OSDN Git Service

More MIPS vector cleanup work.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / reg-stack.c
1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
3    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
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    License 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 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
23    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
24
25    * The form of the input:
26
27    On input, the function consists of insn that have had their
28    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
29    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
30    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
31    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
32    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
33    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
34    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
35    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
36
37    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
38    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
39    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
40    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
41    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
42    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
43    after this pass is done.
44
45    * The form of the output:
46
47    After this pass, hard register numbers represent the distance from
48    the current top of stack to the desired register.  A reference to
49    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
50    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
51    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
52
53    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
54    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
55
56    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
57    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
58    will replace the existing stack top, not push a new value.
59
60    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
61    SET_SRC is REG or MEM.
62
63    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
64    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
65    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
66
67    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
68    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
69    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
70    stack.
71
72    * Methodology:
73
74    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
75    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
76    SET_DEST, only REG_UNUSED.
77
78    * asm_operands:
79
80    There are several rules on the usage of stack-like regs in
81    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
82    stack-like regs:
83
84    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
85       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
86       which must be explicitly popped by gcc.
87
88         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
89         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
90         output operand.
91
92    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
93       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
94       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
95       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
96       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
97       up".
98
99         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
100         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
101
102    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
103       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
104
105                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
106
107       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
108       the asm pushes a result onto the reg-stack, ie, the stack is one
109       deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
110       reload will think that it can use the same reg for both the input and
111       the output, if input B dies in this insn.
112
113         If any input operand uses the "f" constraint, all output reg
114         constraints must use the "&" earlyclobber.
115
116       The asm above would be written as
117
118                 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
119
120    4. Some operands need to be in particular places on the stack.  All
121       output operands fall in this category - there is no other way to
122       know which regs the outputs appear in unless the user indicates
123       this in the constraints.
124
125         Output operands must specifically indicate which reg an output
126         appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the operand
127         constraints must select a class with a single reg.
128
129    5. Output operands may not be "inserted" between existing stack regs.
130       Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
131       are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
132       It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
133
134         Output operands must start at the top of the reg-stack: output
135         operands may not "skip" a reg.
136
137    6. Some asm statements may need extra stack space for internal
138       calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
139       unrelated to the inputs and outputs.
140
141    Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
142    takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
143
144         asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
145
146    This asm takes two inputs, which are popped by the fyl2xp1 opcode,
147    and replaces them with one output.  The user must code the "st(1)"
148    clobber for reg-stack.c to know that fyl2xp1 pops both inputs.
149
150         asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
151
152 */
153 \f
154 #include "config.h"
155 #include "system.h"
156 #include "coretypes.h"
157 #include "tm.h"
158 #include "tree.h"
159 #include "rtl.h"
160 #include "tm_p.h"
161 #include "function.h"
162 #include "insn-config.h"
163 #include "regs.h"
164 #include "hard-reg-set.h"
165 #include "flags.h"
166 #include "toplev.h"
167 #include "recog.h"
168 #include "output.h"
169 #include "basic-block.h"
170 #include "varray.h"
171 #include "reload.h"
172 #include "ggc.h"
173
174 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
175    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
176
177    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
178    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
179    stack registers.  */
180 static GTY(()) varray_type stack_regs_mentioned_data;
181
182 #ifdef STACK_REGS
183
184 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
185
186 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
187    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
188
189    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
190    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
191    appropriately.
192
193    REG_SET indicates which registers are live.  */
194
195 typedef struct stack_def
196 {
197   int top;                      /* index to top stack element */
198   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
199   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
200 } *stack;
201
202 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
203    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
204
205 typedef struct block_info_def
206 {
207   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
208   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
209   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
210   int done;                     /* True if block already converted.  */
211   int predecessors;             /* Number of predecessors that needs
212                                    to be visited.  */
213 } *block_info;
214
215 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
216
217 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
218 enum emit_where
219 {
220   EMIT_AFTER,
221   EMIT_BEFORE
222 };
223
224 /* The block we're currently working on.  */
225 static basic_block current_block;
226
227 /* This is the register file for all register after conversion.  */
228 static rtx
229   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
230
231 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
232   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
233
234 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
235 static rtx not_a_num;
236
237 /* Forward declarations */
238
239 static int stack_regs_mentioned_p (rtx pat);
240 static void straighten_stack (rtx, stack);
241 static void pop_stack (stack, int);
242 static rtx *get_true_reg (rtx *);
243
244 static int check_asm_stack_operands (rtx);
245 static int get_asm_operand_n_inputs (rtx);
246 static rtx stack_result (tree);
247 static void replace_reg (rtx *, int);
248 static void remove_regno_note (rtx, enum reg_note, unsigned int);
249 static int get_hard_regnum (stack, rtx);
250 static rtx emit_pop_insn (rtx, stack, rtx, enum emit_where);
251 static void emit_swap_insn (rtx, stack, rtx);
252 static void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
253 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
254 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
255 static int swap_rtx_condition (rtx);
256 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
257 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
258 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
259 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
260 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
261 static int convert_regs_entry (void);
262 static void convert_regs_exit (void);
263 static int convert_regs_1 (FILE *, basic_block);
264 static int convert_regs_2 (FILE *, basic_block);
265 static int convert_regs (FILE *);
266 static void print_stack (FILE *, stack);
267 static rtx next_flags_user (rtx);
268 static void record_label_references (rtx, rtx);
269 static bool compensate_edge (edge, FILE *);
270 \f
271 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
272
273 static int
274 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
275 {
276   const char *fmt;
277   int i;
278
279   if (STACK_REG_P (pat))
280     return 1;
281
282   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
283   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
284     {
285       if (fmt[i] == 'E')
286         {
287           int j;
288
289           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
290             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
291               return 1;
292         }
293       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
294         return 1;
295     }
296
297   return 0;
298 }
299
300 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
301
302 int
303 stack_regs_mentioned (rtx insn)
304 {
305   unsigned int uid, max;
306   int test;
307
308   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
309     return 0;
310
311   uid = INSN_UID (insn);
312   max = VARRAY_SIZE (stack_regs_mentioned_data);
313   if (uid >= max)
314     {
315       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
316          do not grow too quickly.  */
317       max = uid + uid / 20;
318       VARRAY_GROW (stack_regs_mentioned_data, max);
319     }
320
321   test = VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid);
322   if (test == 0)
323     {
324       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
325       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
326       VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid) = test;
327     }
328
329   return test == 1;
330 }
331 \f
332 static rtx ix86_flags_rtx;
333
334 static rtx
335 next_flags_user (rtx insn)
336 {
337   /* Search forward looking for the first use of this value.
338      Stop at block boundaries.  */
339
340   while (insn != BB_END (current_block))
341     {
342       insn = NEXT_INSN (insn);
343
344       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
345         return insn;
346
347       if (CALL_P (insn))
348         return NULL_RTX;
349     }
350   return NULL_RTX;
351 }
352 \f
353 /* Reorganize the stack into ascending numbers,
354    after this insn.  */
355
356 static void
357 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
358 {
359   struct stack_def temp_stack;
360   int top;
361
362   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
363      already in increasing order and no reorganization is needed.
