OSDN Git Service

gcc/
[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, 2005 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, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20    02110-1301, 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, i.e., 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 #include "timevar.h"
174 #include "tree-pass.h"
175 #include "target.h"
176 #include "vecprim.h"
177
178 #ifdef STACK_REGS
179
180 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
181    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
182
183    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
184    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
185    stack registers.  */
186 static VEC(char,heap) *stack_regs_mentioned_data;
187
188 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
189
190 int regstack_completed = 0;
191
192 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
193    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
194
195    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
196    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
197    appropriately.
198
199    REG_SET indicates which registers are live.  */
200
201 typedef struct stack_def
202 {
203   int top;                      /* index to top stack element */
204   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
205   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
206 } *stack;
207
208 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
209    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
210
211 typedef struct block_info_def
212 {
213   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
214   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
215   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
216   int done;                     /* True if block already converted.  */
217   int predecessors;             /* Number of predecessors that need
218                                    to be visited.  */
219 } *block_info;
220
221 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
222
223 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
224 enum emit_where
225 {
226   EMIT_AFTER,
227   EMIT_BEFORE
228 };
229
230 /* The block we're currently working on.  */
231 static basic_block current_block;
232
233 /* In the current_block, whether we're processing the first register
234    stack or call instruction, i.e. the regstack is currently the
235    same as BLOCK_INFO(current_block)->stack_in.  */
236 static bool starting_stack_p;
237
238 /* This is the register file for all register after conversion.  */
239 static rtx
240   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
241
242 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
243   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
244
245 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
246 static rtx not_a_num;
247
248 /* Forward declarations */
249
250 static int stack_regs_mentioned_p (rtx pat);
251 static void pop_stack (stack, int);
252 static rtx *get_true_reg (rtx *);
253
254 static int check_asm_stack_operands (rtx);
255 static int get_asm_operand_n_inputs (rtx);
256 static rtx stack_result (tree);
257 static void replace_reg (rtx *, int);
258 static void remove_regno_note (rtx, enum reg_note, unsigned int);
259 static int get_hard_regnum (stack, rtx);
260 static rtx emit_pop_insn (rtx, stack, rtx, enum emit_where);
261 static void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
262 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
263 static bool move_nan_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
264 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
265 static int swap_rtx_condition (rtx);
266 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
267 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
268 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
269 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
270 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
271 static void print_stack (FILE *, stack);
272 static rtx next_flags_user (rtx);
273 \f
274 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
275
276 static int
277 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
278 {
279   const char *fmt;
280   int i;
281
282   if (STACK_REG_P (pat))
283     return 1;
284
285   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
286   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
287     {
288       if (fmt[i] == 'E')
289         {
290           int j;
291
292           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
293             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
294               return 1;
295         }
296       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
297         return 1;
298     }
299
300   return 0;
301 }
302
303 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
304
305 int
306 stack_regs_mentioned (rtx insn)
307 {
308   unsigned int uid, max;
309   int test;
310
311   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
312     return 0;
313
314   uid = INSN_UID (insn);
315   max = VEC_length (char, stack_regs_mentioned_data);
316   if (uid >= max)
317     {
318       char *p;
319       unsigned int old_max = max;
320
321       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
322          do not grow too quickly.  */
323       max = uid + uid / 20 + 1;
324       VEC_safe_grow (char, heap, stack_regs_mentioned_data, max);
325       p = VEC_address (char, stack_regs_mentioned_data);
326       memset (&p[old_max], 0,
327               sizeof (char) * (max - old_max));
328     }
329
330   test = VEC_index (char, stack_regs_mentioned_data, uid);
331   if (test == 0)
332     {
333       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
334       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
335       VEC_replace (char, stack_regs_mentioned_data, uid, test);
336     }
337
338   return test == 1;
339 }
340 \f
341 static rtx ix86_flags_rtx;
342
343 static rtx
344 next_flags_user (rtx insn)
345 {
346   /* Search forward looking for the first use of this value.
347      Stop at block boundaries.  */
348
349   while (insn != BB_END (current_block))
350     {
351       insn = NEXT_INSN (insn);
352
353       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
354         return insn;
355
356       if (CALL_P (insn))
357         return NULL_RTX;
358     }
359   return NULL_RTX;
360 }
361 \f
362 /* Reorganize the stack into ascending numbers, before this insn.  */
363
364 static void
365 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
366 {
367   struct stack_def temp_stack;
368   int top;
369
370   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
371      already in increasing order and no reorganization is needed.
372
373      Similarly if the stack is empty.  */
374   if (regstack->top <= 0)
375     return;
376
377   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
378
379   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
380     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
381
382   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
383 }
384
385 /* Pop a register from the stack.  */
386
387 static void
388 pop_stack (stack regstack, int regno)
389 {
390   int top = regstack->top;
391
392   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
393   regstack->top--;
394   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
395   if (regstack->reg [top] != regno)
396     {
397       int i;
398       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
399         if (regstack->reg [i] == regno)
400           {
401             int j;
402             for (j = i; j < top; j++)
403               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
404             break;
405           }
406     }
407 }
408 \f
409 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
410    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
411    PAT that stopped the search.  */
412
413 static rtx *
414 get_true_reg (rtx *pat)
415 {
416   for (;;)
417     switch (GET_CODE (*pat))
418       {
419       case SUBREG:
420         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
421            actual FP register in use.  */
422         {
423           rtx subreg;
424           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
425             {
426               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
427                                                    GET_MODE (subreg),
428                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
429                                                    GET_MODE (*pat));
430               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
431                                   GET_MODE (subreg));
432             default:
433               return pat;
434             }
435         }
436       case FLOAT:
437       case FIX:
438       case FLOAT_EXTEND:
439         pat = & XEXP (*pat, 0);
440         break;
441
442       case FLOAT_TRUNCATE:
443         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
444           return pat;
445         pat = & XEXP (*pat, 0);
446         break;
447       }
448 }
449 \f
450 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
451 static bool any_malformed_asm;
452
453 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
454    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
455    numbers below refer to that explanation.  */
456
457 static int
458 check_asm_stack_operands (rtx insn)
459 {
460   int i;
461   int n_clobbers;
462   int malformed_asm = 0;
463   rtx body = PATTERN (insn);
464
465   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
466   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
467   int alt;
468
469   rtx *clobber_reg = 0;
470   int n_inputs, n_outputs;
471
472   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
473      alternative matches, this asm is malformed.  */
474   extract_insn (insn);
475   constrain_operands (1);
476   alt = which_alternative;
477
478   preprocess_constraints ();
479
480   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
481   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
482
483   if (alt < 0)
484     {
485       malformed_asm = 1;
486       /* Avoid further trouble with this insn.  */
487       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
488       return 0;
489     }
490
491   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
492   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
493     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
494         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
495       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
496
497   /* Set up CLOBBER_REG.  */
498
499   n_clobbers = 0;
500
501   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
502     {
503       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
504
505       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
506         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
507           {
508             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
509             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
510
511             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
512               reg = SUBREG_REG (reg);
513
514             if (STACK_REG_P (reg))
515               {
516                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
517                 n_clobbers++;
518               }
519           }
520     }
521
522   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
523      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
524      operand constraints must select a class with a single reg.
