OSDN Git Service

d99a42babd306893dc461b1be55d58d16f7e8bd9
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
27    on linear code, but that do a better job than the general methods
28    used in global_alloc, and more quickly too.
29
30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
32
33    We assign each instruction in the basic block a number
34    which is its order from the beginning of the block.
35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
37    We can record the availability of hard registers with a
38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
39    contains 0 or 1 for each hard reg.
40
41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
46    of the one preferred by the other.
47
48    Tying is represented with "quantity numbers".
49    A non-tied register is given a new quantity number.
50    Tied registers have the same quantity number.
51
52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
56    yet implemented.  */
57
58 /* Pseudos allocated here can be reallocated by global.c if the hard register
59    is used as a spill register.  Currently we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include "config.h"
63 #include "system.h"
64 #include "coretypes.h"
65 #include "tm.h"
66 #include "hard-reg-set.h"
67 #include "rtl.h"
68 #include "tm_p.h"
69 #include "flags.h"
70 #include "basic-block.h"
71 #include "regs.h"
72 #include "function.h"
73 #include "insn-config.h"
74 #include "insn-attr.h"
75 #include "recog.h"
76 #include "output.h"
77 #include "toplev.h"
78 #include "except.h"
79 #include "integrate.h"
80 \f
81 /* Next quantity number available for allocation.  */
82
83 static int next_qty;
84
85 /* Information we maintain about each quantity.  */
86 struct qty
87 {
88   /* The number of refs to quantity Q.  */
89
90   int n_refs;
91
92   /* The frequency of uses of quantity Q.  */
93
94   int freq;
95
96   /* Insn number (counting from head of basic block)
97      where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
98
99   int birth;
100
101   /* Insn number (counting from head of basic block)
102      where given quantity died.  Due to the way tying is done,
103      and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
104      a quantity can die only once.  Each quantity's life span
105      is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
106
107   int death;
108
109   /* Number of words needed to hold the data in given quantity.
110      This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
111      1. It is used in computing the relative importance of qtys,
112         which determines the order in which we look for regs for them.
113      2. It is used in rules that prevent tying several registers of
114         different sizes in a way that is geometrically impossible
115         (see combine_regs).  */
116
117   int size;
118
119   /* Number of times a reg tied to given qty lives across a CALL_INSN.  */
120
121   int n_calls_crossed;
122
123   /* The register number of one pseudo register whose reg_qty value is Q.
124      This register should be the head of the chain
125      maintained in reg_next_in_qty.  */
126
127   int first_reg;
128
129   /* Reg class contained in (smaller than) the preferred classes of all
130      the pseudo regs that are tied in given quantity.
131      This is the preferred class for allocating that quantity.  */
132
133   enum reg_class min_class;
134
135   /* Register class within which we allocate given qty if we can't get
136      its preferred class.  */
137
138   enum reg_class alternate_class;
139
140   /* This holds the mode of the registers that are tied to given qty,
141      or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
142
143   enum machine_mode mode;
144
145   /* the hard reg number chosen for given quantity,
146      or -1 if none was found.  */
147
148   short phys_reg;
149 };
150
151 static struct qty *qty;
152
153 /* These fields are kept separately to speedup their clearing.  */
154
155 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
156    for each quantity.  The first, phys_copy_sugg, contains hard registers
157    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
158    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
159
160    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
161    eliminate copy insns.  */
162
163 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
164    copy insns.  */
165
166 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
167
168 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
169    arithmetic insns.  */
170
171 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
172
173 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
174
175 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
176
177 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
178
179 static short *qty_phys_num_sugg;
180
181 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
182    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
183    end of the chain.  qty->first_reg point to the head of this chain.  */
184
185 static int *reg_next_in_qty;
186
187 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
188    if it is >= 0,
189    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
190    or -2 if not known yet.
191
192    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
193    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
194    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
195    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
196    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
197    tests by exploiting this.
198
199    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
200    be referenced.  */
201
202 static int *reg_qty;
203
204 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
205    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
206    to a subreg of a DImode register.  */
207
208 static char *reg_offset;
209
210 /* Vector of substitutions of register numbers,
211    used to map pseudo regs into hardware regs.
212    This is set up as a result of register allocation.
213    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
214    or is -1 if no hard reg was assigned.
215    If N is a hard reg number, element N is N.  */
216
217 short *reg_renumber;
218
219 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
220    of the instructions in a basic block.  */
221
222 static HARD_REG_SET regs_live;
223
224 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
225    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
226    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
227    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
228
229    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
230    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
231    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
232    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
233
234 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
235
236 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
237    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
238 static int this_insn_number;
239 static rtx this_insn;
240
241 struct equivalence
242 {
243   /* Set when an attempt should be made to replace a register
244      with the associated src_p entry.  */
245
246   char replace;
247
248   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
249      keep track of what memory accesses might be created later,
250      e.g. by reload.  */
251
252   rtx replacement;
253
254   rtx *src_p;
255
256   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
257      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
258
259   int loop_depth;
260
261   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
262
263   rtx init_insns;
264 };
265
266 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
267    structure for that register.  */
268
269 static struct equivalence *reg_equiv;
270
271 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
272 static int recorded_label_ref;
273
274 static void alloc_qty (int, enum machine_mode, int, int);
275 static void validate_equiv_mem_from_store (rtx, rtx, void *);
276 static int validate_equiv_mem (rtx, rtx, rtx);
277 static int equiv_init_varies_p (rtx);
278 static int equiv_init_movable_p (rtx, int);
279 static int contains_replace_regs (rtx);
280 static int memref_referenced_p (rtx, rtx);
281 static int memref_used_between_p (rtx, rtx, rtx);
282 static void update_equiv_regs (void);
283 static void no_equiv (rtx, rtx, void *);
284 static void block_alloc (int);
285 static int qty_sugg_compare (int, int);
286 static int qty_sugg_compare_1 (const void *, const void *);
287 static int qty_compare (int, int);
288 static int qty_compare_1 (const void *, const void *);
289 static int combine_regs (rtx, rtx, int, int, rtx, int);
290 static int reg_meets_class_p (int, enum reg_class);
291 static void update_qty_class (int, int);
292 static void reg_is_set (rtx, rtx, void *);
293 static void reg_is_born (rtx, int);
294 static void wipe_dead_reg (rtx, int);
295 static int find_free_reg (enum reg_class, enum machine_mode, int, int, int,
296                           int, int);
297 static void mark_life (int, enum machine_mode, int);
298 static void post_mark_life (int, enum machine_mode, int, int, int);
299 static int no_conflict_p (rtx, rtx, rtx);
300 static int requires_inout (const char *);
301 \f
302 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
303    for register number REGNO which is born at index BIRTH
304    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
305
306 static void
307 alloc_qty (int regno, enum machine_mode mode, int size, int birth)
308 {
309   int qtyno = next_qty++;
310
311   reg_qty[regno] = qtyno;
312   reg_offset[regno] = 0;
313   reg_next_in_qty[regno] = -1;
314
315   qty[qtyno].first_reg = regno;
316   qty[qtyno].size = size;
317   qty[qtyno].mode = mode;
318   qty[qtyno].birth = birth;
319   qty[qtyno].n_calls_crossed = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
320   qty[qtyno].min_class = reg_preferred_class (regno);
321   qty[qtyno].alternate_class = reg_alternate_class (regno);
322   qty[qtyno].n_refs = REG_N_REFS (regno);
323   qty[qtyno].freq = REG_FREQ (regno);
324 }
325 \f
326 /* Main entry point of this file.  */
327
328 int
329 local_alloc (void)
330 {
331   int i;
332   int max_qty;
333   basic_block b;
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   if (optimize)
349     update_equiv_regs ();
350
351   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
352      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
353   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
354
355   /* Allocate vectors of temporary data.