364
365      Similarly if the stack is empty.  */
366   if (regstack->top <= 0)
367     return;
368
369   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
370
371   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
372     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
373
374   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_AFTER);
375 }
376
377 /* Pop a register from the stack.  */
378
379 static void
380 pop_stack (stack regstack, int regno)
381 {
382   int top = regstack->top;
383
384   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
385   regstack->top--;
386   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
387   if (regstack->reg [top] != regno)
388     {
389       int i;
390       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
391         if (regstack->reg [i] == regno)
392           {
393             int j;
394             for (j = i; j < top; j++)
395               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
396             break;
397           }
398     }
399 }
400 \f
401 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
402    register file.  FILE is the dump file, if used.
403
404    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
405    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
406    code duplication created when the converter inserts pop insns on
407    the edges.  */
408
409 bool
410 reg_to_stack (FILE *file)
411 {
412   basic_block bb;
413   int i;
414   int max_uid;
415
416   /* Clean up previous run.  */
417   stack_regs_mentioned_data = 0;
418
419   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
420      expensive so we might save some compilation time.  */
421   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
422     if (regs_ever_live[i])
423       break;
424   if (i > LAST_STACK_REG)
425     return false;
426
427   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
428      build the CFG and run life analysis.
429      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
430      as it don't update liveness yet.  */
431   if (!optimize
432       || (flag_sched2_use_superblocks
433           && flag_schedule_insns_after_reload))
434     {
435       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
436       life_analysis (file, PROP_DEATH_NOTES);
437     }
438   mark_dfs_back_edges ();
439
440   /* Set up block info for each basic block.  */
441   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
442   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
443     {
444       edge e;
445       for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
446         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
447             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
448           BLOCK_INFO (bb)->predecessors++;
449     }
450
451   /* Create the replacement registers up front.  */
452   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
453     {
454       enum machine_mode mode;
455       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
456            mode != VOIDmode;
457            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
458         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
459       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
460            mode != VOIDmode;
461            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
462         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
463     }
464
465   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
466
467   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
468
469      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
470      we're inserting these instructions before the prologue and
471      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
472      on zero, which we can get from `ldz'.  */
473
474   if (flag_pic)
475     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
476   else
477     {
478       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
479       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
480     }
481
482   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
483   max_uid = get_max_uid ();
484   VARRAY_CHAR_INIT (stack_regs_mentioned_data, max_uid + 1,
485                     "stack_regs_mentioned cache");
486
487   convert_regs (file);
488
489   free_aux_for_blocks ();
490   return true;
491 }
492 \f
493 /* Check PAT, which is in INSN, for LABEL_REFs.  Add INSN to the
494    label's chain of references, and note which insn contains each
495    reference.  */
496
497 static void
498 record_label_references (rtx insn, rtx pat)
499 {
500   enum rtx_code code = GET_CODE (pat);
501   int i;
502   const char *fmt;
503
504   if (code == LABEL_REF)
505     {
506       rtx label = XEXP (pat, 0);
507       rtx ref;
508
509       if (!LABEL_P (label))
510         abort ();
511
512       /* If this is an undefined label, LABEL_REFS (label) contains
513          garbage.  */
514       if (INSN_UID (label) == 0)
515         return;
516
517       /* Don't make a duplicate in the code_label's chain.  */
518
519       for (ref = LABEL_REFS (label);
520            ref && ref != label;
521            ref = LABEL_NEXTREF (ref))
522         if (CONTAINING_INSN (ref) == insn)
523           return;
524
525       CONTAINING_INSN (pat) = insn;
526       LABEL_NEXTREF (pat) = LABEL_REFS (label);
527       LABEL_REFS (label) = pat;
528
529       return;
530     }
531
532   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
533   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
534     {
535       if (fmt[i] == 'e')
536         record_label_references (insn, XEXP (pat, i));
537       if (fmt[i] == 'E')
538         {
539           int j;
540           for (j = 0; j < XVECLEN (pat, i); j++)
541             record_label_references (insn, XVECEXP (pat, i, j));
542         }
543     }
544 }
545 \f
546 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
547    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
548    PAT that stopped the search.  */
549
550 static rtx *
551 get_true_reg (rtx *pat)
552 {
553   for (;;)
554     switch (GET_CODE (*pat))
555       {
556       case SUBREG:
557         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
558            actual FP register in use.  */
559         {
560           rtx subreg;
561           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
562             {
563               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
564                                                    GET_MODE (subreg),
565                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
566                                                    GET_MODE (*pat));
567               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
568                                   GET_MODE (subreg));
569             default:
570               return pat;
571             }
572         }
573       case FLOAT:
574       case FIX:
575       case FLOAT_EXTEND:
576         pat = & XEXP (*pat, 0);
577         break;
578
579       case FLOAT_TRUNCATE:
580         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
581           return pat;
582         pat = & XEXP (*pat, 0);
583         break;
584       }
585 }
586 \f
587 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
588 static bool any_malformed_asm;
589
590 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
591    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
592    numbers below refer to that explanation.  */
593
594 static int
595 check_asm_stack_operands (rtx insn)
596 {
597   int i;
598   int n_clobbers;
599   int malformed_asm = 0;
600   rtx body = PATTERN (insn);
601
602   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
603   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
604   int alt;
605
606   rtx *clobber_reg = 0;
607   int n_inputs, n_outputs;
608
609   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
610      alternative matches, this asm is malformed.  */
611   extract_insn (insn);
612   constrain_operands (1);
613   alt = which_alternative;
614
615   preprocess_constraints ();
616
617   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
618   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
619
620   if (alt < 0)
621     {
622       malformed_asm = 1;
623       /* Avoid further trouble with this insn.  */
624       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
625       return 0;
626     }
627
628   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
629   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
630     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
631         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
632       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
633
634   /* Set up CLOBBER_REG.  */
635
636   n_clobbers = 0;
637
638   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
639     {
640       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
641
642       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
643         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
644           {
645             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
646             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
647
648             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
649               reg = SUBREG_REG (reg);
650
651             if (STACK_REG_P (reg))
652               {
653                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
654                 n_clobbers++;
655               }
656           }
657     }
658
659   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
660      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
661      operand constraints must select a class with a single reg.
662
663      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
664      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
665
666   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
667   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
668     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
669       {
670         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
671           {
672             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
673             malformed_asm = 1;
674           }
675         else
676           {
677             int j;
678
679             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
680               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
681                 {
682                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
683                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
684                   malformed_asm = 1;
685                   break;
686                 }
687             if (j == n_clobbers)
688               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
689           }
690       }
691
692
693   /* Search for first non-popped reg.  */
694   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
695     if (! reg_used_as_output[i])
696       break;
697
698   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
699   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
700     if (reg_used_as_output[i])
701       break;
702
703   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
704     {
705       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
706       malformed_asm = 1;
707     }
708
709   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
710      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
711      popped.  */
712
713   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
714   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
715     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
716       {
717         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
718            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
719         int j;
720
721         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
722           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
723             break;
724
725         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
726           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
727       }
728
729   /* Search for first non-popped reg.  */
730   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
731     if (! implicitly_dies[i])
732       break;
733
734   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
735   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
736     if (implicitly_dies[i])
737       break;
738
739   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
740     {
741       error_for_asm (insn,
742                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
743       malformed_asm = 1;
744     }
745
746   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
747      output constraints must use the "&" earlyclobber.