525
526      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
527      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
528
529   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
530   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
531     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
532       {
533         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
534           {
535             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
536             malformed_asm = 1;
537           }
538         else
539           {
540             int j;
541
542             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
543               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
544                 {
545                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
546                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
547                   malformed_asm = 1;
548                   break;
549                 }
550             if (j == n_clobbers)
551               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
552           }
553       }
554
555
556   /* Search for first non-popped reg.  */
557   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
558     if (! reg_used_as_output[i])
559       break;
560
561   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
562   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
563     if (reg_used_as_output[i])
564       break;
565
566   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
567     {
568       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
569       malformed_asm = 1;
570     }
571
572   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
573      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
574      popped.  */
575
576   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
577   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
578     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
579       {
580         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
581            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
582         int j;
583
584         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
585           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
586             break;
587
588         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
589           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
590       }
591
592   /* Search for first non-popped reg.  */
593   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
594     if (! implicitly_dies[i])
595       break;
596
597   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
598   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
599     if (implicitly_dies[i])
600       break;
601
602   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
603     {
604       error_for_asm (insn,
605                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
606       malformed_asm = 1;
607     }
608
609   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
610      output constraints must use the "&" earlyclobber.
611
612      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
613      record any earlyclobber.  */
614
615   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
616     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
617       {
618         int j;
619
620         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
621           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
622             {
623               error_for_asm (insn,
624                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
625               malformed_asm = 1;
626             }
627       }
628
629   if (malformed_asm)
630     {
631       /* Avoid further trouble with this insn.  */
632       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
633       any_malformed_asm = true;
634       return 0;
635     }
636
637   return 1;
638 }
639 \f
640 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
641    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
642    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
643    placed.  */
644
645 static int
646 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
647 {
648   switch (GET_CODE (body))
649     {
650     case SET:
651       gcc_assert (GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS);
652       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
653       
654     case ASM_OPERANDS:
655       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
656       
657     case PARALLEL:
658       return get_asm_operand_n_inputs (XVECEXP (body, 0, 0));
659       
660     default:
661       gcc_unreachable ();
662     }
663 }
664
665 /* If current function returns its result in an fp stack register,
666    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
667
668 static rtx
669 stack_result (tree decl)
670 {
671   rtx result;
672
673   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
674      it is not returned in a stack register.  */
675   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
676     return 0;
677
678   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
679   if (result != 0)
680     result = targetm.calls.function_value (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)),
681                                            decl, true);
682
683   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
684 }
685 \f
686
687 /*
688  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
689  * pass over the RTL.
690  */
691
692 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
693    the desired hard REGNO.  */
694
695 static void
696 replace_reg (rtx *reg, int regno)
697 {
698   gcc_assert (regno >= FIRST_STACK_REG);
699   gcc_assert (regno <= LAST_STACK_REG);
700   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
701
702   gcc_assert (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (*reg))
703               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
704
705   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
706 }
707
708 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
709    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
710
711 static void
712 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
713 {
714   rtx *note_link, this;
715
716   note_link = &REG_NOTES (insn);
717   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
718     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
719         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
720       {
721         *note_link = XEXP (this, 1);
722         return;
723       }
724     else
725       note_link = &XEXP (this, 1);
726
727   gcc_unreachable ();
728 }
729
730 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
731    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
732    returned if the register is not found.  */
733
734 static int
735 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
736 {
737   int i;
738
739   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
740
741   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
742     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
743       break;
744
745   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
746 }
747 \f
748 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
749    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
750    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
751    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
752    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
753    cases the movdf pattern to pop.  */
754
755 static rtx
756 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
757 {
758   rtx pop_insn, pop_rtx;
759   int hard_regno;
760
761   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
762      CLOBBER and USE expressions.  */
763   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
764     {
765       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
766       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
767
768       pop_insn = NULL_RTX;
769       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
770         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
771       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
772         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
773       gcc_assert (pop_insn);
774       return pop_insn;
775     }
776
777   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
778
779   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
780
781   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
782                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
783
784   if (where == EMIT_AFTER)
785     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
786   else
787     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
788
789   REG_NOTES (pop_insn)
790     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
791                          REG_NOTES (pop_insn));
792
793   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
794     = regstack->reg[regstack->top];
795   regstack->top -= 1;
796   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
797
798   return pop_insn;
799 }
800 \f
801 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
802    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
803    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
804    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
805
806    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
807
808 static void
809 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
810 {
811   int hard_regno;
812   rtx swap_rtx;
813   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
814   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
815   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
816
817   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
818
819   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
820   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
821     return;
822
823   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
824
825   tmp = regstack->reg[other_reg];
826   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
827   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
828
829   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
830      block boundary.  */
831   i1 = NULL;
832   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
833     {
834       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
835       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
836       while (tmp != limit)
837         {
838           if (LABEL_P (tmp)
839               || CALL_P (tmp)
840               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
841               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
842                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
843             {
844               i1 = tmp;
845               break;
846             }
847           tmp = PREV_INSN (tmp);
848         }
849     }
850
851   if (i1 != NULL_RTX
852       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
853     {
854       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
855       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
856
857       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
858          swap with, omit the swap.  */
859
860       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
861           && REG_P (i1src)
862           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
863           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
864         return;
865
866       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
867          omit the swap.  */
868
869       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
870           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
871           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
872         return;
873     }
874
875   /* Avoid emitting the swap if this is the first register stack insn
876      of the current_block.  Instead update the current_block's stack_in
877      and let compensate edges take care of this for us.  */
878   if (current_block && starting_stack_p)
879     {
880       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *regstack;
881       starting_stack_p = false;
882       return;
883     }
884
885   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
886                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
887
888   if (i1)
889     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
890   else if (current_block)
891     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
892   else
893     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
894 }
895 \f
896 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
897    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
898    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
899    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
900    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
901
902    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
903    is emitted.  */
904
905 static void
906 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
907 {
908   struct stack_def temp_stack;
909   int regno, j, k, temp;
910
911   temp_stack = *regstack;
912
913   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
914   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
915   gcc_assert (regno >= 0);
916   if (regno != FIRST_STACK_REG)
917     {
918       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
919       j = temp_stack.top;
920
921       temp = temp_stack.reg[k];
922       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
923       temp_stack.reg[j] = temp;
924     }
925
926   /* Place operand 2 next on the stack.  */
927   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
928   gcc_assert (regno >= 0);
929   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
930     {
931       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
932       j = temp_stack.top - 1;
933
934       temp = temp_stack.reg[k];
935       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
936       temp_stack.reg[j] = temp;
937     }
938
939   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
940 }
941 \f
942 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
943    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
944    was deleted in the process.  */
945
946 static bool
947 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
948 {
949   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
950   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
951   rtx src, dest;
952   rtx note;
953   bool control_flow_insn_deleted = false;
954
955   src = *psrc; dest = *pdest;
956
957   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
958     {
959       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
960          just change the register mapping and delete the insn.  */
961
962       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
963       if (note)
964         {
965           int i;
966
967           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
968           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
969
970           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
971             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
972               break;
973
974           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
975           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
976
977           /* If the source is not live, this is yet another case of
978              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
979           if (i < 0)
980             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
981
982           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
983              If so, just pop the src.  */
984
985           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
986             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
987           else
988             {
989               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
990               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
991               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
992             }
993
994           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
995           delete_insn (insn);
996           return control_flow_insn_deleted;
997         }
998
999       /* The source reg does not die.  */
1000
1001       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1002          will confuse the machine description output patterns. But if
1003          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1004          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1005
1006       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1007         {
1008           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1009             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1010
1011           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1012           delete_insn (insn);
1013           return control_flow_insn_deleted;
1014         }
1015
1016       /* The destination ought to be dead.  */
1017       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1018
1019       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1020
1021       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1022       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1023       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1024     }
1025   else if (STACK_REG_P (src))
1026     {
1027       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1028          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1029          needs be.  */
1030
1031       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1032
1033       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1034       if (note)
1035         {
1036           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1037           regstack->top--;
1038           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1039         }
1040       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1041                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1042         {
1043           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1044              clobbering the source reg.  The output code can handle
1045              this by reading back the value from the MEM.
