OSDN Git Service

* init.c (build_new): Allow enumeration types for the array-bounds
[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, 0);
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, 0));
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   regset_head cleared_regs;
808   int clear_regnos = 0;
809
810   reg_equiv = (struct equivalence *) xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv);
811   INIT_REG_SET (&cleared_regs);
812
813   init_alias_analysis ();
814
815   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
816      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
817      a register can be set below its use.  */
818   loop_depth = 0;
819   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
820     {
821       rtx note;
822       rtx set;
823       rtx dest, src;
824       int regno;
825
826       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
827         {
828           if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
829             ++loop_depth;
830           else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
831             {
832               if (! loop_depth)
833                 abort ();
834               --loop_depth;
835             }
836         }
837
838       if (! INSN_P (insn))
839         continue;
840
841       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
842         if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
843           no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
844
845       set = single_set (insn);
846
847       /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
848          only mark all destinations as having no known equivalence.  */
849       if (set == 0)
850         {
851           note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
852           continue;
853         }
854       else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
855         {
856           int i;
857
858           for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
859             {
860               rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
861               if (part != set)
862                 note_stores (part, no_equiv, NULL);
863             }
864         }
865
866       dest = SET_DEST (set);
867       src = SET_SRC (set);
868
869       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
870          in a single basic block, see if the register is always equivalent
871          to that memory location and if moving the store from INSN to the
872          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
873          initializing insn.
874
875          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
876          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
877
878          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
879          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
880          optimization may move the set of this register immediately before
881          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
882          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
883          pseudo.  */
884       /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
885          a pseudo register before we see its setting insn that will cause
886          reg_equiv[].replace for that pseudo to be set.
887          Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
888          reg_equiv[].replace information has been gathered.  */
889
890       if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (src) == REG
891           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
892           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
893           && REG_N_SETS (regno) == 1
894           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
895           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
896           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
897                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
898           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
899         {
900           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
901           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
902               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
903             REG_NOTES (init_insn)
904               = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
905         }
906
907       /* We only handle the case of a pseudo register being set
908          once, or always to the same value.  */
909       /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
910          values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
911          to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
912          handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
913          calculate_needs, but we traditionally work around this problem
914          here by rejecting equivalences when the destination is in a register
915          that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
916          preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
917          or use it.  */
918
919       if (GET_CODE (dest) != REG
920           || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
921           || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
922           || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
923               && GET_CODE (src) == MEM))
924         {
925           /* This might be seting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
926              also set somewhere else to a constant.  */
927           note_stores (set, no_equiv, NULL);
928           continue;
929         }
930
931       note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
932
933       /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
934          REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
935          there's no point creating it earlier than here.  */
936       if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
937         REG_NOTES (insn)
938           = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUAL, src, REG_NOTES (insn));
939
940       /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
941          since it represents a function call */
942       if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
943         note = NULL_RTX;
944
945       if (REG_N_SETS (regno) != 1
946           && (! note
947               || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
948               || (reg_equiv[regno].replacement
949                   && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
950                                     reg_equiv[regno].replacement))))
951         {
952           no_equiv (dest, set, NULL);
953           continue;
954         }
955       /* Record this insn as initializing this register.  */
956       reg_equiv[regno].init_insns
957         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
958
959       /* If this register is known to be equal to a constant, record that
960          it is always equivalent to the constant.  */
961       if (note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
962         PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
963
964       /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
965          of that register.  Record this insn if the register is only used once
966          more and the equivalence value is the same as our source.
967
968          The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
969          indication that it may be more efficient to actually emit the insn
970          as written (if no registers are available, reload will substitute
971          the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
972          dying in this insn whose death notes would be missed.
973
974          If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
975          a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
976          MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
977          note.  */
978
979       note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
980
981       if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
982           && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
983           && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
984         REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
985                                                      REG_NOTES (insn));
986
987       if (note)
988         {
989           int regno = REGNO (dest);
990
991           /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
992              We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
993              pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
994              indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
995              jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
996           if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
997               || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
998                   && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
999                   && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
1000                       == LABEL_REF)))
1001             recorded_label_ref = 1;
1002
1003           reg_equiv[regno].replacement = XEXP (note, 0);
1004           reg_equiv[regno].src = src;
1005           reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
1006
1007           /* Don't mess with things live during setjmp.  */
1008           if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0)
1009             {
1010               /* Note that the statement below does not affect the priority
1011                  in local-alloc!  */
1012               REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
1013
1014
1015               /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
1016                  set once and used once, indicate that the reference may be
1017                  replaced by the equivalence we computed above.  Do this
1018                  even if the register is only used in one block so that
1019                  dependencies can be handled where the last register is
1020                  used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
1021                  and to reduce the number of registers alive across calls.