748
749      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
750      record any earlyclobber.  */
751
752   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
753     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
754       {
755         int j;
756
757         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
758           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
759             {
760               error_for_asm (insn,
761                              "output operand %d must use `&' constraint", j);
762               malformed_asm = 1;
763             }
764       }
765
766   if (malformed_asm)
767     {
768       /* Avoid further trouble with this insn.  */
769       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
770       any_malformed_asm = true;
771       return 0;
772     }
773
774   return 1;
775 }
776 \f
777 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
778    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
779    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
780    placed.  */
781
782 static int
783 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
784 {
785   if (GET_CODE (body) == SET && GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS)
786     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
787
788   else if (GET_CODE (body) == ASM_OPERANDS)
789     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
790
791   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL
792            && GET_CODE (XVECEXP (body, 0, 0)) == SET)
793     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (XVECEXP (body, 0, 0)));
794
795   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL
796            && GET_CODE (XVECEXP (body, 0, 0)) == ASM_OPERANDS)
797     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (XVECEXP (body, 0, 0));
798
799   abort ();
800 }
801
802 /* If current function returns its result in an fp stack register,
803    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
804
805 static rtx
806 stack_result (tree decl)
807 {
808   rtx result;
809
810   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
811      it is not returned in a stack register.  */
812   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
813     return 0;
814
815   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
816   if (result != 0)
817     {
818 #ifdef FUNCTION_OUTGOING_VALUE
819       result
820         = FUNCTION_OUTGOING_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
821 #else
822       result = FUNCTION_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
823 #endif
824     }
825
826   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
827 }
828 \f
829
830 /*
831  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
832  * pass over the RTL.
833  */
834
835 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
836    the desired hard REGNO.  */
837
838 static void
839 replace_reg (rtx *reg, int regno)
840 {
841   if (regno < FIRST_STACK_REG || regno > LAST_STACK_REG
842       || ! STACK_REG_P (*reg))
843     abort ();
844
845   switch (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)))
846     {
847     default: abort ();
848     case MODE_FLOAT:
849     case MODE_COMPLEX_FLOAT:;
850     }
851
852   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
853 }
854
855 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
856    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
857
858 static void
859 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
860 {
861   rtx *note_link, this;
862
863   note_link = &REG_NOTES (insn);
864   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
865     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
866         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
867       {
868         *note_link = XEXP (this, 1);
869         return;
870       }
871     else
872       note_link = &XEXP (this, 1);
873
874   abort ();
875 }
876
877 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
878    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
879    returned if the register is not found.  */
880
881 static int
882 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
883 {
884   int i;
885
886   if (! STACK_REG_P (reg))
887     abort ();
888
889   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
890     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
891       break;
892
893   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
894 }
895 \f
896 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
897    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
898    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
899    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
900    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
901    cases the movdf pattern to pop.  */
902
903 static rtx
904 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
905 {
906   rtx pop_insn, pop_rtx;
907   int hard_regno;
908
909   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
910      CLOBBER and USE expressions.  */
911   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
912     {
913       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
914       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
915
916       pop_insn = NULL_RTX;
917       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
918         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
919       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
920         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
921       if (!pop_insn)
922         abort ();
923       return pop_insn;
924     }
925
926   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
927
928   if (hard_regno < FIRST_STACK_REG)
929     abort ();
930
931   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
932                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
933
934   if (where == EMIT_AFTER)
935     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
936   else
937     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
938
939   REG_NOTES (pop_insn)
940     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
941                          REG_NOTES (pop_insn));
942
943   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
944     = regstack->reg[regstack->top];
945   regstack->top -= 1;
946   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
947
948   return pop_insn;
949 }
950 \f
951 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
952    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
953    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
954    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
955
956    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
957
958 static void
959 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
960 {
961   int hard_regno;
962   rtx swap_rtx;
963   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
964   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
965   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
966
967   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
968
969   if (hard_regno < FIRST_STACK_REG)
970     abort ();
971   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
972     return;
973
974   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
975
976   tmp = regstack->reg[other_reg];
977   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
978   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
979
980   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
981      block boundary.  */
982   i1 = NULL;
983   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
984     {
985       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
986       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
987       while (tmp != limit)
988         {
989           if (LABEL_P (tmp)
990               || CALL_P (tmp)
991               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
992               || (NOTE_P (tmp)
993                   && NOTE_LINE_NUMBER (tmp) == NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE)
994               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
995                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
996             {
997               i1 = tmp;
998               break;
999             }
1000           tmp = PREV_INSN (tmp);
1001         }
1002     }
1003
1004   if (i1 != NULL_RTX
1005       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
1006     {
1007       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
1008       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
1009
1010       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
1011          swap with, omit the swap.  */
1012
1013       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
1014           && REG_P (i1src)
1015           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
1016           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1017         return;
1018
1019       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
1020          omit the swap.  */
1021
1022       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
1023           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
1024           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1025         return;
1026     }
1027
1028   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
1029                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
1030
1031   if (i1)
1032     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
1033   else if (current_block)
1034     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
1035   else
1036     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
1037 }
1038 \f
1039 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
1040    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
1041    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
1042    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
1043    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
1044
1045    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
1046    is emitted.  */
1047
1048 static void
1049 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
1050 {
1051   struct stack_def temp_stack;
1052   int regno, j, k, temp;
1053
1054   temp_stack = *regstack;
1055
1056   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
1057   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
1058   if (regno < 0)
1059     abort ();
1060   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1061     {
1062       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1063       j = temp_stack.top;
1064
1065       temp = temp_stack.reg[k];
1066       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1067       temp_stack.reg[j] = temp;
1068     }
1069
1070   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1071   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
1072   if (regno < 0)
1073     abort ();
1074   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1075     {
1076       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1077       j = temp_stack.top - 1;
1078
1079       temp = temp_stack.reg[k];
1080       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1081       temp_stack.reg[j] = temp;
1082     }
1083
1084   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1085 }
1086 \f
1087 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1088    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1089    was deleted in the process.  */
1090
1091 static bool
1092 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1093 {
1094   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1095   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1096   rtx src, dest;
1097   rtx note;
1098   bool control_flow_insn_deleted = false;
1099
1100   src = *psrc; dest = *pdest;
1101
1102   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1103     {
1104       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1105          just change the register mapping and delete the insn.  */
1106
1107       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1108       if (note)
1109         {
1110           int i;
1111
1112           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1113           if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1114             abort ();
1115
1116           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1117             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1118               break;
1119
1120           /* The source must be live, and the dest must be dead.  */
1121           if (i < 0 || get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1122             abort ();
1123
1124           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1125              If so, just pop the src.  */
1126
1127           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1128             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1129           else
1130             {
1131               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1132               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1133               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1134             }
1135
1136           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1137           delete_insn (insn);
1138           return control_flow_insn_deleted;
1139         }
1140
1141       /* The source reg does not die.  */
1142
1143       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1144          will confuse the machine description output patterns. But if
1145          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1146          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1147
1148       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1149         {
1150           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1151             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1152
1153           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1154           delete_insn (insn);
1155           return control_flow_insn_deleted;
1156         }
1157
1158       /* The destination ought to be dead.  */
1159       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1160         abort ();
1161
1162       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1163
1164       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1165       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1166       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1167     }
1168   else if (STACK_REG_P (src))
1169     {
1170       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1171          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1172          needs be.  */
1173
1174       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1175
1176       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1177       if (note)
1178         {
1179           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1180           regstack->top--;
1181           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1182         }
1183       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1184                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1185         {
1186           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1187              clobbering the source reg.  The output code can handle
1188              this by reading back the value from the MEM.