1046              But it is more efficient to use a temp register if one is
1047              available.  Push the source value here if the register
1048              stack is not full, and then write the value to memory via
1049              a pop.  */
1050           rtx push_rtx;
1051           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1052
1053           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1054           emit_insn_before (push_rtx, insn);
1055           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1056                                                 REG_NOTES (insn));
1057         }
1058
1059       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1060     }
1061   else
1062     {
1063       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1064
1065       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1066          stack regs.  The actual target is always the top of the
1067          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1068          now at top of stack.  */
1069
1070       /* The destination ought to be dead.  */
1071       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1072
1073       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1074
1075       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1076       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1077       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1078     }
1079
1080   return control_flow_insn_deleted;
1081 }
1082
1083 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1084    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1085
1086 static bool
1087 move_nan_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx dest)
1088 {
1089   rtx pat;
1090
1091   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1092   pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, not_a_num);
1093   PATTERN (insn) = pat;
1094   INSN_CODE (insn) = -1;
1095
1096   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1097 }
1098 \f
1099 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1100    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1101    such.  */
1102
1103 static int
1104 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1105 {
1106   const char *fmt;
1107   int i, r = 0;
1108
1109   if (COMPARISON_P (pat))
1110     {
1111       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1112       r = 1;
1113     }
1114   else
1115     {
1116       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1117       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1118         {
1119           if (fmt[i] == 'E')
1120             {
1121               int j;
1122
1123               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1124                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1125             }
1126           else if (fmt[i] == 'e')
1127             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1128         }
1129     }
1130
1131   return r;
1132 }
1133
1134 static int
1135 swap_rtx_condition (rtx insn)
1136 {
1137   rtx pat = PATTERN (insn);
1138
1139   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1140
1141   if (GET_CODE (pat) == SET
1142       && REG_P (SET_DEST (pat))
1143       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1144     {
1145       insn = next_flags_user (insn);
1146       if (insn == NULL_RTX)
1147         return 0;
1148       pat = PATTERN (insn);
1149     }
1150
1151   /* See if this is, or ends in, a fnstsw.  If so, we're not doing anything
1152      with the cc value right now.  We may be able to search for one
1153      though.  */
1154
1155   if (GET_CODE (pat) == SET
1156       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1157       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1158     {
1159       rtx dest = SET_DEST (pat);
1160
1161       /* Search forward looking for the first use of this value.
1162          Stop at block boundaries.  */
1163       while (insn != BB_END (current_block))
1164         {
1165           insn = NEXT_INSN (insn);
1166           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1167             break;
1168           if (CALL_P (insn))
1169             return 0;
1170         }
1171
1172       /* We haven't found it.  */
1173       if (insn == BB_END (current_block))
1174         return 0;
1175
1176       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1177          other than sahf or the value does not die (meaning we'd have
1178          to search further), then we must give up.  */
1179       pat = PATTERN (insn);
1180       if (GET_CODE (pat) != SET
1181           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1182           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1183           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1184         return 0;
1185
1186       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1187       insn = next_flags_user (insn);
1188       if (insn == NULL_RTX)
1189         return 0;
1190       pat = PATTERN (insn);
1191     }
1192
1193   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1194     {
1195       int fail = 0;
1196       INSN_CODE (insn) = -1;
1197       if (recog_memoized (insn) == -1)
1198         fail = 1;
1199       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1200          following user too.  */
1201       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1202         {
1203           insn = next_flags_user (insn);
1204           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1205             fail = 1;
1206         }
1207       if (fail)
1208         {
1209           swap_rtx_condition_1 (pat);
1210           return 0;
1211         }
1212       return 1;
1213     }
1214   return 0;
1215 }
1216
1217 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1218    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1219
1220    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1221    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1222    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1223    set up.  */
1224
1225 static void
1226 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1227 {
1228   rtx *src1, *src2;
1229   rtx src1_note, src2_note;
1230
1231   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1232   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1233
1234   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1235      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1236   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1237        || (STACK_REG_P (*src2)
1238            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1239       && swap_rtx_condition (insn))
1240     {
1241       rtx temp;
1242       temp = XEXP (pat_src, 0);
1243       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1244       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1245
1246       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1247       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1248
1249       INSN_CODE (insn) = -1;
1250     }
1251
1252   /* We will fix any death note later.  */
1253
1254   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1255
1256   if (STACK_REG_P (*src2))
1257     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1258   else
1259     src2_note = NULL_RTX;
1260
1261   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1262
1263   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1264
1265   if (STACK_REG_P (*src2))
1266     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1267
1268   if (src1_note)
1269     {
1270       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1271       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1272     }
1273
1274   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1275      the same stack register, don't bother, because only one death is
1276      needed, and it was just handled.  */
1277
1278   if (src2_note
1279       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1280             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1281     {
1282       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1283          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1284          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1285          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1286
1287       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1288           && src1_note)
1289         {
1290           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1291           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1292         }
1293       else
1294         {
1295           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1296              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1297              pop and remove the death note from here.  */
1298
1299           /* link_cc0_insns (insn); */
1300
1301           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1302
1303           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1304                          EMIT_AFTER);
1305         }
1306     }
1307 }
1308 \f
1309 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1310    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1311    was deleted in the process.  */
1312
1313 static bool
1314 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1315 {
1316   rtx *dest, *src;
1317   bool control_flow_insn_deleted = false;
1318
1319   switch (GET_CODE (pat))
1320     {
1321     case USE:
1322       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1323          Handle them by popping the dying register.  */
1324       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1325       if (STACK_REG_P (*src)
1326           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1327         {
1328           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1329           return control_flow_insn_deleted;
1330         }
1331       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1332       else
1333         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, *src) != -1);
1334       break;
1335
1336     case CLOBBER:
1337       {
1338         rtx note;
1339
1340         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1341         if (STACK_REG_P (*dest))
1342           {
1343             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1344
1345             if (pat != PATTERN (insn))
1346               {
1347                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1348                    its own scratch register.  It does this by clobbering
1349                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1350                    register.  If the register is live, kill it now.