1022
1023                  It would be nice to use "loop_depth * 2" in the compare
1024                  below.  Unfortunately, LOOP_DEPTH need not be constant within
1025                  a basic block so this would be too complicated.
1026
1027                  This case normally occurs when a parameter is read from
1028                  memory and then used exactly once, not in a loop.  */
1029
1030                 if (REG_N_REFS (regno) == 2
1031                     && (rtx_equal_p (XEXP (note, 0), src)
1032                         || ! equiv_init_varies_p (src))
1033                     && GET_CODE (insn) == INSN
1034                     && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
1035                   reg_equiv[regno].replace = 1;
1036             }
1037         }
1038     }
1039
1040   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
1041      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
1042      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
1043      initializing reference and this register will go away.  If we
1044      can't replace the reference, and the initialzing reference is
1045      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
1046      initialization just before the use, so that they are in the same
1047      basic block.
1048
1049      Skip this optimization if loop_depth isn't initially zero since
1050      that indicates a mismatch between loop begin and loop end notes
1051      (i.e. gcc.dg/noncompile/920721-2.c).  */
1052   block = n_basic_blocks - 1;
1053   for (insn = (loop_depth == 0) ? get_last_insn () : NULL_RTX;
1054        insn; insn = PREV_INSN (insn))
1055     {
1056       rtx link;
1057
1058       if (! INSN_P (insn))
1059         {
1060           if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1061             {
1062               if (NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
1063                 block = NOTE_BASIC_BLOCK (insn)->index - 1;
1064               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_BEG)
1065                 {
1066                   if (! loop_depth)
1067                     abort ();
1068                   --loop_depth;
1069                 }
1070               else if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_LOOP_END)
1071                 ++loop_depth;
1072             }
1073
1074           continue;
1075         }
1076
1077       for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1078         {
1079           if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1080               /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1081               && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1082             {
1083               int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1084               rtx equiv_insn;
1085
1086               if (! reg_equiv[regno].replace
1087                   || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth)
1088                 continue;
1089
1090               /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
1091                  REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
1092                  once and used once.  (If it were only set, but not used,
1093                  flow would have deleted the setting insns.)  Hence
1094                  there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
1095               if (reg_equiv[regno].init_insns == NULL_RTX
1096                   || XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1) != NULL_RTX)
1097                 abort ();
1098               equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
1099
1100               if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
1101                   && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1102                                            reg_equiv[regno].src, insn))
1103                 {
1104                   rtx equiv_link;
1105                   rtx last_link;
1106                   rtx note;
1107
1108                   /* Find the last note.  */
1109                   for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
1110                        last_link = XEXP (last_link, 1))
1111                     ;
1112
1113                   /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
1114                   equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
1115                   while (equiv_link)
1116                     {
1117                       note = equiv_link;
1118                       equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
1119                       if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1120                         {
1121                           remove_note (equiv_insn, note);
1122                           XEXP (last_link, 1) = note;
1123                           XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
1124                           last_link = note;
1125                         }
1126                     }
1127
1128                   remove_death (regno, insn);
1129                   REG_N_REFS (regno) = 0;
1130                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1131                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1132                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1133                   
1134                   reg_equiv[regno].init_insns
1135                     = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
1136                 }
1137               /* Move the initialization of the register to just before
1138                  INSN.  Update the flow information.  */
1139               else if (PREV_INSN (insn) != equiv_insn)
1140                 {
1141                   rtx new_insn;
1142
1143                   new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
1144                   REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
1145                   REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1146