356      See the declarations of these variables, above,
357      for what they mean.  */
358
359   qty = xmalloc (max_qty * sizeof (struct qty));
360   qty_phys_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
361   qty_phys_num_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
362   qty_phys_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
363   qty_phys_num_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
364
365   reg_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
366   reg_offset = xmalloc (max_regno * sizeof (char));
367   reg_next_in_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
368
369   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
370      In general, these are the registers used only in a single block and
371      which only die once.
372
373      We need not be concerned with which block actually uses the register
374      since we will never see it outside that block.  */
375
376   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
377     {
378       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1)
379         reg_qty[i] = -2;
380       else
381         reg_qty[i] = -1;
382     }
383
384   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
385   next_qty = max_qty;
386
387   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
388
389   FOR_EACH_BB (b)
390     {
391       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
392          vectors might need to be initialized because they were used
393          for the previous block; it is set to the entire array before
394          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
395          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
396          explicit set by `alloc_qty'.  */
397
398       if (next_qty < 6)
399         {
400           for (i = 0; i < next_qty; i++)
401             {
402               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
403               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
404               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
405               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
406             }
407         }
408       else
409         {
410 #define CLEAR(vector)  \
411           memset ((vector), 0, (sizeof (*(vector))) * next_qty);
412
413           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
414           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
415           CLEAR (qty_phys_sugg);
416           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
417         }
418
419       next_qty = 0;
420
421       block_alloc (b->index);
422     }
423
424   free (qty);
425   free (qty_phys_copy_sugg);
426   free (qty_phys_num_copy_sugg);
427   free (qty_phys_sugg);
428   free (qty_phys_num_sugg);
429
430   free (reg_qty);
431   free (reg_offset);
432   free (reg_next_in_qty);
433
434   return recorded_label_ref;
435 }
436 \f
437 /* Used for communication between the following two functions: contains
438    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
439 static rtx equiv_mem;
440
441 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
442 static int equiv_mem_modified;
443
444 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
445    Called via note_stores.  */
446
447 static void
448 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
449                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
450 {
451   if ((REG_P (dest)
452        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
453       || (MEM_P (dest)
454           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
455     equiv_mem_modified = 1;
456 }
457
458 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
459    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
460    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
461    CALL_INSN.
462
463    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
464
465 static int
466 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
467 {
468   rtx insn;
469   rtx note;
470
471   equiv_mem = memref;
472   equiv_mem_modified = 0;
473
474   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
475      valid equivalence.  */
476   if (side_effects_p (memref))
477     return 0;
478
479   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
480     {
481       if (! INSN_P (insn))
482         continue;
483
484       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
485         return 1;
486
487       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
488           && ! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
489         return 0;
490
491       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
492
493       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
494          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
495          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
496          the trouble.  */
497
498       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
499         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
500              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
501             && REG_P (XEXP (note, 0))
502             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
503           return 0;
504     }
505
506   return 0;
507 }
508
509 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
510
511 static int
512 equiv_init_varies_p (rtx x)
513 {
514   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
515   int i;
516   const char *fmt;
517
518   switch (code)
519     {
520     case MEM:
521       return ! RTX_UNCHANGING_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
522
523     case QUEUED:
524       return 1;
525
526     case CONST:
527     case CONST_INT:
528     case CONST_DOUBLE:
529     case CONST_VECTOR:
530     case SYMBOL_REF:
531     case LABEL_REF:
532       return 0;
533
534     case REG:
535       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
536
537     case ASM_OPERANDS:
538       if (MEM_VOLATILE_P (x))
539         return 1;
540
541       /* Fall through.  */
542
543     default:
544       break;
545     }
546
547   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
548   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
549     if (fmt[i] == 'e')
550       {
551         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
552           return 1;
553       }
554     else if (fmt[i] == 'E')
555       {
556         int j;
557         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
558           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
559             return 1;
560       }
561
562   return 0;
563 }
564
565 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
566    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
567    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
568    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
569
570 static int
571 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
572 {
573   int i, j;
574   const char *fmt;
575   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
576
577   switch (code)
578     {
579     case SET:
580       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
581
582     case CC0:
583     case CLOBBER:
584       return 0;
585
586     case PRE_INC:
587     case PRE_DEC:
588     case POST_INC:
589     case POST_DEC:
590     case PRE_MODIFY:
591     case POST_MODIFY:
592       return 0;
593
594     case REG:
595       return (reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
596               && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
597              || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < 0 && ! rtx_varies_p (x, 0));
598
599     case UNSPEC_VOLATILE:
600       return 0;
601
602     case ASM_OPERANDS:
603       if (MEM_VOLATILE_P (x))
604         return 0;
605
606       /* Fall through.  */
607
608     default:
609       break;
610     }
611
612   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
613   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
614     switch (fmt[i])
615       {
616       case 'e':
617         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
618           return 0;
619         break;
620       case 'E':
621         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
622           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
623             return 0;
624         break;
625       }
626
627   return 1;
628 }
629
630 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is true.  */
631
632 static int
633 contains_replace_regs (rtx x)
634 {
635   int i, j;
636   const char *fmt;
637   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
638
639   switch (code)
640     {
641     case CONST_INT:
642     case CONST:
643     case LABEL_REF:
644     case SYMBOL_REF:
645     case CONST_DOUBLE:
646     case CONST_VECTOR:
647     case PC:
648     case CC0:
649     case HIGH:
650       return 0;
651
652     case REG:
653       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
654
655     default:
656       break;
657     }
658
659   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
660   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
661     switch (fmt[i])
662       {
663       case 'e':
664         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
665           return 1;
666         break;
667       case 'E':
668         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
669           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
670             return 1;
671         break;
672       }
673
674   return 0;
675 }
676 \f
677 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
678    to MEMREF.  */
679
680 static int
681 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
682 {
683   int i, j;
684   const char *fmt;
685   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
686
687   switch (code)
688     {
689     case CONST_INT:
690     case CONST:
691     case LABEL_REF:
692     case SYMBOL_REF:
693     case CONST_DOUBLE:
694     case CONST_VECTOR:
695     case PC:
696     case CC0:
697     case HIGH:
698     case LO_SUM:
699       return 0;
700
701     case REG:
702       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
703               && memref_referenced_p (memref,
704                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
705
706     case MEM:
707       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
708         return 1;
709       break;
710
711     case SET:
712       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
713          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
714       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
715         {
716           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
717             return 1;
718         }
719       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
720         return 1;
721
722       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
723
724     default:
725       break;
726     }
727
728   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
729   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
730     switch (fmt[i])
731       {
732       case 'e':
733         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
734           return 1;
735         break;
736       case 'E':
737         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
738           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
739             return 1;
740         break;
741       }
742
743   return 0;
744 }
745
746 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
747    that would be affected by a store to MEMREF.  */
748
749 static int
750 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
751 {
752   rtx insn;
753
754   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
755        insn = NEXT_INSN (insn))
756     if (INSN_P (insn) && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
757       return 1;
758
759   return 0;
760 }
761 \f
762 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
763    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
764    from a single constant).  Lower their priority for a register.
765
766    If such a register is only referenced once, try substituting its value
767    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
768    completely.  */
769
770 static void
771 update_equiv_regs (void)
772 {
773   rtx insn;
774   basic_block bb;
775   int loop_depth;
776   regset_head cleared_regs;
777   int clear_regnos = 0;
778
779   reg_equiv = xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv);
780   INIT_REG_SET (&cleared_regs);
781
782   init_alias_analysis ();
783
784   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
785      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
786      a register can be set below its use.  */
787   FOR_EACH_BB (bb)
788     {
789       loop_depth = bb->loop_depth;
790
791       for (insn = BB_HEAD (bb);
792            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
793            insn = NEXT_INSN (insn))
794         {
795           rtx note;
796           rtx set;
797           rtx dest, src;
798           int regno;
799
800           if (! INSN_P (insn))
801             continue;
802
803           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
804             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
805               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
806
807           set = single_set (insn);
808
809           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
810              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
811           if (set == 0)
812             {
813               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
814               continue;
815             }
816           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
817             {
818               int i;
819
820               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
821                 {
822                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
823                   if (part != set)
824                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
825                 }
826             }
827
828           dest = SET_DEST (set);
829           src = SET_SRC (set);
830
831           /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
832              in a single basic block, see if the register is always equivalent
833              to that memory location and if moving the store from INSN to the
834              insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
835              initializing insn.
836
837              Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
838              REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
839
840              If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
841              then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
842              optimization may move the set of this register immediately before
843              insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
844              the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
845              pseudo.  */
846           /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
847              a pseudo register before we see its setting insn that will cause
848              reg_equiv[].replace for that pseudo to be set.
849              Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
850              reg_equiv[].replace information has been gathered.  */
851
852           if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
853               && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
854               && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
855               && REG_N_SETS (regno) == 1
856               && reg_equiv[regno].init_insns != 0
857               && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
858               && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
859                                   REG_EQUIV, NULL_RTX)
860               && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
861             {
862               rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
863               if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
864                   && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
865                 REG_NOTES (init_insn)
866                   = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
867             }
868
869           /* We only handle the case of a pseudo register being set
870              once, or always to the same value.  */
871           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
872              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
873              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
874              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
875              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
876              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
877              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
878              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
879              or use it.  */
880
881           if (!REG_P (dest)
882               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
883               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
884               || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
885                   && MEM_P (src)))
886             {
887               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
888                  also set somewhere else to a constant.  */
889               note_stores (set, no_equiv, NULL);
890               continue;
891             }
892
893           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
894
895           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
896              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
897              there's no point creating it earlier than here.  */
898           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
899             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, src);
900
901           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
902              since it represents a function call */
903           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
904             note = NULL_RTX;
905
906           if (REG_N_SETS (regno) != 1
907               && (! note
908                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
909                   || (reg_equiv[regno].replacement
910                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
911                                         reg_equiv[regno].replacement))))
912             {
913               no_equiv (dest, set, NULL);
914               continue;
915             }
916           /* Record this insn as initializing this register.  */
917           reg_equiv[regno].init_insns
918             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
919
920           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
921              it is always equivalent to the constant.  */
922           if (note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
923             PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
924
925           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
926              of that register.  Record this insn if the register is only used once
927              more and the equivalence value is the same as our source.
928
929              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
930              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
931              as written (if no registers are available, reload will substitute
932              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
933              dying in this insn whose death notes would be missed.