1351                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1352                    later too.  */
1353
1354                 if (note)
1355                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1356                 else
1357                   {
1358                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1359                     gcc_assert (note);
1360                   }
1361                 remove_note (insn, note);
1362                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1363               }
1364             else
1365               {
1366                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1367                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1368                    all other clobbers, this must be due to a function
1369                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1370
1371                 if (!note)
1372                   {
1373                     rtx t = *dest;
1374                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1375                       {
1376                         rtx u = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, SFmode);
1377                         if (get_hard_regnum (regstack, u) == -1)
1378                           {
1379                             rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, u);
1380                             rtx insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1381                             control_flow_insn_deleted
1382                               |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, u);
1383                           }
1384                       }
1385                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1386                       control_flow_insn_deleted
1387                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1388                   }
1389               }
1390           }
1391         break;
1392       }
1393
1394     case SET:
1395       {
1396         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1397         rtx src1_note, src2_note;
1398         rtx pat_src;
1399
1400         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1401         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1402         pat_src = SET_SRC (pat);
1403
1404         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1405         if (STACK_REG_P (*src)
1406             || (STACK_REG_P (*dest)
1407                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1408                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1409           {
1410             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1411             break;
1412           }
1413
1414         switch (GET_CODE (pat_src))
1415           {
1416           case COMPARE:
1417             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1418             break;
1419
1420           case CALL:
1421             {
1422               int count;
1423               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1424                    --count >= 0;)
1425                 {
1426                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1427                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1428                 }
1429             }
1430             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1431             break;
1432
1433           case REG:
1434             /* This is a `tstM2' case.  */
1435             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1436             src1 = src;
1437
1438             /* Fall through.  */
1439
1440           case FLOAT_TRUNCATE:
1441           case SQRT:
1442           case ABS:
1443           case NEG:
1444             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1445                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1446                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1447                source.  */
1448
1449             if (src1 == 0)
1450               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1451
1452             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1453
1454             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1455
1456             if (STACK_REG_P (*dest))
1457               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1458
1459             if (src1_note)
1460               {
1461                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1462                 regstack->top--;
1463                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1464               }
1465
1466             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1467             break;
1468
1469           case MINUS:
1470           case DIV:
1471             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1472                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1473                can be used.  */
1474           case MULT:
1475           case PLUS:
1476             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1477                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1478                source and some other stack register (possibly top of stack)
1479                as a destination.  */
1480
1481             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1482             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1483
1484             /* We will fix any death note later.  */
1485
1486             if (STACK_REG_P (*src1))
1487               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1488             else
1489               src1_note = NULL_RTX;
1490             if (STACK_REG_P (*src2))
1491               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1492             else
1493               src2_note = NULL_RTX;
1494
1495             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1496                must be top of stack.  */
1497
1498             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1499               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1500             else
1501               {
1502                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1503                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1504                    the new top of stack.  */
1505
1506                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1507
1508                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1509                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1510                 gcc_assert (src1_hard_regnum != -1);
1511                 gcc_assert (src2_hard_regnum != -1);
1512
1513                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1514                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1515                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1516               }
1517
1518             if (STACK_REG_P (*src1))
1519               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1520             if (STACK_REG_P (*src2))
1521               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1522
1523             if (src1_note)
1524               {
1525                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1526
1527                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1528                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1529                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1530                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1531                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1532
1533                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1534                   {
1535                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1536                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1537                   }
1538                 else
1539                   {
1540                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1541
1542                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1543                     replace_reg (dest, regno);
1544
1545                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1546                       = regstack->reg[regstack->top];
1547                   }
1548
1549                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1550                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1551                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1552                 regstack->top--;
1553               }
1554             else if (src2_note)
1555               {
1556                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1557                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1558                   {
1559                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1560                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1561                   }
1562                 else
1563                   {
1564                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1565
1566                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1567                     replace_reg (dest, regno);
1568
1569                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1570                       = regstack->reg[regstack->top];
1571                   }
1572
1573                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1574                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1575                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1576                 regstack->top--;
1577               }
1578             else
1579               {
1580                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1581                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1582               }
1583
1584             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1585             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1586                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1587                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1588              {
1589                 int tmp = REGNO (*src1);
1590                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1591                 replace_reg (src2, tmp);
1592              }
1593             break;
1594
1595           case UNSPEC:
1596             switch (XINT (pat_src, 1))
1597               {
1598               case UNSPEC_FIST:
1599
1600               case UNSPEC_FIST_FLOOR:
1601               case UNSPEC_FIST_CEIL:
1602
1603                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1604
1605                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1606                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1607
1608                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1609
1610                 if (STACK_REG_P (*dest))
1611                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1612
1613                 if (src1_note)
1614                   {
1615                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1616                     regstack->top--;
1617                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1618                   }
1619
1620                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1621                 break;
1622
1623               case UNSPEC_SIN:
1624               case UNSPEC_COS:
1625               case UNSPEC_FRNDINT:
1626               case UNSPEC_F2XM1:
1627
1628               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1629               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1630               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1631               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1632
1633                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1634
1635                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1636
1637                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1638
1639                 /* Input should never die, it is
1640                    replaced with output.  */
1641                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1642                 gcc_assert (!src1_note);
1643
1644                 if (STACK_REG_P (*dest))
1645                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1646
1647                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1648                 break;
1649
1650               case UNSPEC_FPATAN:
1651               case UNSPEC_FYL2X:
1652               case UNSPEC_FYL2XP1:
1653                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1654
1655                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1656                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1657
1658                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1659                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1660
1661                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1662
1663                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1664                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1665
1666                 if (src1_note)
1667                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1668                 if (src2_note)
1669                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1670
1671                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1672                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1673                                     regstack->reg[regstack->top]);
1674                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1675                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1676                 regstack->top -= 2;
1677
1678                 /* Push the result back onto the stack.  */
1679                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1680                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1681                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1682                 break;
1683
1684               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1685               case UNSPEC_FPREM_F:
1686               case UNSPEC_FPREM1_F:
1687                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1688                    first part of double input, double output insn.  */
1689
1690                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1691                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1692
1693                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1694                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1695
1696                 /* Inputs should never die, they are
1697                    replaced with outputs.  */
1698                 gcc_assert (!src1_note);
1699                 gcc_assert (!src2_note);
1700
1701                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1702
1703                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1704                    will be filled in second part of insn.  */
1705                 if (STACK_REG_P (*dest))
1706                   {
1707                     regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1708                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1709                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1710                   }
1711
1712                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1713                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1714                 break;
1715
1716               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1717               case UNSPEC_FPREM_U:
1718               case UNSPEC_FPREM1_U:
1719                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1720                    second part of double input, double output insn.  */
1721
1722                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1723                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1724
1725                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1726                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1727
1728                 /* Inputs should never die, they are
1729                    replaced with outputs.  */
1730                 gcc_assert (!src1_note);
1731                 gcc_assert (!src2_note);
1732
1733                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1734
1735                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1736                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1737                 if (STACK_REG_P (*dest))
1738                   {
1739                     regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1740                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1741                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1742                   }
1743
1744                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1745                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1746                 break;
1747
1748               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1749               case UNSPEC_TAN_ONE:
1750               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1751                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1752                    first part of one input, double output insn.  */
1753
1754                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1755
1756                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1757
1758                 /* Input should never die, it is
1759                    replaced with output.  */
1760                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1761                 gcc_assert (!src1_note);
1762
1763                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1764                    will be filled in second part of insn.  */
1765                 if (STACK_REG_P (*dest))
1766                   {
1767                     regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1768                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1769                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1770                   }
1771
1772                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1773                 break;
1774
1775               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1776               case UNSPEC_TAN_TAN:
1777               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1778                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1779                    second part of one input, double output insn.  */
1780