1147                   /* Make sure this insn is recognized before reload begins,
1148                      otherwise eliminate_regs_in_insn will abort.  */
1149                   INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
1150
1151                   PUT_CODE (equiv_insn, NOTE);
1152                   NOTE_LINE_NUMBER (equiv_insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1153                   NOTE_SOURCE_FILE (equiv_insn) = 0;
1154
1155                   XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
1156
1157                   REG_BASIC_BLOCK (regno) = block >= 0 ? block : 0;
1158                   REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
1159                   REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
1160
1161                   if (block >= 0 && insn == BLOCK_HEAD (block))
1162                     BLOCK_HEAD (block) = PREV_INSN (insn);
1163
1164                   /* Remember to clear REGNO from all basic block's live
1165                      info.  */
1166                   SET_REGNO_REG_SET (&cleared_regs, regno);
1167                   clear_regnos++;
1168                 }
1169             }
1170         }
1171     }
1172
1173   /* Clear all dead REGNOs from all basic block's live info.  */
1174   if (clear_regnos)
1175     {
1176       int j, l;
1177       if (clear_regnos > 8)
1178         {
1179           for (l = 0; l < n_basic_blocks; l++)
1180             {
1181               AND_COMPL_REG_SET (BASIC_BLOCK (l)->global_live_at_start,
1182                                  &cleared_regs);
1183               AND_COMPL_REG_SET (BASIC_BLOCK (l)->global_live_at_end,
1184                                  &cleared_regs);
1185             }
1186         }
1187       else
1188         EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&cleared_regs, 0, j,
1189           {
1190             for (l = 0; l < n_basic_blocks; l++)
1191               {
1192                 CLEAR_REGNO_REG_SET (BASIC_BLOCK (l)->global_live_at_start, j);
1193                 CLEAR_REGNO_REG_SET (BASIC_BLOCK (l)->global_live_at_end, j);
1194               }
1195           });
1196     }
1197
1198   /* Clean up.  */
1199   end_alias_analysis ();
1200   CLEAR_REG_SET (&cleared_regs);
1201   free (reg_equiv);
1202 }
1203
1204 /* Mark REG as having no known equivalence.
1205    Some instructions might have been proceessed before and furnished
1206    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
1207    removed.
1208    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
1209    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
1210    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1211 static void
1212 no_equiv (reg, store, data)
1213      rtx reg, store ATTRIBUTE_UNUSED;
1214      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
1215 {
1216   int regno;
1217   rtx list;
1218
1219   if (GET_CODE (reg) != REG)
1220     return;
1221   regno = REGNO (reg);
1222   list = reg_equiv[regno].init_insns;
1223   if (list == const0_rtx)
1224     return;
1225   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1226     {
1227       rtx insn = XEXP (list, 0);
1228       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1229     }
1230   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
1231   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
1232 }
1233 \f
1234 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1235    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1236
1237 static void
1238 block_alloc (b)
1239      int b;
1240 {
1241   register int i, q;
1242   register rtx insn;
1243   rtx note;
1244   int insn_number = 0;
1245   int insn_count = 0;
1246   int max_uid = get_max_uid ();
1247   int *qty_order;
1248   int no_conflict_combined_regno = -1;
1249
1250   /* Count the instructions in the basic block.  */
1251
1252   insn = BLOCK_END (b);
1253   while (1)
1254     {
1255       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1256         if (++insn_count > max_uid)
1257           abort ();
1258       if (insn == BLOCK_HEAD (b))
1259         break;
1260       insn = PREV_INSN (insn);
1261     }
1262
1263   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1264      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1265   regs_live_at = (HARD_REG_SET *) xcalloc ((2 * insn_count + 2),
1266                                            sizeof (HARD_REG_SET));
1267
1268   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1269
1270   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1271
1272   /* This loop scans the instructions of the basic block
1273      and assigns quantities to registers.
1274      It computes which registers to tie.  */
1275
1276   insn = BLOCK_HEAD (b);
1277   while (1)
1278     {
1279       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1280         insn_number++;
1281
1282       if (INSN_P (insn))
1283         {
1284           register rtx link, set;
1285           register int win = 0;
1286           register rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1287           int combined_regno = -1;
1288           int i;
1289
1290           this_insn_number = insn_number;
1291           this_insn = insn;
1292
1293           extract_insn (insn);
1294           which_alternative = -1;
1295
1296           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1297              If so, try doing that.
1298              Suitable insns are those with at least two operands and where
1299              operand 0 is an output that is a register that is not
1300              earlyclobber.
1301
1302              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1303              First look for operands that are required to be in the same
1304              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1305              operand or one that can be put into that operand if the
1306              operation is commutative.  If we don't find an operand
1307              that is required to be in the same register as operand 0,
1308              we can tie with any operand.