934
935              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
936              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
937              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
938              note.  */
939
940           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
941
942           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
943               && MEM_P (SET_SRC (set))
944               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
945             REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
946                                                          REG_NOTES (insn));
947
948           if (note)
949             {
950               int regno = REGNO (dest);
951
952               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
953                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
954                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
955                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
956                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
957               if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
958                   || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
959                       && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
960                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
961                           == LABEL_REF)))
962                 recorded_label_ref = 1;
963
964               reg_equiv[regno].replacement = XEXP (note, 0);
965               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
966               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
967
968               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
969               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
970                 {
971                   /* Note that the statement below does not affect the priority
972                      in local-alloc!  */
973                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
974
975
976                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
977                      set once and used once, indicate that the reference may be
978                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
979                      even if the register is only used in one block so that
980                      dependencies can be handled where the last register is
981                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
982                      and to reduce the number of registers alive across
983                      calls.  */
984
985                     if (REG_N_REFS (regno) == 2
986                         && (rtx_equal_p (XEXP (note, 0), src)
987                             || ! equiv_init_varies_p (src))
988                         && GET_CODE (insn) == INSN
989                         && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
990                       reg_equiv[regno].replace = 1;
991                 }
992             }
993         }
994     }
995
996   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
997      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
998      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
999      initializing reference and this register will go away.  If we
1000      can't replace the reference, and the initializing reference is
1001      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
1002      initialization just before the use, so that they are in the same
1003      basic block.  */
1004   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1005     {
1006       loop_depth = bb->loop_depth;
1007       for (insn = BB_END (bb);
1008            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
1009            insn = PREV_INSN (insn))
1010         {
1011           rtx link;
1012
1013           if (! INSN_P (insn))
1014             continue;
1015
1016           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1017             {
1018               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1019                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1020                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1021                 {
1022                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1023                   rtx equiv_insn;
1024
1025                   if (! reg_equiv[regno].replace
1026                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth)
1027                     continue;
1028
1029                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
1030                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
1031                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
1032                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
1033                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
1034                   if (reg_equiv[regno].init_insns == NULL_RTX
1035                       || XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1) != NULL_RTX)
1036                     abort ();
1037                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
1038
1039                   /* We may not move instructions that can throw, since
1040                      that changes basic block boundaries and we are not
1041                      prepared to adjust the CFG to match.  */
1042                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
1043                     continue;
1044
1045                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
1046                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1047                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
1048                     {
1049                       rtx equiv_link;
1050                       rtx last_link;
1051                       rtx note;
1052
1053                       /* Find the last note.  */
1054                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
1055                            last_link = XEXP (last_link, 1))
1056                         ;
1057
1058                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
1059                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
1060                       while (equiv_link)
1061                         {
1062                           note = equiv_link;
1063                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
1064                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1065                             {
1066                               remove_note (equiv_insn, note);
1067                               XEXP (last_link, 1) = note;
1068                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
1069                               last_link = note;
1070                             }
1071                         }
1072
1073                       remove_death (regno, insn);
1074                       REG_N_REFS (regno) = 0;
1075                       REG_FREQ (regno) = 0;
1076                       delete_insn (equiv_insn);
1077
1078                       reg_equiv[regno].init_insns
1079                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
1080                     }
1081                   /* Move the initialization of the register to just before
1082                      INSN.  Update the flow information.  */
1083                   else if (PREV_INSN (insn) != equiv_insn)
1084                     {
1085                       rtx new_insn;
1086
1087                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
1088                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
1089                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1090
1091                       /* Make sure this insn is recognized before reload begins,
1092                          otherwise eliminate_regs_in_insn will abort.  */
1093                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
1094
1095                       delete_insn (equiv_insn);
1096
1097                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
1098
1099                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
1100                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
1101                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
1102
1103                       if (insn == BB_HEAD (bb))
1104                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
1105
1106                       /* Remember to clear REGNO from all basic block's live
1107                          info.  */
1108                       SET_REGNO_REG_SET (&cleared_regs, regno);
1109                       clear_regnos++;
1110                     }
1111                 }
1112             }
1113         }
1114     }
1115
1116   /* Clear all dead REGNOs from all basic block's live info.  */
1117   if (clear_regnos)
1118     {
1119       int j;
1120       if (clear_regnos > 8)
1121         {
1122           FOR_EACH_BB (bb)
1123             {
1124               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_start, &cleared_regs);
1125               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_end, &cleared_regs);
1126             }
1127         }
1128       else
1129         EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&cleared_regs, 0, j,
1130           {
1131             FOR_EACH_BB (bb)
1132               {
1133                 CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_start, j);
1134                 CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_end, j);
1135               }
1136           });
1137     }
1138
1139   /* Clean up.  */
1140   end_alias_analysis ();
1141   CLEAR_REG_SET (&cleared_regs);
1142   free (reg_equiv);
1143 }
1144
1145 /* Mark REG as having no known equivalence.
1146    Some instructions might have been processed before and furnished
1147    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
1148    removed.
1149    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
1150    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
1151    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1152 static void
1153 no_equiv (rtx reg, rtx store ATTRIBUTE_UNUSED, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1154 {
1155   int regno;
1156   rtx list;
1157
1158   if (!REG_P (reg))
1159     return;
1160   regno = REGNO (reg);
1161   list = reg_equiv[regno].init_insns;
1162   if (list == const0_rtx)
1163     return;
1164   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1165     {
1166       rtx insn = XEXP (list, 0);
1167       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1168     }
1169   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
1170   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
1171 }
1172 \f
1173 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1174    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1175
1176 static void
1177 block_alloc (int b)
1178 {
1179   int i, q;
1180   rtx insn;
1181   rtx note, hard_reg;
1182   int insn_number = 0;
1183   int insn_count = 0;
1184   int max_uid = get_max_uid ();
1185   int *qty_order;
1186   int no_conflict_combined_regno = -1;
1187
1188   /* Count the instructions in the basic block.  */
1189
1190   insn = BB_END (BASIC_BLOCK (b));
1191   while (1)
1192     {
1193       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1194         if (++insn_count > max_uid)
1195           abort ();
1196       if (insn == BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b)))
1197         break;
1198       insn = PREV_INSN (insn);
1199     }
1200
1201   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1202      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1203   regs_live_at = xcalloc ((2 * insn_count + 2), sizeof (HARD_REG_SET));
1204
1205   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1206
1207   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1208
1209   /* This loop scans the instructions of the basic block
1210      and assigns quantities to registers.