1189              But it is more efficient to use a temp register if one is
1190              available.  Push the source value here if the register
1191              stack is not full, and then write the value to memory via
1192              a pop.  */
1193           rtx push_rtx, push_insn;
1194           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1195
1196           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1197           push_insn = emit_insn_before (push_rtx, insn);
1198           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1199                                                 REG_NOTES (insn));
1200         }
1201
1202       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1203     }
1204   else if (STACK_REG_P (dest))
1205     {
1206       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1207          stack regs.  The actual target is always the top of the
1208          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1209          now at top of stack.  */
1210
1211       /* The destination ought to be dead.  */
1212       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1213         abort ();
1214
1215       if (regstack->top >= REG_STACK_SIZE)
1216         abort ();
1217
1218       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1219       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1220       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1221     }
1222   else
1223     abort ();
1224
1225   return control_flow_insn_deleted;
1226 }
1227 \f
1228 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1229    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1230    such.  */
1231
1232 static int
1233 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1234 {
1235   const char *fmt;
1236   int i, r = 0;
1237
1238   if (COMPARISON_P (pat))
1239     {
1240       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1241       r = 1;
1242     }
1243   else
1244     {
1245       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1246       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1247         {
1248           if (fmt[i] == 'E')
1249             {
1250               int j;
1251
1252               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1253                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1254             }
1255           else if (fmt[i] == 'e')
1256             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1257         }
1258     }
1259
1260   return r;
1261 }
1262
1263 static int
1264 swap_rtx_condition (rtx insn)
1265 {
1266   rtx pat = PATTERN (insn);
1267
1268   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1269
1270   if (GET_CODE (pat) == SET
1271       && REG_P (SET_DEST (pat))
1272       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1273     {
1274       insn = next_flags_user (insn);
1275       if (insn == NULL_RTX)
1276         return 0;
1277       pat = PATTERN (insn);
1278     }
1279
1280   /* See if this is, or ends in, a fnstsw, aka unspec 9.  If so, we're
1281      not doing anything with the cc value right now.  We may be able to
1282      search for one though.  */
1283
1284   if (GET_CODE (pat) == SET
1285       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1286       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1287     {
1288       rtx dest = SET_DEST (pat);
1289
1290       /* Search forward looking for the first use of this value.
1291          Stop at block boundaries.  */
1292       while (insn != BB_END (current_block))
1293         {
1294           insn = NEXT_INSN (insn);
1295           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1296             break;
1297           if (CALL_P (insn))
1298             return 0;
1299         }
1300
1301       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1302          other than sahf, aka unspec 10, or the value does not die
1303          (meaning we'd have to search further), then we must give up.  */
1304       pat = PATTERN (insn);
1305       if (GET_CODE (pat) != SET
1306           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1307           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1308           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1309         return 0;
1310
1311       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1312       insn = next_flags_user (insn);
1313       if (insn == NULL_RTX)
1314         return 0;
1315       pat = PATTERN (insn);
1316     }
1317
1318   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1319     {
1320       int fail = 0;
1321       INSN_CODE (insn) = -1;
1322       if (recog_memoized (insn) == -1)
1323         fail = 1;
1324       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1325          following user too.  */
1326       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1327         {
1328           insn = next_flags_user (insn);
1329           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1330             fail = 1;
1331         }
1332       if (fail)
1333         {
1334           swap_rtx_condition_1 (pat);
1335           return 0;
1336         }
1337       return 1;
1338     }
1339   return 0;
1340 }
1341
1342 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1343    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1344
1345    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1346    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1347    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1348    set up.  */
1349
1350 static void
1351 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1352 {
1353   rtx *src1, *src2;
1354   rtx src1_note, src2_note;
1355   rtx flags_user;
1356
1357   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1358   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1359   flags_user = next_flags_user (insn);
1360
1361   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1362      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1363   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1364        || (STACK_REG_P (*src2)
1365            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1366       && swap_rtx_condition (insn))
1367     {
1368       rtx temp;
1369       temp = XEXP (pat_src, 0);
1370       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1371       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1372
1373       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1374       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1375
1376       INSN_CODE (insn) = -1;
1377     }
1378
1379   /* We will fix any death note later.  */
1380
1381   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1382
1383   if (STACK_REG_P (*src2))
1384     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1385   else
1386     src2_note = NULL_RTX;
1387
1388   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1389
1390   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1391
1392   if (STACK_REG_P (*src2))
1393     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1394
1395   if (src1_note)
1396     {
1397       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1398       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1399     }
1400
1401   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1402      the same stack register, don't bother, because only one death is
1403      needed, and it was just handled.  */
1404
1405   if (src2_note
1406       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1407             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1408     {
1409       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1410          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1411          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1412          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1413
1414       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1415           && src1_note)
1416         {
1417           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1418           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1419         }
1420       else
1421         {
1422           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1423              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1424              pop and remove the death note from here.  */
1425
1426           /* link_cc0_insns (insn); */
1427
1428           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1429
1430           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1431                          EMIT_AFTER);
1432         }
1433     }
1434 }
1435 \f
1436 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1437    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1438    was deleted in the process.  */
1439
1440 static bool
1441 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1442 {
1443   rtx *dest, *src;
1444   bool control_flow_insn_deleted = false;
1445
1446   switch (GET_CODE (pat))
1447     {
1448     case USE:
1449       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1450          Handle them by popping the dying register.  */
1451       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1452       if (STACK_REG_P (*src)
1453           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1454         {
1455           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1456           return control_flow_insn_deleted;
1457         }
1458       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1459       else if (get_hard_regnum (regstack, *src) == -1)
1460         abort ();
1461       break;
1462
1463     case CLOBBER:
1464       {
1465         rtx note;
1466
1467         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1468         if (STACK_REG_P (*dest))
1469           {
1470             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1471
1472             if (pat != PATTERN (insn))
1473               {
1474                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1475                    it's own scratch register.  It does this by clobbering
1476                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1477                    register.  If the register is live, kill it now.