1781                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1782
1783                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1784
1785                 /* Input should never die, it is
1786                    replaced with output.  */
1787                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1788                 gcc_assert (!src1_note);
1789
1790                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1791                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1792                 if (STACK_REG_P (*dest))
1793                   {
1794                     regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1795                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1796                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1797
1798                     regstack->top++;
1799                   }
1800
1801                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1802                 break;
1803
1804               case UNSPEC_SAHF:
1805                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1806                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1807
1808                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1809                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1810                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1811                 /* Fall through.  */
1812
1813               case UNSPEC_FNSTSW:
1814                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1815                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1816                    up before now.  */
1817
1818                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1819                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1820
1821                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1822                 break;
1823
1824               default:
1825                 gcc_unreachable ();
1826               }
1827             break;
1828
1829           case IF_THEN_ELSE:
1830             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1831
1832             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1833             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1834
1835             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1836             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1837
1838             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1839                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1840                will move the destination to the top of stack. But if the
1841                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1842                have to handle it here.  */
1843             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1844                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1845               {
1846                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1847                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1848                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1849                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1850                      && src1_note)
1851                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1852                         && src2_note))
1853                   {
1854                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1855                                 - FIRST_STACK_REG);
1856                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1857                                 - FIRST_STACK_REG);
1858
1859                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1860                        swapped on the stack */
1861                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1862                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1863
1864                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1865                        i386 do have comparison always reversible.  */
1866                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1867                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1868                   }
1869                 else
1870                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1871               }
1872
1873             {
1874               rtx src_note [3];
1875               int i;
1876
1877               src_note[0] = 0;
1878               src_note[1] = src1_note;
1879               src_note[2] = src2_note;
1880
1881               if (STACK_REG_P (*src1))
1882                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1883               if (STACK_REG_P (*src2))
1884                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1885
1886               for (i = 1; i <= 2; i++)
1887                 if (src_note [i])
1888                   {
1889                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1890
1891                     /* If the register that dies is not at the top of
1892                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1893                        Top of stack should never die, as it is the
1894                        destination.  */
1895                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1896                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1897                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1898                                     EMIT_AFTER);
1899                   }
1900             }
1901
1902             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1903                not present.  */
1904             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1905               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1906             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1907             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1908             break;
1909
1910           default:
1911             gcc_unreachable ();
1912           }
1913         break;
1914       }
1915
1916     default:
1917       break;
1918     }
1919
1920   return control_flow_insn_deleted;
1921 }
1922 \f
1923 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1924    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1925    before the insn, and is updated with changes made here.
1926
1927    There are several requirements and assumptions about the use of
1928    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1929    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1930    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
1931    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
1932
1933 static void
1934 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
1935 {
1936   rtx body = PATTERN (insn);
1937   int alt;
1938
1939   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
1940   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
1941   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
1942
1943   rtx *clobber_reg = 0;
1944   rtx **clobber_loc = 0;
1945
1946   struct stack_def temp_stack;
1947   int n_notes;
1948   int n_clobbers;
1949   rtx note;
1950   int i;
1951   int n_inputs, n_outputs;
1952
1953   if (! check_asm_stack_operands (insn))
1954     return;
1955
1956   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
1957      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
1958      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
1959   extract_insn (insn);
1960   constrain_operands (1);
1961   alt = which_alternative;
1962
1963   preprocess_constraints ();
1964
1965   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
1966   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
1967
1968   gcc_assert (alt >= 0);
1969
1970   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
1971   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
1972     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
1973         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
1974       {
1975         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1976         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1977       }
1978
1979   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
1980
1981   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1982     i++;
1983
1984   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
1985   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
1986   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
1987
1988   n_notes = 0;
1989   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1990     {
1991       rtx reg = XEXP (note, 0);
1992       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
1993
1994       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
1995         {
1996           loc = & SUBREG_REG (reg);
1997           reg = SUBREG_REG (reg);
1998         }
1999
2000       if (STACK_REG_P (reg)
2001           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2002               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2003         {
2004           note_reg[n_notes] = reg;
2005           note_loc[n_notes] = loc;
2006           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2007           n_notes++;
2008         }
2009     }
2010
2011   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2012
2013   n_clobbers = 0;
2014
2015   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2016     {
2017       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2018       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2019
2020       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2021         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2022           {
2023             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2024             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2025             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2026
2027             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2028               {
2029                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2030                 reg = SUBREG_REG (reg);
2031               }
2032
2033             if (STACK_REG_P (reg))
2034               {
2035                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2036                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2037                 n_clobbers++;
2038               }
2039           }
2040     }
2041
2042   temp_stack = *regstack;
2043
2044   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2045
2046   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2047     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2048         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2049                                FLOAT_REGS)
2050         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2051       {
2052         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2053            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2054            these constraints are for single register classes, and
2055            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2056            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2057            actual reg this operand needs to be in.  */
2058
2059         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2060
2061         gcc_assert (regno >= 0);
2062
2063         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2064           {
2065             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2066                it and swap it with whatever is already in I's place.
2067                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2068                should be.  */
2069             int j, k, temp;
2070
2071             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2072             j = (temp_stack.top
2073                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2074
2075             temp = temp_stack.reg[k];
2076             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2077             temp_stack.reg[j] = temp;
2078           }
2079       }
2080
2081   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2082      order.  */
2083
2084   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2085
2086   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2087      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2088
2089   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2090     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2091       {
2092         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2093
2094         gcc_assert (regnum >= 0);
2095
2096         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2097       }
2098
2099   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2100     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2101       {
2102         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2103
2104         gcc_assert (regnum >= 0);
2105
2106         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2107       }
2108
2109   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2110     {
2111       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2112          Don't try to replace it in that case.  */
2113       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2114
2115       if (regnum >= 0)
2116         {
2117           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2118              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2119              the right reg there without calling replace_reg.  */
2120
2121           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2122         }
2123     }
2124
2125   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2126
2127   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2128     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2129       {
2130         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2131            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2132         int j;
2133
2134         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2135           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2136             break;
2137
2138         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2139           {
2140             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2141                But that's OK, because all we need to do is pop the
2142                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2143                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2144                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2145
2146             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2147                                 regstack->reg[regstack->top]);
2148             regstack->top--;
2149           }
2150       }
2151
2152   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2153      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2154      ???  Explain why this is true.  */
2155
2156   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2157     {
2158       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2159       int j;
2160
2161       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2162         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2163             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2164           {
2165             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2166             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2167             break;
2168           }
2169     }
2170
2171   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2172      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2173      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2174
2175      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2176      in the death notes have already been substituted.  */
2177
2178   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2179     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2180       {
2181         int j;
2182
2183         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2184           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2185               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2186             {
2187               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2188                                     EMIT_AFTER);
2189               break;
2190             }
2191       }
2192
2193   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2194     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2195       {
2196         int j;
2197
2198         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2199           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2200               && note_kind[j] == REG_DEAD
2201               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2202                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2203             {
2204               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2205                                     EMIT_AFTER);
2206               break;
2207             }
2208       }
2209 }
2210 \f
2211 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2212    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2213    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2214    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2215    a control flow insn was deleted in the process.  */
2216
2217 static bool
2218 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2219 {
2220   rtx *note_link, note;
2221   bool control_flow_insn_deleted = false;
2222   int i;
2223
2224   if (CALL_P (insn))
2225     {
2226       int top = regstack->top;
2227
2228       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2229          registers for this call, make sure they are in the right
2230          order.  */
2231
2232       if (top >= 0)
2233         {
2234           straighten_stack (insn, regstack);
2235
2236           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2237
2238           while (regstack->top >= 0)
2239             {
2240               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2241               regstack->top--;
2242             }
2243         }
2244     }
2245
2246   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2247      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2248      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2249      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2250      fail otherwise.  */
2251
2252   if (stack_regs_mentioned (insn))
2253     {
2254       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2255       if (n_operands >= 0)
2256         {
2257           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2258              decide how many are inputs, and do register substitution.
