
2054      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
2055      register before the output reload insn.  */
2056   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2057       && multiple_sets (this_insn))
2058     {
2059       int i;
2060       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2061         {
2062           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2063           if (GET_CODE (set) == SET
2064               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
2065               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2066               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2067             output_p = 1;
2068         }
2069     }
2070
2071   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2072      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2073      the result of this insn.  */
2074   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2075     output_p = 1;
2076
2077   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2078     {
2079       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2080
2081       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2082          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2083          not to happen).  */
2084       if (output_p)
2085         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2086                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
2087     }
2088
2089   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2090     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
2091 }
2092 \f
2093 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2094    that can hold something of machine-mode MODE
2095      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2096    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2097    and return the number of the first of them.
2098    Return -1 if such a block cannot be found.
2099    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2100    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2101
2102    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
2103    register is available.  If not, return -1.  */
2104
2105 static int
2106 find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
2107                born_index, dead_index)
2108      enum reg_class class;
2109      enum machine_mode mode;
2110      int qtyno;
2111      int accept_call_clobbered;
2112      int just_try_suggested;
2113      int born_index, dead_index;
2114 {
2115   register int i, ins;
2116 #ifdef HARD_REG_SET
2117   /* Declare it register if it's a scalar.  */
2118   register
2119 #endif
2120     HARD_REG_SET used, first_used;
2121 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2122   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2123 #endif
2124
2125   /* Validate our parameters.  */
2126   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2127     abort ();
2128
2129   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2130      if we might get a nonlocal goto.  */
2131   if (current_function_has_nonlocal_label
2132       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
2133     return -1;
2134
2135   if (accept_call_clobbered)
2136     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2137   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
2138     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2139   else
2140     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2141
2142   if (accept_call_clobbered)
2143     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2144
2145   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2146     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2147
2148   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2149
2150   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2151      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2152      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2153      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2154
2155      This is true of any register that can be eliminated.  */
2156 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2157   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2158     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2159 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2160   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2161      that it might be eliminated into.  */
2162   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2163 #endif
2164 #else
2165   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2166 #endif
2167
2168 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE
2169   if (qty[qtyno].changes_mode)
2170     IOR_HARD_REG_SET (used,
2171                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE]);
2172 #endif
2173
2174   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2175      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2176      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2177      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2178      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2179      registers.  */
2180   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2181
2182   if (just_try_suggested)
2183     {
2184       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2185         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2186       else
2187         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2188     }
2189
2190   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2191   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2192
2193   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2194
2195   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2196     {
2197 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2198       int regno = reg_alloc_order[i];
2199 #else
2200       int regno = i;
2201 #endif
2202       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2203           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2204           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2205               || accept_call_clobbered
2206               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2207         {
2208           register int j;
2209           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2210           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2211           if (j == size1)
2212             {
2213               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2214                  insns.  */
2215               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2216               return regno;
2217             }
2218 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2219           /* Skip starting points we know will lose.  */
2220           i += j;
2221 #endif
2222         }
2223     }
2224
2225  fail:
2226   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2227      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2228      try them.  */
2229
2230   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2231      and save and restore it around calls, do that.  */
2232   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2233       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2234     {
2235       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2236       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2237       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2238                             born_index, dead_index);
2239     }
2240
2241   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2242      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2243      registers in that case.  */
2244
2245   if (! accept_call_clobbered
2246       && flag_caller_saves
2247       && ! just_try_suggested
2248       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2249       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2250                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2251     {
2252       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2253       if (i >= 0)
2254         caller_save_needed = 1;
2255       return i;
2256     }
2257   return -1;
2258 }
2259 \f
2260 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2261    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2262    is zero).  */
2263
2264 static void
2265 mark_life (regno, mode, life)
2266      register int regno;
2267      enum machine_mode mode;
2268      int life;
2269 {
2270   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2271   if (life)
2272     while (--j >= 0)
2273       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2274   else
2275     while (--j >= 0)
2276       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2277 }
2278
2279 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2280    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2281    to insn number DEATH (exclusive).  */
2282
2283 static void
2284 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2285      int regno;
2286      enum machine_mode mode;
2287      int life, birth, death;
2288 {
2289   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2290 #ifdef HARD_REG_SET
2291   /* Declare it register if it's a scalar.  */
2292   register
2293 #endif
2294     HARD_REG_SET this_reg;
2295
2296   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2297   while (--j >= 0)
2298     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2299
2300   if (life)
2301     while (birth < death)
2302       {
2303         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2304         birth++;
2305       }
2306   else
2307     while (birth < death)
2308       {
2309         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2310         birth++;
2311       }
2312 }
2313 \f
2314 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2315    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2316    the equivalent expression.
2317
2318    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2319    in which it is used, return 1.
2320
2321    Otherwise, return 0.  */
2322
2323 static int
2324 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2325      rtx insn, r0 ATTRIBUTE_UNUSED, r1;
2326 {
2327   int ok = 0;
2328   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2329   rtx p, last;
2330
2331   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2332      when we scan the insns that actually use it.  */
2333
2334   if (note == 0
2335       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2336       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2337           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2338     return 0;
2339
2340   last = XEXP (note, 0);
2341
2342   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2343     if (INSN_P (p))
2344       {
2345         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2346           ok = 1;
2347
2348         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2349            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2350            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2351            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2352            true when these sequences are created.  */
2353         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2354           return 0;
2355       }
2356
2357   return ok;
2358 }
2359 \f
2360 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2361    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2362    is acceptable.  */
2363
2364 static int
2365 requires_inout (p)
2366      const char *p;
2367 {
2368   char c;
2369   int found_zero = 0;
2370   int reg_allowed = 0;
2371   int num_matching_alts = 0;
2372
2373   while ((c = *p++))
2374     switch (c)
2375       {
2376       case '=':  case '+':  case '?':
2377       case '#':  case '&':  case '!':
2378       case '*':  case '%':
2379       case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2380       case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2381       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2382       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2383       case 's':  case 'i':  case 'n':
2384       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2385       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2386       case 'X':
2387         /* These don't say anything we care about.  */
2388         break;
2389
2390       case ',':
2391         if (found_zero && ! reg_allowed)
2392           num_matching_alts++;
2393
2394         found_zero = reg_allowed = 0;
2395         break;
2396
2397       case '0':
2398         found_zero = 1;
2399         break;
2400
2401       default:
2402         if (REG_CLASS_FROM_LETTER (c) == NO_REGS)
2403           break;
2404         /* FALLTHRU */
2405       case 'p':
2406       case 'g': case 'r':
2407         reg_allowed = 1;
2408         break;
2409       }
2410
2411   if (found_zero && ! reg_allowed)
2412     num_matching_alts++;
2413
2414   return num_matching_alts;
2415 }
2416 \f
2417 void
2418 dump_local_alloc (file)
2419      FILE *file;
2420 {
2421   register int i;
2422   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2423     if (reg_renumber[i] != -1)
2424       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2425 }