1478                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1479                    later too.  */
1480
1481                 if (note)
1482                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1483                 else
1484                   {
1485                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1486                     if (!note)
1487                       abort ();
1488                   }
1489                 remove_note (insn, note);
1490                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1491               }
1492             else
1493               {
1494                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1495                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1496                    all other clobbers, this must be due to a function
1497                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1498
1499                 if (! note
1500                     && get_hard_regnum (regstack, *dest) == -1)
1501                   {
1502                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1503                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest), SFmode),
1504                                        not_a_num);
1505                     PATTERN (insn) = pat;
1506                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1507                   }
1508                 if (! note && COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (*dest))
1509                     && get_hard_regnum (regstack, FP_MODE_REG (REGNO (*dest), DFmode)) == -1)
1510                   {
1511                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1512                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest) + 1, SFmode),
1513                                        not_a_num);
1514                     PATTERN (insn) = pat;
1515                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1516                   }
1517               }
1518           }
1519         break;
1520       }
1521
1522     case SET:
1523       {
1524         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1525         rtx src1_note, src2_note;
1526         rtx pat_src;
1527
1528         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1529         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1530         pat_src = SET_SRC (pat);
1531
1532         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1533         if (STACK_REG_P (*src)
1534             || (STACK_REG_P (*dest)
1535                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1536                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1537           {
1538             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1539             break;
1540           }
1541
1542         switch (GET_CODE (pat_src))
1543           {
1544           case COMPARE:
1545             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1546             break;
1547
1548           case CALL:
1549             {
1550               int count;
1551               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1552                    --count >= 0;)
1553                 {
1554                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1555                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1556                 }
1557             }
1558             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1559             break;
1560
1561           case REG:
1562             /* This is a `tstM2' case.  */
1563             if (*dest != cc0_rtx)
1564               abort ();
1565             src1 = src;
1566
1567             /* Fall through.  */
1568
1569           case FLOAT_TRUNCATE:
1570           case SQRT:
1571           case ABS:
1572           case NEG:
1573             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1574                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1575                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1576                source.  */
1577
1578             if (src1 == 0)
1579               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1580
1581             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1582
1583             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1584
1585             if (STACK_REG_P (*dest))
1586               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1587
1588             if (src1_note)
1589               {
1590                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1591                 regstack->top--;
1592                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1593               }
1594
1595             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1596             break;
1597
1598           case MINUS:
1599           case DIV:
1600             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1601                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1602                can be used.  */
1603           case MULT:
1604           case PLUS:
1605             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1606                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1607                source and some other stack register (possibly top of stack)
1608                as a destination.  */
1609
1610             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1611             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1612
1613             /* We will fix any death note later.  */
1614
1615             if (STACK_REG_P (*src1))
1616               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1617             else
1618               src1_note = NULL_RTX;
1619             if (STACK_REG_P (*src2))
1620               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1621             else
1622               src2_note = NULL_RTX;
1623
1624             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1625                must be top of stack.  */
1626
1627             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1628               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1629             else
1630               {
1631                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1632                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1633                    the new top of stack.  */
1634
1635                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1636
1637                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1638                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1639                 if (src1_hard_regnum == -1 || src2_hard_regnum == -1)
1640                   abort ();
1641
1642                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1643                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1644                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1645               }
1646
1647             if (STACK_REG_P (*src1))
1648               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1649             if (STACK_REG_P (*src2))
1650               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1651
1652             if (src1_note)
1653               {
1654                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1655
1656                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1657                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1658                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1659                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1660                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1661
1662                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1663                   {
1664                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1665                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1666                   }
1667                 else
1668                   {
1669                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1670
1671                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1672                     replace_reg (dest, regno);
1673
1674                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1675                       = regstack->reg[regstack->top];
1676                   }
1677
1678                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1679                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1680                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1681                 regstack->top--;
1682               }
1683             else if (src2_note)
1684               {
1685                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1686                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1687                   {
1688                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1689                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1690                   }
1691                 else
1692                   {
1693                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1694
1695                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1696                     replace_reg (dest, regno);
1697
1698                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1699                       = regstack->reg[regstack->top];
1700                   }
1701
1702                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1703                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1704                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1705                 regstack->top--;
1706               }
1707             else
1708               {
1709                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1710                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1711               }
1712
1713             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1714             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1715                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1716                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1717              {
1718                 int tmp = REGNO (*src1);
1719                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1720                 replace_reg (src2, tmp);
1721              }
1722             break;
1723
1724           case UNSPEC:
1725             switch (XINT (pat_src, 1))
1726               {
1727               case UNSPEC_SIN:
1728               case UNSPEC_COS:
1729               case UNSPEC_FRNDINT:
1730               case UNSPEC_F2XM1:
1731                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1732
1733                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1734
1735                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1736
1737                 /* Input should never die, it is
1738                    replaced with output.  */
1739                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1740                 if (src1_note)
1741                   abort();
1742
1743                 if (STACK_REG_P (*dest))
1744                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1745
1746                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1747                 break;
1748
1749               case UNSPEC_FPATAN:
1750               case UNSPEC_FYL2X:
1751               case UNSPEC_FYL2XP1:
1752                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1753
1754                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1755                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1756
1757                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1758                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1759
1760                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1761
1762                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1763                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1764
1765                 if (src1_note)
1766                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1767                 if (src2_note)
1768                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1769
1770                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1771                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1772                                     regstack->reg[regstack->top]);
1773                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1774                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1775                 regstack->top -= 2;
1776
1777                 /* Push the result back onto the stack.  */
1778                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1779                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1780                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1781                 break;
1782
1783               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1784               case UNSPEC_FPREM_F:
1785               case UNSPEC_FPREM1_F:
1786                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1787                    first part of double input, double output insn.  */
1788
1789                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1790                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1791
1792                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1793                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1794
1795                 /* Inputs should never die, they are
1796                    replaced with outputs.  */
1797                 if ((src1_note) || (src2_note))
1798                   abort();
1799
1800                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1801
1802                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1803                    will be filled in second part of insn.  */
1804                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1805                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1806                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1807                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1808                 }
1809
1810                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1811                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1812                 break;
1813
1814               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1815               case UNSPEC_FPREM_U:
1816               case UNSPEC_FPREM1_U:
1817                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1818                    second part of double input, double output insn.  */
1819
1820                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1821                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1822
1823                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1824                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1825
1826                 /* Inputs should never die, they are
1827                    replaced with outputs.  */
1828                 if ((src1_note) || (src2_note))
1829                   abort();
1830
1831                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1832
1833                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1834                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1835                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1836                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1837                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1838                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1839                 }
1840
1841                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1842                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1843                 break;
1844
1845               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1846               case UNSPEC_TAN_ONE:
1847               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1848                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1849                    first part of one input, double output insn.  */
1850
1851                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1852
1853                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1854
1855                 /* Input should never die, it is
1856                    replaced with output.  */
1857                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1858                 if (src1_note)
1859                   abort();
1860
1861                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1862                    will be filled in second part of insn.  */
1863                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1864                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1865                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1866                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1867                 }
1868
1869                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1870                 break;
1871
1872               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1873               case UNSPEC_TAN_TAN:
1874               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1875                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1876                    second part of one input, double output insn.  */
1877
1878                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1879
1880                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1881
1882                 /* Input should never die, it is
1883                    replaced with output.  */
1884                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1885                 if (src1_note)
1886                   abort();
1887
1888                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1889                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1890                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1891                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1892                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1893                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1894