2259              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2260
2261           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2262           return control_flow_insn_deleted;
2263         }
2264
2265       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2266         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2267           {
2268             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2269               {
2270                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2271                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2272                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2273                 control_flow_insn_deleted
2274                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2275                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2276               }
2277           }
2278       else
2279         control_flow_insn_deleted
2280           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2281     }
2282
2283   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2284      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2285
2286   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2287     return control_flow_insn_deleted;
2288
2289   /* If this a noreturn call, we can't insert pop insns after it.
2290      Instead, reset the stack state to empty.  */
2291   if (CALL_P (insn)
2292       && find_reg_note (insn, REG_NORETURN, NULL))
2293     {
2294       regstack->top = -1;
2295       CLEAR_HARD_REG_SET (regstack->reg_set);
2296       return control_flow_insn_deleted;
2297     }
2298
2299   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2300      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2301      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2302      making it no longer `unset'.  */
2303
2304   note_link = &REG_NOTES (insn);
2305   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2306     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2307       {
2308         *note_link = XEXP (note, 1);
2309         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2310       }
2311     else
2312       note_link = &XEXP (note, 1);
2313
2314   return control_flow_insn_deleted;
2315 }
2316 \f
2317 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2318    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2319    a register live in the new block that is not now live.
2320
2321    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2322    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2323    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2324    the same as NEW upon return.
2325
2326    This function will not preserve block_end[].  But that information
2327    is no longer needed once this has executed.  */
2328
2329 static void
2330 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2331 {
2332   int reg;
2333   int update_end = 0;
2334
2335   /* Stack adjustments for the first insn in a block update the
2336      current_block's stack_in instead of inserting insns directly.
2337      compensate_edges will add the necessary code later.  */
2338   if (current_block
2339       && starting_stack_p
2340       && where == EMIT_BEFORE)
2341     {
2342       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *new;
2343       starting_stack_p = false;
2344       *old = *new;
2345       return;
2346     }
2347
2348   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2349      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2350
2351   if (where == EMIT_AFTER)
2352     {
2353       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2354         update_end = 1;
2355       insn = NEXT_INSN (insn);
2356     }
2357
2358   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2359
2360   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2361      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2362      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2363   if (new->top > 0)
2364     {
2365       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2366       int pops[REG_STACK_SIZE];
2367       int next, dest, topsrc;
2368
2369       /* First pass to determine the free slots.  */
2370       for (reg = 0; reg <= new->top; reg++)
2371         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]);
2372
2373       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2374       topsrc = -1;
2375       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2376         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2377           {
2378             dest = -1;
2379             for (next = 0; next <= new->top; next++)
2380               if (!slots[next] && new->reg[next] == old->reg[reg])
2381                 {
2382                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2383                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2384                   if (next == new->top)
2385                     topsrc = reg;
2386                   slots[next] = true;
2387                   dest = next;
2388                   break;
2389                 }
2390             pops[reg] = dest;
2391           }
2392         else
2393           pops[reg] = reg;
2394
2395       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2396          location, if we still need to permute the stack below and we
2397          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2398          slot is still unallocated, in which case we should place the
2399          top of stack there.  */
2400       if (topsrc != -1)
2401         for (reg = 0; reg < new->top; reg++)
2402           if (!slots[reg])
2403             {
2404               pops[topsrc] = reg;
2405               slots[new->top] = false;
2406               slots[reg] = true;
2407               break;
2408             }
2409
2410       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2411       next = new->top;
2412       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2413         {
2414           dest = pops[reg];
2415           if (dest == -1)
2416             {
2417               /* Find next free slot.  */
2418               while (slots[next])
2419                 next--;
2420               dest = next--;
2421             }
2422           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2423                          EMIT_BEFORE);
2424         }
2425     }
2426   else
2427     {
2428       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2429          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2430          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2431       int live, next;
2432
2433       live = 0;
2434       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2435         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2436           live++;
2437
2438       next = live;
2439       while (old->top >= live)
2440         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[old->top]))
2441           {
2442             while (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[next]))
2443               next--;
2444             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2445                            EMIT_BEFORE);
2446           }
2447         else
2448           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2449                          EMIT_BEFORE);
2450     }
2451
2452   if (new->top == -2)
2453     {
2454       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2455          the old stack order.  */
2456
2457       new->top = old->top;
2458       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2459     }
2460   else
2461     {
2462       /* This block has been entered before, and we must match the
2463          previously selected stack order.  */
2464
2465       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2466          not their depth or liveliness.  */
2467
2468       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2469       gcc_unreachable ();
2470     win:
2471       gcc_assert (old->top == new->top);
2472
2473       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2474          swaps until the stack is correct.
2475
2476          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2477          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2478          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2479          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2480          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2481
2482       if (new->top != -1)
2483         do
2484           {
2485             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2486                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2487
2488             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2489               {
2490                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2491                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2492                     break;
2493
2494                 gcc_assert (reg != -1);
2495
2496                 emit_swap_insn (insn, old,
2497                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2498               }
2499
2500             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2501              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2502              above fix it.  */
2503
2504             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2505               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2506                 {
2507                   emit_swap_insn (insn, old,
2508                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2509                   break;
2510                 }
2511           } while (reg >= 0);
2512
2513       /* At this point there must be no differences.  */
2514
2515       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2516         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
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   edge_iterator ei;
2559
2560   /* Load something into each stack register live at function entry.