1309
1310              Subregs in place of regs are also ok.
1311
1312              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1313
1314           if (optimize
1315               && recog_data.n_operands > 1
1316               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1317               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1318             {
1319               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1320               int must_match_0 = -1;
1321               /* Counts number of alternatives that require a match with
1322                  operand 0.  */
1323               int n_matching_alts = 0;
1324
1325               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1326                 {
1327                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1328                   int this_match = (requires_inout (p));
1329
1330                   n_matching_alts += this_match;
1331                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1332                     must_match_0 = i;
1333                 }
1334
1335               r0 = recog_data.operand[0];
1336               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1337                 {
1338                   /* Skip this operand if we found an operand that
1339                      must match operand 0 and this operand isn't it
1340                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1341
1342                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1343                       && ! (i == must_match_0 + 1
1344                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1345                       && ! (i == must_match_0 - 1
1346                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1347                     continue;
1348
1349                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1350                      must match operand zero.  In that case, skip any
1351                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1352                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1353                      ignore commutatity in this case to keep things simple.  */
1354                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1355                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1356                     continue;
1357
1358                   r1 = recog_data.operand[i];
1359
1360                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1361                      There may be more than one register, but we only try one
1362                      of them.  */
1363                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p')
1364                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1365                       r1 = XEXP (r1, 0);
1366
1367                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1368                     {
1369                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1370                          If we have a move insn or an insn whose first input
1371                          can only be in the same register as the output, give
1372                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1373                       int may_save_copy
1374                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1375
1376                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1377                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1378                                             insn_number, insn, 0);
1379                     }
1380                   if (win)
1381                     break;
1382                 }
1383             }
1384
1385           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1386              which can safely overlap one of the inputs.
1387              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1388              and ends with an insn that copies the result to itself
1389              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1390              That note indicates what the inputs are.
1391              The result and the input can overlap if each insn in
1392              the sequence either doesn't mention the input
1393              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1394
1395              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1396              destination register won't have had a quantity number
1397              assigned, since that would prevent combining.  */
1398
1399           if (optimize
1400               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1401               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1402                   GET_CODE (r0) == REG)
1403               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1404               && XEXP (link, 0) != 0
1405               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1406               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1407               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1408               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1409                                         NULL_RTX)) != 0)
1410             {
1411               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1412                   /* Check that we have such a sequence.  */
1413                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1414                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1415               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1416                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1417                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1418                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1419                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1420
1421               /* Here we care if the operation to be computed is
1422                  commutative.  */
1423               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1424                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1425                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1426                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1427                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1428                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1429                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1430
1431               /* If we did combine something, show the register number
1432                  in question so that we know to ignore its death.  */
1433               if (win)
1434                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1435             }
1436
1437           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1438              to the number of the register used in this insn
1439              that was tied to the register set in this insn.
1440              This register's qty should not be "killed".  */
1441
1442           if (win)
1443             {
1444               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1445                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1446               combined_regno = REGNO (r1);
1447             }
1448
1449           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1450              except for anything that was just combined.  */
1451
1452           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1453             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1454                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1455                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1456                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1457                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1458                                         XEXP (link, 0))))
1459               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1460
1461           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1462              that are born (set) in this instruction.
1463              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1464
1465           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1466
1467           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1468              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1469              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1470              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1471              die after, not during, the current insn.  */
1472
1473           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1474             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1475                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1476               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1477
1478           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1479              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1480              block, so clear any register number that combined within it.  */
1481           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1482               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1483               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1484             no_conflict_combined_regno = -1;
1485         }
1486
1487       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1488          record the registers live before the block's first insn, since no
1489          pseudos we care about are live before that insn.  */
1490
1491       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1492       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1493
1494       if (insn == BLOCK_END (b))
1495         break;
1496
1497       insn = NEXT_INSN (insn);
1498     }
1499
1500   /* Now every register that is local to this basic block
1501      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1502      Every quantity should have a known birth and death.
1503
1504      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1505      number of suggested registers they need so we allocate those with
1506      the most restrictive needs first.  */
1507
1508   qty_order = (int *) xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1509   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1510     qty_order[i] = i;
1511
1512 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1513   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1514
1515   switch (next_qty)
1516     {
1517     case 3:
1518       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1519       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1520         EXCHANGE (0, 1);
1521       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1522         EXCHANGE (2, 1);
1523
1524       /* ... Fall through ...  */
1525     case 2:
1526       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1527       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1528         EXCHANGE (0, 1);
1529
1530       /* ... Fall through ...  */
1531
1532     case 1:
1533     case 0:
1534       /* Nothing to do here.  */
1535       break;
1536
1537     default:
1538       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1539     }
1540
1541   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1542      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1543      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1544   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1545     {
1546       q = qty_order[i];
1547       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1548         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1549                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1550       else
1551         qty[q].phys_reg = -1;
1552     }
1553
1554   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1555      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1556      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1557
1558   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1559     qty_order[i] = i;
1560
1561 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1562   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1563
1564   switch (next_qty)
1565     {
1566     case 3:
1567       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1568       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1569         EXCHANGE (0, 1);
1570       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1571         EXCHANGE (2, 1);
1572
1573       /* ... Fall through ...  */
1574     case 2:
1575       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1576       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1577         EXCHANGE (0, 1);
1578
1579       /* ... Fall through ...  */
1580
1581     case 1:
1582     case 0:
1583       /* Nothing to do here.  */
1584       break;
1585
1586     default:
1587       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1588     }
1589
1590   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1591      look for a hardware register to put it in.