1895                   regstack->top++;
1896                 }
1897
1898                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1899                 break;
1900
1901               case UNSPEC_SAHF:
1902                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1903                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1904
1905                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1906                 if (GET_CODE (pat_src) != UNSPEC
1907                     || XINT (pat_src, 1) != UNSPEC_FNSTSW)
1908                   abort ();
1909                 /* Fall through.  */
1910
1911               case UNSPEC_FNSTSW:
1912                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1913                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1914                    up before now.  */
1915
1916                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1917                 if (GET_CODE (pat_src) != COMPARE)
1918                   abort ();
1919
1920                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1921                 break;
1922
1923               default:
1924                 abort ();
1925               }
1926             break;
1927
1928           case IF_THEN_ELSE:
1929             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1930
1931             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1932             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1933
1934             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1935             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1936
1937             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1938                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1939                will move the destination to the top of stack. But if the
1940                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1941                have to handle it here.  */
1942             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1943                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1944               {
1945                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1946                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1947                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1948                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1949                      && src1_note)
1950                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1951                         && src2_note))
1952                   {
1953                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1954                                 - FIRST_STACK_REG);
1955                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1956                                 - FIRST_STACK_REG);
1957
1958                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1959                        swapped on the stack */
1960                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1961                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1962
1963                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1964                        i386 do have comparison always reversible.  */
1965                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1966                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1967                   }
1968                 else
1969                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1970               }
1971
1972             {
1973               rtx src_note [3];
1974               int i;
1975
1976               src_note[0] = 0;
1977               src_note[1] = src1_note;
1978               src_note[2] = src2_note;
1979
1980               if (STACK_REG_P (*src1))
1981                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1982               if (STACK_REG_P (*src2))
1983                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1984
1985               for (i = 1; i <= 2; i++)
1986                 if (src_note [i])
1987                   {
1988                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1989
1990                     /* If the register that dies is not at the top of
1991                        stack, then move the top of stack to the dead reg */
1992                     if (regno != regstack->reg[regstack->top])
1993                       {
1994                         remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1995                         emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1996                                        EMIT_AFTER);
1997                       }
1998                     else
1999                       /* Top of stack never dies, as it is the
2000                          destination.  */
2001                       abort ();
2002                   }
2003             }
2004
2005             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
2006                not present.  */
2007             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
2008               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
2009             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
2010             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
2011             break;
2012
2013           default:
2014             abort ();
2015           }
2016         break;
2017       }
2018
2019     default:
2020       break;
2021     }
2022
2023   return control_flow_insn_deleted;
2024 }
2025 \f
2026 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
2027    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
2028    before the insn, and is updated with changes made here.
2029
2030    There are several requirements and assumptions about the use of
2031    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
2032    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
2033    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
2034    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
2035
2036 static void
2037 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2038 {
2039   rtx body = PATTERN (insn);
2040   int alt;
2041
2042   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
2043   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
2044   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
2045
2046   rtx *clobber_reg = 0;
2047   rtx **clobber_loc = 0;
2048
2049   struct stack_def temp_stack;
2050   int n_notes;
2051   int n_clobbers;
2052   rtx note;
2053   int i;
2054   int n_inputs, n_outputs;
2055
2056   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2057     return;
2058
2059   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2060      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2061      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2062   extract_insn (insn);
2063   constrain_operands (1);
2064   alt = which_alternative;
2065
2066   preprocess_constraints ();
2067
2068   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2069   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2070
2071   if (alt < 0)
2072     abort ();
2073
2074   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2075   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2076     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2077         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2078       {
2079         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2080         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2081       }
2082
2083   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2084
2085   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2086     i++;
2087
2088   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2089   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2090   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2091
2092   n_notes = 0;
2093   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2094     {
2095       rtx reg = XEXP (note, 0);
2096       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2097
2098       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2099         {
2100           loc = & SUBREG_REG (reg);
2101           reg = SUBREG_REG (reg);
2102         }
2103
2104       if (STACK_REG_P (reg)
2105           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2106               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2107         {
2108           note_reg[n_notes] = reg;
2109           note_loc[n_notes] = loc;
2110           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2111           n_notes++;
2112         }
2113     }
2114
2115   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2116
2117   n_clobbers = 0;
2118
2119   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2120     {
2121       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2122       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2123
2124       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2125         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2126           {
2127             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2128             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2129             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2130
2131             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2132               {
2133                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2134                 reg = SUBREG_REG (reg);
2135               }
2136
2137             if (STACK_REG_P (reg))
2138               {
2139                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2140                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2141                 n_clobbers++;
2142               }
2143           }
2144     }
2145
2146   temp_stack = *regstack;
2147
2148   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2149
2150   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2151     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2152         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2153                                FLOAT_REGS)
2154         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2155       {
2156         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2157            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2158            these constraints are for single register classes, and
2159            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2160            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2161            actual reg this operand needs to be in.  */
2162
2163         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2164
2165         if (regno < 0)
2166           abort ();
2167
2168         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2169           {
2170             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2171                it and swap it with whatever is already in I's place.
2172                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2173                should be.  */
2174             int j, k, temp;
2175
2176             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2177             j = (temp_stack.top
2178                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2179
2180             temp = temp_stack.reg[k];
2181             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2182             temp_stack.reg[j] = temp;
2183           }
2184       }
2185
2186   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2187      order.  */
2188
2189   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2190
2191   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2192      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2193
2194   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2195     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2196       {
2197         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2198
2199         if (regnum < 0)
2200           abort ();
2201
2202         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2203       }
2204
2205   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2206     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2207       {
2208         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2209
2210         if (regnum < 0)
2211           abort ();
2212
2213         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2214       }
2215
2216   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2217     {
2218       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2219          Don't try to replace it in that case.  */
2220       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2221
2222       if (regnum >= 0)
2223         {
2224           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2225              that these regs can't be MODE_INT and will abort.  Just put
2226              the right reg there without calling replace_reg.  */
2227
2228           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2229         }
2230     }
2231
2232   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2233
2234   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2235     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2236       {
2237         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2238            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2239         int j;
2240
2241         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2242           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2243             break;
2244
2245         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2246           {
2247             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2248                But that's OK, because all we need to do is pop the
2249                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2250                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2251                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2252
2253             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2254                                 regstack->reg[regstack->top]);
2255             regstack->top--;
2256           }
2257       }
2258
2259   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2260      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2261      ???  Explain why this is true.  */
2262
2263   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2264     {
2265       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2266       int j;
2267
2268       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2269         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2270             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2271           {
2272             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2273             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2274             break;
2275           }
2276     }
2277
2278   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2279      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2280      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2281
2282      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2283      in the death notes have already been substituted.  */
2284
2285   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2286     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2287       {
2288         int j;
2289
2290         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2291           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2292               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2293             {
2294               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2295                                     EMIT_AFTER);
2296               break;
2297             }
2298       }
2299
2300   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2301     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2302       {
2303         int j;
2304
2305         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2306           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2307               && note_kind[j] == REG_DEAD
2308               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2309                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2310             {
2311               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2312                                     EMIT_AFTER);
2313               break;
2314             }
2315       }
2316 }
2317 \f
2318 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2319    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2320    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2321    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2322    a control flow insn was deleted in the process.  */
2323
2324 static bool
2325 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2326 {
2327   rtx *note_link, note;
2328   bool control_flow_insn_deleted = false;
2329   int i;
2330
2331   if (CALL_P (insn))
2332     {
2333       int top = regstack->top;
2334
2335       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2336          registers for this call, make sure they are in the right
2337          order.  */
2338
2339       if (top >= 0)
2340         {
2341           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2342
2343           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2344
2345           while (regstack->top >= 0)
2346             {
2347               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2348               regstack->top--;
2349             }
2350         }
2351     }
2352
2353   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2354      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2355      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2356      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2357      fail otherwise.  */
2358
2359   if (stack_regs_mentioned (insn))
2360     {
2361       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2362       if (n_operands >= 0)
2363         {
2364           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2365              decide how many are inputs, and do register substitution.