1211      It computes which registers to tie.  */
1212
1213   insn = BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b));
1214   while (1)
1215     {
1216       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1217         insn_number++;
1218
1219       if (INSN_P (insn))
1220         {
1221           rtx link, set;
1222           int win = 0;
1223           rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1224           int combined_regno = -1;
1225           int i;
1226
1227           this_insn_number = insn_number;
1228           this_insn = insn;
1229
1230           extract_insn (insn);
1231           which_alternative = -1;
1232
1233           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1234              If so, try doing that.
1235              Suitable insns are those with at least two operands and where
1236              operand 0 is an output that is a register that is not
1237              earlyclobber.
1238
1239              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1240              First look for operands that are required to be in the same
1241              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1242              operand or one that can be put into that operand if the
1243              operation is commutative.  If we don't find an operand
1244              that is required to be in the same register as operand 0,
1245              we can tie with any operand.
1246
1247              Subregs in place of regs are also ok.
1248
1249              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1250
1251           if (optimize
1252               && recog_data.n_operands > 1
1253               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1254               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1255             {
1256               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1257               int must_match_0 = -1;
1258               /* Counts number of alternatives that require a match with
1259                  operand 0.  */
1260               int n_matching_alts = 0;
1261
1262               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1263                 {
1264                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1265                   int this_match = requires_inout (p);
1266
1267                   n_matching_alts += this_match;
1268                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1269                     must_match_0 = i;
1270                 }
1271
1272               r0 = recog_data.operand[0];
1273               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1274                 {
1275                   /* Skip this operand if we found an operand that
1276                      must match operand 0 and this operand isn't it
1277                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1278
1279                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1280                       && ! (i == must_match_0 + 1
1281                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1282                       && ! (i == must_match_0 - 1
1283                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1284                     continue;
1285
1286                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1287                      must match operand zero.  In that case, skip any
1288                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1289                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1290                      ignore commutativity in this case to keep things simple.  */
1291                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1292                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1293                     continue;
1294
1295                   r1 = recog_data.operand[i];
1296
1297                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1298                      There may be more than one register, but we only try one
1299                      of them.  */
1300                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p'
1301                       || EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (recog_data.constraints[i][0],
1302                                                    recog_data.constraints[i]))
1303                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1304                       r1 = XEXP (r1, 0);
1305
1306                   /* Avoid making a call-saved register unnecessarily
1307                      clobbered.  */
1308                   hard_reg = get_hard_reg_initial_reg (cfun, r1);
1309                   if (hard_reg != NULL_RTX)
1310                     {
1311                       if (REG_P (hard_reg)
1312                           && IN_RANGE (REGNO (hard_reg),
1313                                        0, FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1)
1314                           && ! call_used_regs[REGNO (hard_reg)])
1315                         continue;
1316                     }
1317
1318                   if (REG_P (r0) || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1319                     {
1320                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1321                          If we have a move insn or an insn whose first input
1322                          can only be in the same register as the output, give
1323                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1324                       int may_save_copy
1325                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1326
1327                       if (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1328                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1329                                             insn_number, insn, 0);
1330                     }
1331                   if (win)
1332                     break;
1333                 }
1334             }
1335
1336           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1337              which can safely overlap one of the inputs.
1338              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1339              and ends with an insn that copies the result to itself
1340              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1341              That note indicates what the inputs are.
1342              The result and the input can overlap if each insn in
1343              the sequence either doesn't mention the input
1344              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1345
1346              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1347              destination register won't have had a quantity number
1348              assigned, since that would prevent combining.  */
1349
1350           if (optimize
1351               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1352               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1353                   REG_P (r0))
1354               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1355               && XEXP (link, 0) != 0
1356               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1357               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1358               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1359               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1360                                         NULL_RTX)) != 0)
1361             {
1362               if (r1 = XEXP (note, 0), REG_P (r1)
1363                   /* Check that we have such a sequence.  */
1364                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1365                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1366               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1367                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1368                            REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1369                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1370                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1371
1372               /* Here we care if the operation to be computed is
1373                  commutative.  */
1374               else if (COMMUTATIVE_P (XEXP (note, 0))
1375                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1376                            (REG_P (r1) || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1377                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1378                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1379
1380               /* If we did combine something, show the register number
1381                  in question so that we know to ignore its death.  */
1382               if (win)
1383                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1384             }
1385
1386           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1387              to the number of the register used in this insn
1388              that was tied to the register set in this insn.
1389              This register's qty should not be "killed".  */
1390
1391           if (win)
1392             {
1393               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1394                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1395               combined_regno = REGNO (r1);
1396             }
1397
1398           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1399              except for anything that was just combined.  */
1400
1401           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1402             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1403                 && REG_P (XEXP (link, 0))
1404                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1405                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1406                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1407                                         XEXP (link, 0))))
1408               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1409
1410           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1411              that are born (set) in this instruction.
1412              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1413
1414           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1415
1416           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1417              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1418              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1419              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1420              die after, not during, the current insn.  */
1421
1422           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1423             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1424                 && REG_P (XEXP (link, 0)))
1425               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1426
1427           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1428              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1429              block, so clear any register number that combined within it.  */
1430           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1431               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1432               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1433             no_conflict_combined_regno = -1;
1434         }
1435
1436       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1437          record the registers live before the block's first insn, since no
1438          pseudos we care about are live before that insn.  */
1439
1440       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1441       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1442
1443       if (insn == BB_END (BASIC_BLOCK (b)))
1444         break;
1445
1446       insn = NEXT_INSN (insn);
1447     }
1448
1449   /* Now every register that is local to this basic block
1450      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1451      Every quantity should have a known birth and death.