1592      First try the register class that is cheapest for this qty,
1593      if there is more than one class.  */
1594
1595   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1596     {
1597       q = qty_order[i];
1598       if (qty[q].phys_reg < 0)
1599         {
1600 #ifdef INSN_SCHEDULING
1601           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1602              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1603              of this qty's lifetime.
1604
1605              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1606              discourage the register allocator from creating false
1607              dependencies.
1608
1609              The adjustment value is choosen to indicate that this qty
1610              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1611              before and after the lifetime of this qty.
1612
1613              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1614              overall code performance.
1615
1616              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1617              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1618           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1619           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1620                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1621 #endif
1622
1623           if (N_REG_CLASSES > 1)
1624             {
1625 #ifdef INSN_SCHEDULING
1626               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1627                  are born immediately after this qty or die immediately before
1628                  this qty.
1629
1630                  This optimization is only appropriate when we will run
1631                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1632                  for code size.  */
1633               if (flag_schedule_insns_after_reload
1634                   && !optimize_size
1635                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1636                 {
1637                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1638                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1639                                                    fake_birth, fake_death);
1640                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1641                     continue;
1642                 }
1643 #endif
1644               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1645                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1646                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1647               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1648                 continue;
1649             }
1650
1651 #ifdef INSN_SCHEDULING
1652           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1653           if (flag_schedule_insns_after_reload
1654               && !optimize_size
1655               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1656               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1657             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1658                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1659                                              fake_birth, fake_death);
1660 #endif
1661           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1662             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1663                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1664                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1665         }
1666     }
1667
1668   /* Now propagate the register assignments
1669      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1670
1671   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1672     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1673       {
1674         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1675           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1676       }
1677
1678   /* Clean up.  */
1679   free (regs_live_at);
1680   free (qty_order);
1681 }
1682 \f
1683 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1684    We give shorter-lived quantities higher priority.
1685    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1686    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1687    done by global-alloc.
1688
1689    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1690    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1691    of some programs by as much as a factor of three!  */
1692
1693 /* Note that the quotient will never be bigger than
1694    the value of floor_log2 times the maximum number of
1695    times a register can occur in one insn (surely less than 100).
1696    Multiplying this by 10000 can't overflow.
1697    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1698
1699 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1700   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].n_refs * qty[q].size) \
1701           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * 10000))
1702
1703 static int
1704 qty_compare (q1, q2)
1705      int q1, q2;
1706 {
1707   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1708 }
1709
1710 static int
1711 qty_compare_1 (q1p, q2p)
1712      const PTR q1p;
1713      const PTR q2p;
1714 {
1715   register int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1716   register int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1717
1718   if (tem != 0)
1719     return tem;
1720
1721   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1722      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1723   return q1 - q2;
1724 }
1725 \f
1726 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1727    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1728    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1729    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1730    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1731    algorithm as above.  */
1732
1733 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1734   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1735     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1736     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1737
1738 static int
1739 qty_sugg_compare (q1, q2)
1740      int q1, q2;
1741 {
1742   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1743
1744   if (tem != 0)
1745     return tem;
1746
1747   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1748 }
1749
1750 static int
1751 qty_sugg_compare_1 (q1p, q2p)
1752      const PTR q1p;
1753      const PTR q2p;
1754 {
1755   register int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1756   register int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1757
1758   if (tem != 0)
1759     return tem;
1760
1761   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1762   if (tem != 0)
1763     return tem;
1764
1765   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1766      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1767   return q1 - q2;
1768 }
1769
1770 #undef QTY_CMP_SUGG
1771 #undef QTY_CMP_PRI
1772 \f
1773 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1774    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1775
1776    Combining registers means marking them as having the same quantity
1777    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1778    them is a SUBREG).