2366              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2367
2368           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2369           return control_flow_insn_deleted;
2370         }
2371
2372       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2373         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2374           {
2375             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2376               {
2377                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2378                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2379                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2380                 control_flow_insn_deleted
2381                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2382                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2383               }
2384           }
2385       else
2386         control_flow_insn_deleted
2387           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2388     }
2389
2390   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2391      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2392
2393   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2394     return control_flow_insn_deleted;
2395
2396   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2397      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2398      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2399      making it no longer `unset'.  */
2400
2401   note_link = &REG_NOTES (insn);
2402   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2403     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2404       {
2405         *note_link = XEXP (note, 1);
2406         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2407       }
2408     else
2409       note_link = &XEXP (note, 1);
2410
2411   return control_flow_insn_deleted;
2412 }
2413 \f
2414 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2415    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2416    a register live in the new block that is not now live.
2417
2418    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2419    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2420    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, ie, it will be
2421    the same as NEW upon return.
2422
2423    This function will not preserve block_end[].  But that information
2424    is no longer needed once this has executed.  */
2425
2426 static void
2427 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2428 {
2429   int reg;
2430   int update_end = 0;
2431
2432   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2433      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2434
2435   if (where == EMIT_AFTER)
2436     {
2437       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2438         update_end = 1;
2439       insn = NEXT_INSN (insn);
2440     }
2441
2442   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2443
2444   for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2445     if (! TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2446       emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode),
2447                      EMIT_BEFORE);
2448
2449   if (new->top == -2)
2450     {
2451       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2452          the old stack order.  */
2453
2454       new->top = old->top;
2455       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2456     }
2457   else
2458     {
2459       /* This block has been entered before, and we must match the
2460          previously selected stack order.  */
2461
2462       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2463          not their depth or liveliness.  */
2464
2465       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2466       abort ();
2467     win:
2468       if (old->top != new->top)
2469         abort ();
2470
2471       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2472          swaps until the stack is correct.
2473
2474          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2475          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2476          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2477          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2478          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2479
2480       if (new->top != -1)
2481         do
2482           {
2483             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2484                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2485
2486             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2487               {
2488                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2489                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2490                     break;
2491
2492                 if (reg == -1)
2493                   abort ();
2494
2495                 emit_swap_insn (insn, old,
2496                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2497               }
2498
2499             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2500              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2501              above fix it.  */
2502
2503             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2504               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2505                 {
2506                   emit_swap_insn (insn, old,
2507                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2508                   break;
2509                 }
2510           } while (reg >= 0);
2511
2512       /* At this point there must be no differences.  */
2513
2514       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2515         if (old->reg[reg] != new->reg[reg])
2516           abort ();
2517     }
2518
2519   if (update_end)
2520     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2521 }
2522 \f
2523 /* Print stack configuration.  */
2524
2525 static void
2526 print_stack (FILE *file, stack s)
2527 {
2528   if (! file)
2529     return;
2530
2531   if (s->top == -2)
2532     fprintf (file, "uninitialized\n");
2533   else if (s->top == -1)
2534     fprintf (file, "empty\n");
2535   else
2536     {
2537       int i;
2538       fputs ("[ ", file);
2539       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2540         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2541       fputs ("]\n", file);
2542     }
2543 }
2544 \f
2545 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2546    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2547    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2548    are initialized before use.
2549
2550    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2551    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2552
2553 static int
2554 convert_regs_entry (void)
2555 {
2556   int inserted = 0;
2557   edge e;
2558   basic_block block;
2559
2560   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2561     {
2562       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2563       int reg;
2564
2565       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2566       bi->stack_in.top = -2;
2567
2568       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2569       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2570         {
2571           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2572             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2573           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2574             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2575         }
2576     }
2577
2578   /* Load something into each stack register live at function entry.
2579      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2580      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2581      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2582      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2583
2584      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2585      never seen by the convert_regs pass.  */
2586
2587   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e ; e = e->succ_next)
2588     {
2589       basic_block block = e->dest;
2590       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2591       int reg, top = -1;
2592
2593       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2594         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2595           {
2596             rtx init;
2597
2598             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2599
2600             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2601                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2602                                 not_a_num);
2603             insert_insn_on_edge (init, e);
2604             inserted = 1;
2605           }
2606
2607       bi->stack_in.top = top;
2608     }
2609
2610   return inserted;
2611 }
2612
2613 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2614    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2615
2616 static void
2617 convert_regs_exit (void)
2618 {
2619   int value_reg_low, value_reg_high;
2620   stack output_stack;
2621   rtx retvalue;
2622
2623   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2624   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2625   if (retvalue)
2626     {
2627       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2628       value_reg_high = value_reg_low
2629         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2630     }
2631
2632   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2633   if (value_reg_low == -1)
2634     output_stack->top = -1;
2635   else
2636     {
2637       int reg;
2638
2639       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2640       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2641         {
2642           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2643           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2644         }
2645     }
2646 }
2647
2648 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2649    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2650    of the successor hasn't been processed yet.  */
2651 static bool
2652 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2653 {
2654   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2655   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2656   struct stack_def regstack, tmpstack;
2657   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2658   int reg;
2659
2660   current_block = block;
2661   regstack = bi->stack_out;
2662   if (file)
2663     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2664
2665   if (target_stack->top == -2)
2666     {
2667       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2668          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2669       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2670         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2671           break;
2672
2673       if (reg == -1)
2674         {
2675           if (file)
2676             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2677
2678           /* change_stack kills values in regstack.  */
2679           tmpstack = regstack;
2680
2681           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2682           return false;
2683         }
2684
2685       if (file)
2686         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2687     }
2688   else
2689     {
2690       if (target_stack->top == regstack.top)
2691         {
2692           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2693             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2694               break;
2695
2696           if (reg == -1)
2697             {
2698               if (file)
2699                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2700               return false;
2701             }
2702         }
2703
2704       if (file)
2705         {
2706           fprintf (file, "correcting stack to ");
2707           print_stack (file, target_stack);
2708         }
2709     }
2710
2711   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2712      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2713      library.  */
2714   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2715     target_stack->top = -1;
2716
2717   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2718      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2719   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2720     {
2721       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2722          live at st(0) on the end of the source block, and no