1452
1453      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1454      number of suggested registers they need so we allocate those with
1455      the most restrictive needs first.  */
1456
1457   qty_order = xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1458   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1459     qty_order[i] = i;
1460
1461 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1462   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1463
1464   switch (next_qty)
1465     {
1466     case 3:
1467       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1468       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1469         EXCHANGE (0, 1);
1470       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1471         EXCHANGE (2, 1);
1472
1473       /* ... Fall through ...  */
1474     case 2:
1475       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1476       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1477         EXCHANGE (0, 1);
1478
1479       /* ... Fall through ...  */
1480
1481     case 1:
1482     case 0:
1483       /* Nothing to do here.  */
1484       break;
1485
1486     default:
1487       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1488     }
1489
1490   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1491      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1492      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1493   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1494     {
1495       q = qty_order[i];
1496       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1497         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1498                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1499       else
1500         qty[q].phys_reg = -1;
1501     }
1502
1503   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1504      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1505      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1506
1507   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1508     qty_order[i] = i;
1509
1510 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1511   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1512
1513   switch (next_qty)
1514     {
1515     case 3:
1516       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1517       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1518         EXCHANGE (0, 1);
1519       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1520         EXCHANGE (2, 1);
1521
1522       /* ... Fall through ...  */
1523     case 2:
1524       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1525       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1526         EXCHANGE (0, 1);
1527
1528       /* ... Fall through ...  */
1529
1530     case 1:
1531     case 0:
1532       /* Nothing to do here.  */
1533       break;
1534
1535     default:
1536       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1537     }
1538
1539   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1540      look for a hardware register to put it in.
1541      First try the register class that is cheapest for this qty,
1542      if there is more than one class.  */
1543
1544   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1545     {
1546       q = qty_order[i];
1547       if (qty[q].phys_reg < 0)
1548         {
1549 #ifdef INSN_SCHEDULING
1550           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1551              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1552              of this qty's lifetime.
1553
1554              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1555              discourage the register allocator from creating false
1556              dependencies.
1557
1558              The adjustment value is chosen to indicate that this qty
1559              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1560              before and after the lifetime of this qty.
1561
1562              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1563              overall code performance.
1564
1565              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1566              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1567           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1568           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1569                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1570 #endif
1571
1572           if (N_REG_CLASSES > 1)
1573             {
1574 #ifdef INSN_SCHEDULING
1575               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1576                  are born immediately after this qty or die immediately before
1577                  this qty.
1578
1579                  This optimization is only appropriate when we will run
1580                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1581                  for code size.  */
1582               if (flag_schedule_insns_after_reload
1583                   && !optimize_size
1584                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1585                 {
1586                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1587                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1588                                                    fake_birth, fake_death);
1589                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1590                     continue;
1591                 }
1592 #endif
1593               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1594                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1595                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1596               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1597                 continue;
1598             }
1599
1600 #ifdef INSN_SCHEDULING
1601           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1602           if (flag_schedule_insns_after_reload
1603               && !optimize_size
1604               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1605               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1606             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1607                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1608                                              fake_birth, fake_death);
1609 #endif
1610           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1611             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1612                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1613                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1614         }
1615     }
1616
1617   /* Now propagate the register assignments
1618      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1619
1620   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1621     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1622       {
1623         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1624           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1625       }
1626
1627   /* Clean up.  */
1628   free (regs_live_at);
1629   free (qty_order);
1630 }
1631 \f
1632 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1633    We give shorter-lived quantities higher priority.
1634    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1635    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1636    done by global-alloc.
1637
1638    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1639    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1640    of some programs by as much as a factor of three!  */
1641
1642 /* Note that the quotient will never be bigger than
1643    the value of floor_log2 times the maximum number of
1644    times a register can occur in one insn (surely less than 100)
1645    weighted by frequency (max REG_FREQ_MAX).
1646    Multiplying this by 10000/REG_FREQ_MAX can't overflow.
1647    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1648
1649 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1650   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].freq * qty[q].size) \
1651           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * (10000 / REG_FREQ_MAX)))
1652
1653 static int
1654 qty_compare (int q1, int q2)
1655 {
1656   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1657 }
1658
1659 static int
1660 qty_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1661 {
1662   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1663   int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1664
1665   if (tem != 0)
1666     return tem;
1667
1668   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1669      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1670   return q1 - q2;
1671 }
1672 \f
1673 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1674    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1675    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1676    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1677    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1678    algorithm as above.  */
1679
1680 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1681   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1682     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1683     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1684
1685 static int
1686 qty_sugg_compare (int q1, int q2)
1687 {
1688   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1689
1690   if (tem != 0)
1691     return tem;
1692
1693   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1694 }
1695
1696 static int
1697 qty_sugg_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1698 {
1699   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1700   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1701
1702   if (tem != 0)
1703     return tem;
1704
1705   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1706   if (tem != 0)
1707     return tem;
1708
1709   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1710      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1711   return q1 - q2;
1712 }
1713
1714 #undef QTY_CMP_SUGG
1715 #undef QTY_CMP_PRI
1716 \f
1717 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1718    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1719
1720    Combining registers means marking them as having the same quantity
1721    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1722    them is a SUBREG.
1723
1724    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1725    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1726    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1727    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1728
1729    ALREADY_DEAD is nonzero if USEDREG is known to be dead even though
1730    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1731    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1732