1779
1780    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1781    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1782    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1783    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1784
1785    ALREADY_DEAD is non-zero if USEDREG is known to be dead even though
1786    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1787    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1788
1789    MAY_SAVE_COPYCOPY is non-zero if this insn is simply copying USEDREG to
1790    SETREG or if the input and output must share a register.
1791    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1792
1793    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1794
1795 static int
1796 combine_regs (usedreg, setreg, may_save_copy, insn_number, insn, already_dead)
1797      rtx usedreg, setreg;
1798      int may_save_copy;
1799      int insn_number;
1800      rtx insn;
1801      int already_dead;
1802 {
1803   register int ureg, sreg;
1804   register int offset = 0;
1805   int usize, ssize;
1806   register int sqty;
1807
1808   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1809      is present that does not change the entire register, don't consider
1810      this a copy insn.  */
1811
1812   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1813     {
1814       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (usedreg))) > UNITS_PER_WORD)
1815         may_save_copy = 0;
1816       offset += SUBREG_WORD (usedreg);
1817       usedreg = SUBREG_REG (usedreg);
1818     }
1819   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1820     return 0;
1821   ureg = REGNO (usedreg);
1822   usize = REG_SIZE (usedreg);
1823
1824   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1825     {
1826       if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (setreg))) > UNITS_PER_WORD)
1827         may_save_copy = 0;
1828       offset -= SUBREG_WORD (setreg);
1829       setreg = SUBREG_REG (setreg);
1830     }
1831   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1832     return 0;
1833   sreg = REGNO (setreg);
1834   ssize = REG_SIZE (setreg);
1835
1836   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1837      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1838      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1839   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1840       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1841       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1842       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1843       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1844          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1845       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1846           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1847       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1848       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1849       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1850          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1851          combine anyway, but don't take any chances.  */
1852       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1853           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1854       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1855          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1856          also dies in this insn.  */
1857       || ureg == sreg
1858       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1859       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1860       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1861          implications as to which registers may be used.  */
1862       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1863     return 0;
1864
1865   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1866      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1867
1868      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1869      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1870      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1871
1872   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1873     {
1874       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1875          suggestions.  */
1876       if (reg_qty[sreg] == -2)
1877         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1878
1879       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1880         {
1881           if (may_save_copy
1882               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1883             {
1884               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1885               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1886             }
1887           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1888             {
1889               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1890               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1891             }
1892         }
1893       return 0;
1894     }
1895
1896   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1897
1898   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1899     {
1900       if (may_save_copy
1901           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1902         {
1903           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1904           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1905         }
1906       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1907         {
1908           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1909           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1910         }
1911       return 0;
1912     }
1913
1914   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1915      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1916      don't allocate.  */
1917   if (reg_qty[sreg] >= -1
1918       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1919          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1920       || (current_function_has_nonlocal_label
1921           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1922               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1923     return 0;
1924
1925   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1926      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1927      are compatible.  */
1928
1929   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1930       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1931     {
1932       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1933       sqty = reg_qty[ureg];
1934       reg_qty[sreg] = sqty;
1935       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1936       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1937       qty[sqty].first_reg = sreg;
1938
1939       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1940       update_qty_class (sqty, sreg);
1941
1942       /* Update info about quantity SQTY.  */
1943       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1944       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1945       if (usize < ssize)
1946         {
1947           register int i;
1948
1949           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1950             reg_offset[i] -= offset;
1951
1952           qty[sqty].size = ssize;
1953           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1954         }
1955     }
1956   else
1957     return 0;
1958
1959   return 1;
1960 }
1961 \f
1962 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1963    to a quantity or register whose class is CLASS.
1964    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1965
1966 static int
1967 reg_meets_class_p (reg, class)
1968      int reg;
1969      enum reg_class class;
1970 {
1971   register enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1972   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1973           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1974 }
1975
1976 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1977
1978 static void
1979 update_qty_class (qtyno, reg)
1980      int qtyno;
1981      int reg;
1982 {
1983   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1984   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1985     qty[qtyno].min_class = rclass;
1986
1987   rclass = reg_alternate_class (reg);
1988   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1989     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1990
1991   if (REG_CHANGES_MODE (reg))
1992     qty[qtyno].changes_mode = 1;
1993 }
1994 \f
1995 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1996
1997    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1998    is modifying the register.