2723          values live at the beginning of the destination block.  */
2724       HARD_REG_SET tmp;
2725
2726       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2727       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2728       abort ();
2729     eh1:
2730
2731       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2732          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2733       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2734       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2735         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2736       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2737       abort ();
2738     eh2:
2739
2740       target_stack->top = -1;
2741     }
2742
2743   /* It is better to output directly to the end of the block
2744      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2745      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2746      edge out, and it is not abnormal.  */
2747   else if (block->succ->succ_next == NULL && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2748     {
2749       /* change_stack kills values in regstack.  */
2750       tmpstack = regstack;
2751
2752       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2753                     (JUMP_P (BB_END (block))
2754                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2755     }
2756   else
2757     {
2758       rtx seq, after;
2759
2760       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2761          avoid any live register across them, so we should never
2762          have to insert instructions on such edges.  */
2763       if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2764         abort ();
2765
2766       current_block = NULL;
2767       start_sequence ();
2768
2769       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2770       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2771
2772       tmpstack = regstack;
2773       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2774
2775       seq = get_insns ();
2776       end_sequence ();
2777
2778       insert_insn_on_edge (seq, e);
2779       return true;
2780     }
2781   return false;
2782 }
2783
2784 /* Convert stack register references in one block.  */
2785
2786 static int
2787 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2788 {
2789   struct stack_def regstack;
2790   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2791   int deleted, inserted, reg;
2792   rtx insn, next;
2793   edge e, beste = NULL;
2794   bool control_flow_insn_deleted = false;
2795
2796   inserted = 0;
2797   deleted = 0;
2798   any_malformed_asm = false;
2799
2800   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2801      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2802      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2803      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2804      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2805   for (e = block->pred; e ; e = e->pred_next)
2806     {
2807       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2808         ;
2809       else if (! beste)
2810         beste = e;
2811       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2812         beste = e;
2813       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2814         ;
2815       else if (beste->count < e->count)
2816         beste = e;
2817       else if (beste->count > e->count)
2818         ;
2819       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2820                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2821         {
2822           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2823             beste = e;
2824         }
2825       else if (e->src->index < beste->src->index)
2826         beste = e;
2827     }
2828
2829   /* Initialize stack at block entry.  */
2830   if (bi->stack_in.top == -2)
2831     {
2832       if (beste)
2833         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2834       else
2835         {
2836           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2837           int reg;
2838
2839           bi->stack_in.top = -1;
2840           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2841             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2842               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2843         }
2844     }
2845   else
2846     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2847     beste = NULL;
2848
2849   current_block = block;
2850
2851   if (file)
2852     {
2853       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2854       print_stack (file, &bi->stack_in);
2855     }
2856
2857   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2858      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2859   next = BB_HEAD (block);
2860   regstack = bi->stack_in;
2861   do
2862     {
2863       insn = next;
2864       next = NEXT_INSN (insn);
2865
2866       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2867       if (next == NULL)
2868         abort ();
2869       if (insn == BB_END (block))
2870         next = NULL;
2871
2872       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2873          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2874       if (stack_regs_mentioned (insn)
2875           || CALL_P (insn))
2876         {
2877           if (file)
2878             {
2879               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2880                        INSN_UID (insn));
2881               print_stack (file, &regstack);
2882             }
2883           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2884         }
2885     }
2886   while (next);
2887
2888   if (file)
2889     {
2890       fprintf (file, "Expected live registers [");
2891       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2892         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2893           fprintf (file, " %d", reg);
2894       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2895       print_stack (file, &regstack);
2896     }
2897
2898   insn = BB_END (block);
2899   if (JUMP_P (insn))
2900     insn = PREV_INSN (insn);
2901
2902   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2903      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2904      necessary moves for them.  */
2905
2906   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2907     {
2908       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2909           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2910         {
2911           rtx set;
2912
2913           if (file)
2914             {
2915               fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n",
2916                        reg);
2917             }
2918
2919           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode),
2920                              not_a_num);
2921           insn = emit_insn_after (set, insn);
2922           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2923         }
2924     }
2925   
2926   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2927      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2928      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2929      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2930      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2931
2932      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2933      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2934      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2935      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2936      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2937
2938      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2939      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2940      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2941      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2942
2943   if (control_flow_insn_deleted)
2944     purge_dead_edges (block);
2945
2946   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2947      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2948      same pattern of register kills as before.  */
2949   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2950   if (!any_malformed_asm)
2951     abort ();
2952  win:
2953   bi->stack_out = regstack;
2954
2955   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2956   for (e = block->succ; e ; e = e->succ_next)
2957     {
2958       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2959           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
2960         {
2961           if (!BLOCK_INFO (e->dest)->done
2962               && e->dest != block)
2963             abort ();
2964           inserted |= compensate_edge (e, file);
2965         }
2966     }
2967   for (e = block->pred; e ; e = e->pred_next)
2968     {
2969       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2970           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2971         {
2972           if (!BLOCK_INFO (e->src)->done)
2973             abort ();
2974           inserted |= compensate_edge (e, file);
2975         }
2976     }
2977
2978   return inserted;
2979 }
2980
2981 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2982
2983 static int
2984 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
2985 {
2986   basic_block *stack, *sp;
2987   int inserted;
2988
2989   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2990      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2991      of every block has already been computed.  */ 
2992
2993   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
2994   sp = stack;
2995
2996   *sp++ = block;
2997
2998   inserted = 0;
2999   do
3000     {
3001       edge e;
3002
3003       block = *--sp;
3004
3005       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3006          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3007          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3008          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3009          we check the necessity to process some of these successors
3010          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3011          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3012          the edge between them happens to be deleted, the successor
3013          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3014          is that there is no way to preventively detect this case so we
3015          stack the successor in all cases and hand over the task of
3016          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3017
3018       for (e = block->succ; e ; e = e->succ_next)
3019         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3020           {
3021             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3022             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3023                *sp++ = e->dest;
3024           }
3025
3026       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
3027       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
3028     }
3029   while (sp != stack);
3030
3031   return inserted;
3032 }
3033
3034 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3035    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3036    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3037
3038 static int
3039 convert_regs (FILE *file)
3040 {
3041   int inserted;
3042   basic_block b;
3043   edge e;
3044
3045   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3046   inserted = convert_regs_entry ();
3047
3048   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3049   convert_regs_exit ();
3050   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3051
3052   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3053      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3054      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3055
3056   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3057   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e ; e = e->succ_next)
3058     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
3059
3060   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3061      for keeping these even when not optimizing.  */
3062   FOR_EACH_BB (b)
3063     {
3064       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3065
3066       if (! bi->done)
3067         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
3068     }
3069   clear_aux_for_blocks ();
3070
3071   fixup_abnormal_edges ();
3072   if (inserted)
3073     commit_edge_insertions ();
3074
3075   if (file)
3076     fputc ('\n', file);
3077
3078   return inserted;
3079 }
3080 #endif /* STACK_REGS */
3081
3082 #include "gt-reg-stack.h"