1733    MAY_SAVE_COPY is nonzero if this insn is simply copying USEDREG to
1734    SETREG or if the input and output must share a register.
1735    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1736
1737    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1738
1739 static int
1740 combine_regs (rtx usedreg, rtx setreg, int may_save_copy, int insn_number,
1741               rtx insn, int already_dead)
1742 {
1743   int ureg, sreg;
1744   int offset = 0;
1745   int usize, ssize;
1746   int sqty;
1747
1748   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1749      is present that does not change the entire register, don't consider
1750      this a copy insn.  */
1751
1752   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1753     {
1754       rtx subreg = SUBREG_REG (usedreg);
1755
1756       if (REG_P (subreg))
1757         {
1758           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1759             may_save_copy = 0;
1760
1761           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1762             offset += subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1763                                            GET_MODE (subreg),
1764                                            SUBREG_BYTE (usedreg),
1765                                            GET_MODE (usedreg));
1766           else
1767             offset += (SUBREG_BYTE (usedreg)
1768                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1769         }
1770
1771       usedreg = subreg;
1772     }
1773
1774   if (!REG_P (usedreg))
1775     return 0;
1776
1777   ureg = REGNO (usedreg);
1778   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1779     usize = hard_regno_nregs[ureg][GET_MODE (usedreg)];
1780   else
1781     usize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (usedreg))
1782               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)) - 1))
1783              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1784
1785   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1786     {
1787       rtx subreg = SUBREG_REG (setreg);
1788
1789       if (REG_P (subreg))
1790         {
1791           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1792             may_save_copy = 0;
1793
1794           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1795             offset -= subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1796                                            GET_MODE (subreg),
1797                                            SUBREG_BYTE (setreg),
1798                                            GET_MODE (setreg));
1799           else
1800             offset -= (SUBREG_BYTE (setreg)
1801                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1802         }
1803
1804       setreg = subreg;
1805     }
1806
1807   if (!REG_P (setreg))
1808     return 0;
1809
1810   sreg = REGNO (setreg);
1811   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1812     ssize = hard_regno_nregs[sreg][GET_MODE (setreg)];
1813   else
1814     ssize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (setreg))
1815               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)) - 1))
1816              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1817
1818   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1819      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1820      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1821   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1822       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1823       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1824       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1825       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1826          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1827       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1828           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1829       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1830       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1831       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1832          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1833          combine anyway, but don't take any chances.  */
1834       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1835           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1836       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1837          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1838          also dies in this insn.  */
1839       || ureg == sreg
1840       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1841       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1842       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1843          implications as to which registers may be used.  */
1844       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1845     return 0;
1846
1847   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1848      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1849
1850      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1851      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1852      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1853
1854   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1855     {
1856       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1857          suggestions.  */
1858       if (reg_qty[sreg] == -2)
1859         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1860
1861       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1862         {
1863           if (may_save_copy
1864               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1865             {
1866               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1867               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1868             }
1869           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1870             {
1871               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1872               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1873             }
1874         }
1875       return 0;
1876     }
1877
1878   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1879
1880   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1881     {
1882       if (may_save_copy
1883           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1884         {
1885           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1886           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1887         }
1888       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1889         {
1890           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1891           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1892         }
1893       return 0;
1894     }
1895
1896   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1897      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1898      don't allocate.  */
1899   if (reg_qty[sreg] >= -1
1900       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1901          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1902       || (current_function_has_nonlocal_label
1903           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1904               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1905     return 0;
1906
1907   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1908      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1909      are compatible.  */
1910
1911   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1912       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1913     {
1914       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1915       sqty = reg_qty[ureg];
1916       reg_qty[sreg] = sqty;
1917       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1918       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1919       qty[sqty].first_reg = sreg;
1920
1921       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1922       update_qty_class (sqty, sreg);
1923
1924       /* Update info about quantity SQTY.  */
1925       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1926       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1927       qty[sqty].freq += REG_FREQ (sreg);
1928       if (usize < ssize)
1929         {
1930           int i;
1931
1932           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1933             reg_offset[i] -= offset;
1934
1935           qty[sqty].size = ssize;
1936           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1937         }
1938     }
1939   else
1940     return 0;
1941
1942   return 1;
1943 }
1944 \f
1945 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1946    to a quantity or register whose class is CLASS.
1947    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1948
1949 static int
1950 reg_meets_class_p (int reg, enum reg_class class)
1951 {
1952   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1953   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1954           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1955 }
1956
1957 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1958
1959 static void
1960 update_qty_class (int qtyno, int reg)
1961 {
1962   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1963   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1964     qty[qtyno].min_class = rclass;
1965
1966   rclass = reg_alternate_class (reg);
1967   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1968     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1969 }
1970 \f
1971 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1972
1973    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1974    is modifying the register.
1975
1976    If it is not really a register, we do nothing.
1977    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
1978    carry info from `block_alloc'.  */
1979
1980 static void
1981 reg_is_set (rtx reg, rtx setter, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1982 {
1983   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
1984      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
1985
1986   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
1987       && !REG_P (reg))
1988     return;
1989
1990   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
1991      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
1992      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
1993
1994   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
1995 }
1996 \f
1997 /* Handle beginning of the life of register REG.
1998    BIRTH is the index at which this is happening.  */
1999
2000 static void
2001 reg_is_born (rtx reg, int birth)
2002 {
2003   int regno;
2004
2005   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2006     {
2007       regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
2008       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2009         regno = subreg_hard_regno (reg, 1);
2010     }
2011   else
2012     regno = REGNO (reg);
2013
2014   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2015     {
2016       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2017
2018       /* If the register was to have been born earlier that the present
2019          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2020       if (birth < 2 * this_insn_number)
2021         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2022     }
2023   else
2024     {
2025       if (reg_qty[regno] == -2)
2026         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2027
2028       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2029       if (reg_qty[regno] >= 0)
2030         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
2031     }
2032 }
2033
2034 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is nonzero,
2035    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2036    is an input (the normal case).
2037    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2038
2039 static void
2040 wipe_dead_reg (rtx reg, int output_p)
2041 {
2042   int regno = REGNO (reg);
2043
2044   /* If this insn has multiple results,
2045      and the dead reg is used in one of the results,
2046      extend its life to after this insn,
2047      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
2048
2049      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
2050      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
2051      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
2052      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
2053      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
2054      register before the output reload insn.  */
2055   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2056       && multiple_sets (this_insn))
2057     {
2058       int i;
2059       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2060         {
2061           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2062           if (GET_CODE (set) == SET
2063               && !REG_P (SET_DEST (set))
2064               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2065               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2066             output_p = 1;
2067         }
2068     }
2069
2070   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2071      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2072      the result of this insn.  */
2073   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2074     output_p = 1;
2075
2076   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2077     {
2078       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2079
2080       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2081          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2082          not to happen).  */
2083       if (output_p)
2084         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2085                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
2086     }
2087
2088   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2089     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
2090 }
2091 \f
2092 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2093    that can hold something of machine-mode MODE
2094      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2095    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2096    and return the number of the first of them.