1999
2000    If it is not really a register, we do nothing.
2001    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
2002    carry info from `block_alloc'.  */
2003
2004 static void
2005 reg_is_set (reg, setter, data)
2006      rtx reg;
2007      rtx setter;
2008      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
2009 {
2010   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
2011      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
2012
2013   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
2014       && GET_CODE (reg) != REG)
2015     return;
2016
2017   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
2018      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
2019      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
2020
2021   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
2022 }
2023 \f
2024 /* Handle beginning of the life of register REG.
2025    BIRTH is the index at which this is happening.  */
2026
2027 static void
2028 reg_is_born (reg, birth)
2029      rtx reg;
2030      int birth;
2031 {
2032   register int regno;
2033
2034   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2035     regno = REGNO (SUBREG_REG (reg)) + SUBREG_WORD (reg);
2036   else
2037     regno = REGNO (reg);
2038
2039   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2040     {
2041       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2042
2043       /* If the register was to have been born earlier that the present
2044          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2045       if (birth < 2 * this_insn_number)
2046         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2047     }
2048   else
2049     {
2050       if (reg_qty[regno] == -2)
2051         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2052
2053       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2054       if (reg_qty[regno] >= 0)
2055         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
2056     }
2057 }
2058
2059 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is non-zero,
2060    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2061    is an input (the normal case).
2062    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2063
2064 static void
2065 wipe_dead_reg (reg, output_p)
2066      register rtx reg;
2067      int output_p;
2068 {
2069   register int regno = REGNO (reg);
2070
2071   /* If this insn has multiple results,
2072      and the dead reg is used in one of the results,
2073      extend its life to after this insn,
2074      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
2075
2076      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
2077      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
2078      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
2079      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
2080      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
2081      register before the output reload insn.  */
2082   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2083       && multiple_sets (this_insn))
2084     {
2085       int i;
2086       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2087         {
2088           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2089           if (GET_CODE (set) == SET
2090               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
2091               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2092               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2093             output_p = 1;
2094         }
2095     }
2096
2097   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2098      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2099      the result of this insn.  */
2100   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2101     output_p = 1;
2102
2103   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2104     {
2105       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2106
2107       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2108          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2109          not to happen).  */
2110       if (output_p)
2111         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2112                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
2113     }
2114
2115   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2116     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
2117 }
2118 \f
2119 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2120    that can hold something of machine-mode MODE
2121      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2122    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2123    and return the number of the first of them.
2124    Return -1 if such a block cannot be found.
2125    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2126    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2127
2128    If JUST_TRY_SUGGESTED is non-zero, only try to see if the suggested
2129    register is available.  If not, return -1.  */
2130
2131 static int
2132 find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, just_try_suggested,
2133                born_index, dead_index)
2134      enum reg_class class;
2135      enum machine_mode mode;
2136      int qtyno;
2137      int accept_call_clobbered;
2138      int just_try_suggested;
2139      int born_index, dead_index;
2140 {
2141   register int i, ins;
2142 #ifdef HARD_REG_SET
2143   /* Declare it register if it's a scalar.  */
2144   register
2145 #endif
2146     HARD_REG_SET used, first_used;
2147 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2148   static struct {int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2149 #endif
2150
2151   /* Validate our parameters.  */
2152   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2153     abort ();
2154
2155   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2156      if we might get a nonlocal goto.  */
2157   if (current_function_has_nonlocal_label
2158       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
2159     return -1;
2160
2161   if (accept_call_clobbered)
2162     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2163   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
2164     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2165   else
2166     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2167
2168   if (accept_call_clobbered)
2169     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2170
2171   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2172     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2173
2174   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2175
2176   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2177      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2178      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2179      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2180
2181      This is true of any register that can be eliminated.  */
2182 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2183   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2184     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2185 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2186   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2187      that it might be eliminated into.  */
2188   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2189 #endif
2190 #else
2191   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2192 #endif
2193
2194 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE
2195   if (qty[qtyno].changes_mode)
2196     IOR_HARD_REG_SET (used,
2197                       reg_class_contents[(int) CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE]);
2198 #endif
2199
2200   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2201      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2202      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2203      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2204      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2205      registers.  */
2206   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2207