2561      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2562      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2563      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2564      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2565
2566      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2567      never seen by the convert_regs pass.  */
2568
2569   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2570     {
2571       basic_block block = e->dest;
2572       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2573       int reg, top = -1;
2574
2575       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2576         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2577           {
2578             rtx init;
2579
2580             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2581
2582             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2583                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2584                                 not_a_num);
2585             insert_insn_on_edge (init, e);
2586             inserted = 1;
2587           }
2588
2589       bi->stack_in.top = top;
2590     }
2591
2592   return inserted;
2593 }
2594
2595 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2596    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2597
2598 static void
2599 convert_regs_exit (void)
2600 {
2601   int value_reg_low, value_reg_high;
2602   stack output_stack;
2603   rtx retvalue;
2604
2605   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2606   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2607   if (retvalue)
2608     {
2609       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2610       value_reg_high = value_reg_low
2611         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2612     }
2613
2614   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2615   if (value_reg_low == -1)
2616     output_stack->top = -1;
2617   else
2618     {
2619       int reg;
2620
2621       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2622       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2623         {
2624           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2625           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2626         }
2627     }
2628 }
2629
2630 /* Copy the stack info from the end of edge E's source block to the
2631    start of E's destination block.  */
2632
2633 static void
2634 propagate_stack (edge e)
2635 {
2636   stack src_stack = &BLOCK_INFO (e->src)->stack_out;
2637   stack dest_stack = &BLOCK_INFO (e->dest)->stack_in;
2638   int reg;
2639
2640   /* Preserve the order of the original stack, but check whether
2641      any pops are needed.  */
2642   dest_stack->top = -1;
2643   for (reg = 0; reg <= src_stack->top; ++reg)
2644     if (TEST_HARD_REG_BIT (dest_stack->reg_set, src_stack->reg[reg]))
2645       dest_stack->reg[++dest_stack->top] = src_stack->reg[reg];
2646 }
2647
2648
2649 /* Adjust the stack of edge E's source block on exit to match the stack
2650    of it's target block upon input.  The stack layouts of both blocks
2651    should have been defined by now.  */
2652
2653 static bool
2654 compensate_edge (edge e)
2655 {
2656   basic_block source = e->src, target = e->dest;
2657   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2658   stack source_stack = &BLOCK_INFO (source)->stack_out;
2659   struct stack_def regstack;
2660   int reg;
2661
2662   if (dump_file)
2663     fprintf (dump_file, "Edge %d->%d: ", source->index, target->index);
2664
2665   gcc_assert (target_stack->top != -2);
2666
2667   /* Check whether stacks are identical.  */
2668   if (target_stack->top == source_stack->top)
2669     {
2670       for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2671         if (target_stack->reg[reg] != source_stack->reg[reg])
2672           break;
2673
2674       if (reg == -1)
2675         {
2676           if (dump_file)
2677             fprintf (dump_file, "no changes needed\n");
2678           return false;
2679         }
2680     }
2681
2682   if (dump_file)
2683     {
2684       fprintf (dump_file, "correcting stack to ");
2685       print_stack (dump_file, target_stack);
2686     }
2687
2688   /* Abnormal calls may appear to have values live in st(0), but the
2689      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2690   if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2691     {
2692       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2693          live at st(0) on the end of the source block, and no
2694          values live at the beginning of the destination block.
2695          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2696       gcc_assert (source_stack->top == 0 || source_stack->top == 1);
2697       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2698       return false;
2699     }
2700
2701   /* Handle non-call EH edges specially.  The normal return path have
2702      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2703      library.  */
2704   if (e->flags & EDGE_EH)
2705     {
2706       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2707       return false;
2708     }
2709
2710   /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2711      avoid any live register across them, so we should never
2712      have to insert instructions on such edges.  */
2713   gcc_assert (! (e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2714
2715   /* Make a copy of source_stack as change_stack is destructive.  */
2716   regstack = *source_stack;
2717
2718   /* It is better to output directly to the end of the block
2719      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2720      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2721      edge out, and it is not abnormal.  */
2722   if (EDGE_COUNT (source->succs) == 1)
2723     {
2724       current_block = source;
2725       change_stack (BB_END (source), &regstack, target_stack,
2726                     (JUMP_P (BB_END (source)) ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2727     }
2728   else
2729     {
2730       rtx seq, after;
2731
2732       current_block = NULL;
2733       start_sequence ();
2734
2735       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2736       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2737
2738       change_stack (after, &regstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2739
2740       seq = get_insns ();
2741       end_sequence ();
2742
2743       insert_insn_on_edge (seq, e);
2744       return true;
2745     }
2746   return false;
2747 }
2748
2749 /* Traverse all non-entry edges in the CFG, and emit the necessary
2750    edge compensation code to change the stack from stack_out of the
2751    source block to the stack_in of the destination block.  */
2752
2753 static bool
2754 compensate_edges (void)
2755 {
2756   bool inserted = false;
2757   basic_block bb;
2758
2759   starting_stack_p = false;
2760
2761   FOR_EACH_BB (bb)
2762     if (bb != ENTRY_BLOCK_PTR)
2763       {
2764         edge e;
2765         edge_iterator ei;
2766
2767         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2768           inserted |= compensate_edge (e);
2769       }
2770   return inserted;
2771 }
2772
2773 /* Select the better of two edges E1 and E2 to use to determine the
2774    stack layout for their shared destination basic block.  This is
2775    typically the more frequently executed.  The edge E1 may be NULL
2776    (in which case E2 is returned), but E2 is always non-NULL.  */
2777
2778 static edge
2779 better_edge (edge e1, edge e2)
2780 {
2781   if (!e1)
2782     return e2;
2783
2784   if (EDGE_FREQUENCY (e1) > EDGE_FREQUENCY (e2))
2785     return e1;
2786   if (EDGE_FREQUENCY (e1) < EDGE_FREQUENCY (e2))
2787     return e2;
2788
2789   if (e1->count > e2->count)
2790     return e1;
2791   if (e1->count < e2->count)
2792     return e2;
2793
2794   /* Prefer critical edges to minimize inserting compensation code on
2795      critical edges.  */
2796
2797   if (EDGE_CRITICAL_P (e1) != EDGE_CRITICAL_P (e2))
2798     return EDGE_CRITICAL_P (e1) ? e1 : e2;
2799
2800   /* Avoid non-deterministic behavior.  */
2801   return (e1->src->index < e2->src->index) ? e1 : e2;
2802 }
2803
2804 /* Convert stack register references in one block.  */
2805
2806 static void
2807 convert_regs_1 (basic_block block)
2808 {
2809   struct stack_def regstack;
2810   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2811   int reg;
2812   rtx insn, next;
2813   bool control_flow_insn_deleted = false;
2814
2815   any_malformed_asm = false;
2816
2817   /* Choose an initial stack layout, if one hasn't already been chosen.  */
2818   if (bi->stack_in.top == -2)
2819     {
2820       edge e, beste = NULL;
2821       edge_iterator ei;
2822
2823       /* Select the best incoming edge (typically the most frequent) to
2824          use as a template for this basic block.  */
2825       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2826         if (BLOCK_INFO (e->src)->done)
2827           beste = better_edge (beste, e);
2828
2829       if (beste)
2830         propagate_stack (beste);
2831       else
2832         {
2833           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2834           bi->stack_in.top = -1;
2835           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2836             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2837               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2838         }
2839     }
2840
2841   if (dump_file)
2842     {
2843       fprintf (dump_file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2844       print_stack (dump_file, &bi->stack_in);
2845     }
2846
2847   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2848      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2849   current_block = block;
2850   next = BB_HEAD (block);
2851   regstack = bi->stack_in;
2852   starting_stack_p = true;
2853
2854   do
2855     {
2856       insn = next;
2857       next = NEXT_INSN (insn);
2858
2859       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2860       gcc_assert (next);
2861       if (insn == BB_END (block))
2862         next = NULL;
2863
2864       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2865          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2866       if (stack_regs_mentioned (insn)
2867           || CALL_P (insn))
2868         {
2869           if (dump_file)
2870             {
2871               fprintf (dump_file, "  insn %d input stack: ",
2872                        INSN_UID (insn));
2873               print_stack (dump_file, &regstack);
2874             }
2875           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2876           starting_stack_p = false;
2877         }
2878     }
2879   while (next);
2880
2881   if (dump_file)
2882     {
2883       fprintf (dump_file, "Expected live registers [");
2884       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2885         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2886           fprintf (dump_file, " %d", reg);