2097    Return -1 if such a block cannot be found.
2098    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2099    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2100
2101    If JUST_TRY_SUGGESTED is nonzero, only try to see if the suggested
2102    register is available.  If not, return -1.  */
2103
2104 static int
2105 find_free_reg (enum reg_class class, enum machine_mode mode, int qtyno,
2106                int accept_call_clobbered, int just_try_suggested,
2107                int born_index, int dead_index)
2108 {
2109   int i, ins;
2110   HARD_REG_SET first_used, used;
2111 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2112   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2113 #endif
2114
2115   /* Validate our parameters.  */
2116   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2117     abort ();
2118
2119   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2120      if we might get a nonlocal goto.  */
2121   if (current_function_has_nonlocal_label
2122       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
2123     return -1;
2124
2125   if (accept_call_clobbered)
2126     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2127   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
2128     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2129   else
2130     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2131
2132   if (accept_call_clobbered)
2133     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2134
2135   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2136     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2137
2138   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2139
2140   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2141      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2142      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2143      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2144
2145      This is true of any register that can be eliminated.  */
2146 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2147   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2148     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2149 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2150   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2151      that it might be eliminated into.  */
2152   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2153 #endif
2154 #else
2155   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2156 #endif
2157
2158 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
2159   cannot_change_mode_set_regs (&used, mode, qty[qtyno].first_reg);
2160 #endif
2161
2162   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2163      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2164      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2165      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2166      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2167      registers.  */
2168   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2169
2170   if (just_try_suggested)
2171     {
2172       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2173         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2174       else
2175         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2176     }
2177
2178   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2179   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2180
2181   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2182
2183   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2184     {
2185 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2186       int regno = reg_alloc_order[i];
2187 #else
2188       int regno = i;
2189 #endif
2190       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2191           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2192           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2193               || accept_call_clobbered
2194               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2195         {
2196           int j;
2197           int size1 = hard_regno_nregs[regno][mode];
2198           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2199           if (j == size1)
2200             {
2201               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2202                  insns.  */
2203               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2204               return regno;
2205             }
2206 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2207           /* Skip starting points we know will lose.  */
2208           i += j;
2209 #endif
2210         }
2211     }
2212
2213  fail:
2214   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2215      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2216      try them.  */
2217
2218   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2219      and save and restore it around calls, do that.  */
2220   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2221       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2222     {
2223       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2224       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2225       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2226                             born_index, dead_index);
2227     }
2228
2229   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2230      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2231      registers in that case.  */
2232
2233   if (! accept_call_clobbered
2234       && flag_caller_saves
2235       && ! just_try_suggested
2236       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2237       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2238                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2239     {
2240       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2241       if (i >= 0)
2242         caller_save_needed = 1;
2243       return i;
2244     }
2245   return -1;
2246 }
2247 \f
2248 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2249    insn (if LIFE is nonzero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2250    is zero).  */
2251
2252 static void
2253 mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life)
2254 {
2255   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2256   if (life)
2257     while (--j >= 0)
2258       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2259   else
2260     while (--j >= 0)
2261       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2262 }
2263
2264 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2265    is nonzero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2266    to insn number DEATH (exclusive).  */
2267
2268 static void
2269 post_mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life, int birth,
2270                 int death)
2271 {
2272   int j = hard_regno_nregs[regno][mode];
2273   HARD_REG_SET this_reg;
2274
2275   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2276   while (--j >= 0)
2277     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2278
2279   if (life)
2280     while (birth < death)
2281       {
2282         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2283         birth++;
2284       }
2285   else
2286     while (birth < death)
2287       {
2288         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2289         birth++;
2290       }
2291 }
2292 \f
2293 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2294    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2295    the equivalent expression.
2296
2297    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2298    in which it is used, return 1.
2299
2300    Otherwise, return 0.  */
2301
2302 static int
2303 no_conflict_p (rtx insn, rtx r0 ATTRIBUTE_UNUSED, rtx r1)
2304 {
2305   int ok = 0;
2306   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2307   rtx p, last;
2308
2309   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2310      when we scan the insns that actually use it.  */
2311
2312   if (note == 0
2313       || (REG_P (r1) && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2314       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (r1))
2315           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2316     return 0;
2317
2318   last = XEXP (note, 0);
2319
2320   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2321     if (INSN_P (p))
2322       {
2323         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2324           ok = 1;
2325
2326         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2327            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2328            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2329            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2330            true when these sequences are created.  */
2331         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2332           return 0;
2333       }
2334
2335   return ok;
2336 }
2337 \f
2338 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2339    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2340    is acceptable.  */
2341
2342 static int
2343 requires_inout (const char *p)
2344 {
2345   char c;
2346   int found_zero = 0;
2347   int reg_allowed = 0;
2348   int num_matching_alts = 0;
2349   int len;
2350
2351   for ( ; (c = *p); p += len)
2352     {
2353       len = CONSTRAINT_LEN (c, p);
2354       switch (c)
2355         {
2356         case '=':  case '+':  case '?':
2357         case '#':  case '&':  case '!':
2358         case '*':  case '%':
2359         case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2360         case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2361         case 's':  case 'i':  case 'n':
2362         case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2363         case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2364         case 'X':
2365           /* These don't say anything we care about.  */
2366           break;
2367
2368         case ',':
2369           if (found_zero && ! reg_allowed)
2370             num_matching_alts++;
2371
2372           found_zero = reg_allowed = 0;
2373           break;
2374
2375         case '0':
2376           found_zero = 1;
2377           break;
2378
2379         case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2380         case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2381           /* Skip the balance of the matching constraint.  */
2382           do
2383             p++;
2384           while (ISDIGIT (*p));
2385           len = 0;
2386           break;
2387
2388         default:
2389           if (REG_CLASS_FROM_CONSTRAINT (c, p) == NO_REGS
2390               && !EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (c, p))
2391             break;
2392           /* Fall through.  */
2393         case 'p':
2394         case 'g': case 'r':
2395           reg_allowed = 1;
2396           break;
2397         }
2398     }
2399
2400   if (found_zero && ! reg_allowed)
2401     num_matching_alts++;
2402
2403   return num_matching_alts;
2404 }
2405 \f
2406 void
2407 dump_local_alloc (FILE *file)
2408 {
2409   int i;
2410   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2411     if (reg_renumber[i] != -1)
2412       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2413 }