2208   if (just_try_suggested)
2209     {
2210       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2211         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2212       else
2213         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2214     }
2215
2216   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2217   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2218
2219   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2220
2221   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2222     {
2223 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2224       int regno = reg_alloc_order[i];
2225 #else
2226       int regno = i;
2227 #endif
2228       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2229           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2230           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2231               || accept_call_clobbered
2232               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2233         {
2234           register int j;
2235           register int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2236           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2237           if (j == size1)
2238             {
2239               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2240                  insns.  */
2241               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2242               return regno;
2243             }
2244 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2245           /* Skip starting points we know will lose.  */
2246           i += j;
2247 #endif
2248         }
2249     }
2250
2251  fail:
2252   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2253      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2254      try them.  */
2255
2256   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2257      and save and restore it around calls, do that.  */
2258   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2259       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2260     {
2261       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2262       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2263       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2264                             born_index, dead_index);
2265     }
2266
2267   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2268      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2269      registers in that case.  */
2270
2271   if (! accept_call_clobbered
2272       && flag_caller_saves
2273       && ! just_try_suggested
2274       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2275       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2276                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2277     {
2278       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2279       if (i >= 0)
2280         caller_save_needed = 1;
2281       return i;
2282     }
2283   return -1;
2284 }
2285 \f
2286 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2287    insn (if LIFE is non-zero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2288    is zero).  */
2289
2290 static void
2291 mark_life (regno, mode, life)
2292      register int regno;
2293      enum machine_mode mode;
2294      int life;
2295 {
2296   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2297   if (life)
2298     while (--j >= 0)
2299       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2300   else
2301     while (--j >= 0)
2302       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2303 }
2304
2305 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2306    is non-zero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2307    to insn number DEATH (exclusive).  */
2308
2309 static void
2310 post_mark_life (regno, mode, life, birth, death)
2311      int regno;
2312      enum machine_mode mode;
2313      int life, birth, death;
2314 {
2315   register int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2316 #ifdef HARD_REG_SET
2317   /* Declare it register if it's a scalar.  */
2318   register
2319 #endif
2320     HARD_REG_SET this_reg;
2321
2322   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2323   while (--j >= 0)
2324     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2325
2326   if (life)
2327     while (birth < death)
2328       {
2329         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2330         birth++;
2331       }
2332   else
2333     while (birth < death)
2334       {
2335         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2336         birth++;
2337       }
2338 }
2339 \f
2340 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2341    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2342    the equivalent expression.
2343
2344    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2345    in which it is used, return 1.
2346
2347    Otherwise, return 0.  */
2348
2349 static int
2350 no_conflict_p (insn, r0, r1)
2351      rtx insn, r0 ATTRIBUTE_UNUSED, r1;
2352 {
2353   int ok = 0;
2354   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2355   rtx p, last;
2356
2357   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2358      when we scan the insns that actually use it.  */
2359
2360   if (note == 0
2361       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2362       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2363           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2364     return 0;
2365
2366   last = XEXP (note, 0);
2367
2368   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2369     if (INSN_P (p))
2370       {
2371         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2372           ok = 1;
2373
2374         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2375            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2376            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2377            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2378            true when these sequences are created.  */
2379         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2380           return 0;
2381       }
2382
2383   return ok;
2384 }
2385 \f
2386 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2387    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2388    is acceptable.  */
2389
2390 static int
2391 requires_inout (p)
2392      const char *p;
2393 {
2394   char c;
2395   int found_zero = 0;
2396   int reg_allowed = 0;
2397   int num_matching_alts = 0;
2398
2399   while ((c = *p++))
2400     switch (c)
2401       {
2402       case '=':  case '+':  case '?':
2403       case '#':  case '&':  case '!':
2404       case '*':  case '%':
2405       case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2406       case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2407       case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2408       case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2409       case 's':  case 'i':  case 'n':
2410       case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2411       case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2412       case 'X':
2413         /* These don't say anything we care about.  */
2414         break;
2415
2416       case ',':
2417         if (found_zero && ! reg_allowed)
2418           num_matching_alts++;
2419
2420         found_zero = reg_allowed = 0;
2421         break;
2422
2423       case '0':
2424         found_zero = 1;
2425         break;
2426
2427       default:
2428         if (REG_CLASS_FROM_LETTER (c) == NO_REGS)
2429           break;
2430         /* FALLTHRU */
2431       case 'p':
2432       case 'g': case 'r':
2433         reg_allowed = 1;
2434         break;
2435       }
2436
2437   if (found_zero && ! reg_allowed)
2438     num_matching_alts++;
2439
2440   return num_matching_alts;
2441 }
2442 \f
2443 void
2444 dump_local_alloc (file)
2445      FILE *file;
2446 {
2447   register int i;
2448   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2449     if (reg_renumber[i] != -1)
2450       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2451 }