2887       fprintf (dump_file, " ]\nOutput stack: ");
2888       print_stack (dump_file, &regstack);
2889     }
2890
2891   insn = BB_END (block);
2892   if (JUMP_P (insn))
2893     insn = PREV_INSN (insn);
2894
2895   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2896      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2897      necessary moves for them.  */
2898
2899   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2900     {
2901       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2902           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2903         {
2904           rtx set;
2905
2906           if (dump_file)
2907             fprintf (dump_file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
2908
2909           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
2910           insn = emit_insn_after (set, insn);
2911           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2912         }
2913     }
2914   
2915   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2916      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2917      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2918      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2919      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2920
2921      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2922      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2923      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2924      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2925      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2926
2927      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2928      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2929      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2930      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2931
2932   if (control_flow_insn_deleted)
2933     purge_dead_edges (block);
2934
2935   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2936      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2937      same pattern of register kills as before.  */
2938   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2939   gcc_assert (any_malformed_asm);
2940  win:
2941   bi->stack_out = regstack;
2942   bi->done = true;
2943 }
2944
2945 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2946
2947 static void
2948 convert_regs_2 (basic_block block)
2949 {
2950   basic_block *stack, *sp;
2951
2952   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2953      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2954      of every block has already been computed.  */ 
2955
2956   stack = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
2957   sp = stack;
2958
2959   *sp++ = block;
2960
2961   do
2962     {
2963       edge e;
2964       edge_iterator ei;
2965
2966       block = *--sp;
2967
2968       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
2969          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
2970          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
2971          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
2972          we check the necessity to process some of these successors
2973          before such an edge deletion may happen.  However, there is
2974          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
2975          the edge between them happens to be deleted, the successor
2976          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
2977          is that there is no way to preventively detect this case so we
2978          stack the successor in all cases and hand over the task of
2979          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
2980
2981       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2982         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
2983           {
2984             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
2985             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
2986               *sp++ = e->dest;
2987           }
2988
2989       convert_regs_1 (block);
2990     }
2991   while (sp != stack);
2992
2993   free (stack);
2994 }
2995
2996 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
2997    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
2998    to the stack-like registers the 387 uses.  */
2999
3000 static void
3001 convert_regs (void)
3002 {
3003   int inserted;
3004   basic_block b;
3005   edge e;
3006   edge_iterator ei;
3007
3008   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3009   inserted = convert_regs_entry ();
3010
3011   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3012   convert_regs_exit ();
3013   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3014
3015   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3016      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3017      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3018
3019   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3020   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3021     convert_regs_2 (e->dest);
3022
3023   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3024      for keeping these even when not optimizing.  */
3025   FOR_EACH_BB (b)
3026     {
3027       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3028
3029       if (! bi->done)
3030         convert_regs_2 (b);
3031     }
3032
3033   inserted |= compensate_edges ();
3034
3035   clear_aux_for_blocks ();
3036
3037   fixup_abnormal_edges ();
3038   if (inserted)
3039     commit_edge_insertions ();
3040
3041   if (dump_file)
3042     fputc ('\n', dump_file);
3043 }
3044 \f
3045 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
3046    register file.  FILE is the dump file, if used.
3047
3048    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
3049    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
3050    code duplication created when the converter inserts pop insns on
3051    the edges.  */
3052
3053 static bool
3054 reg_to_stack (void)
3055 {
3056   basic_block bb;
3057   int i;
3058   int max_uid;
3059
3060   /* Clean up previous run.  */
3061   if (stack_regs_mentioned_data != NULL)
3062     VEC_free (char, heap, stack_regs_mentioned_data);
3063
3064   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
3065      expensive so we might save some compilation time.  */
3066   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3067     if (regs_ever_live[i])
3068       break;
3069   if (i > LAST_STACK_REG)
3070     return false;
3071
3072   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
3073      build the CFG and run life analysis.
3074      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
3075      as it don't update liveness yet.  */
3076   if (!optimize
3077       || ((flag_sched2_use_superblocks || flag_sched2_use_traces)
3078           && flag_schedule_insns_after_reload))
3079     {
3080       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
3081       life_analysis (PROP_DEATH_NOTES);
3082     }
3083   mark_dfs_back_edges ();
3084
3085   /* Set up block info for each basic block.  */
3086   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
3087   FOR_EACH_BB (bb)
3088     {
3089       block_info bi = BLOCK_INFO (bb);
3090       edge_iterator ei;
3091       edge e;
3092       int reg;
3093
3094       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3095         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3096             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
3097           bi->predecessors++;
3098
3099       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
3100       bi->stack_in.top = -2;
3101
3102       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
3103       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
3104         {
3105           if (REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_end, reg))
3106             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
3107           if (REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_start, reg))
3108             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
3109         }
3110     }
3111
3112   /* Create the replacement registers up front.  */
3113   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3114     {
3115       enum machine_mode mode;
3116       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
3117            mode != VOIDmode;
3118            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3119         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3120       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
3121            mode != VOIDmode;
3122            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3123         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3124     }
3125
3126   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
3127
3128   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
3129
3130      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
3131      we're inserting these instructions before the prologue and
3132      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
3133      on zero, which we can get from `ldz'.  */
3134
3135   if (flag_pic)
3136     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
3137   else
3138     {
3139       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
3140       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
3141     }
3142
3143   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
3144   max_uid = get_max_uid ();
3145   stack_regs_mentioned_data = VEC_alloc (char, heap, max_uid + 1);
3146   memset (VEC_address (char, stack_regs_mentioned_data),
3147           0, sizeof (char) * max_uid + 1);
3148
3149   convert_regs ();
3150
3151   free_aux_for_blocks ();
3152   return true;
3153 }
3154 #endif /* STACK_REGS */
3155 \f
3156 static bool
3157 gate_handle_stack_regs (void)
3158 {
3159 #ifdef STACK_REGS
3160   return 1;
3161 #else
3162   return 0;
3163 #endif
3164 }
3165
3166 /* Convert register usage from flat register file usage to a stack
3167    register file.  */
3168 static unsigned int
3169 rest_of_handle_stack_regs (void)
3170 {
3171 #ifdef STACK_REGS
3172   if (reg_to_stack () && optimize)
3173     {
3174       regstack_completed = 1;
3175       if (cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_POST_REGSTACK
3176                        | (flag_crossjumping ? CLEANUP_CROSSJUMP : 0))
3177           && (flag_reorder_blocks || flag_reorder_blocks_and_partition))
3178         {
3179           reorder_basic_blocks (0);
3180           cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_POST_REGSTACK);
3181         }
3182     }
3183   else 
3184     regstack_completed = 1;
3185 #endif
3186   return 0;
3187 }
3188
3189 struct tree_opt_pass pass_stack_regs =
3190 {
3191   "stack",                              /* name */
3192   gate_handle_stack_regs,               /* gate */
3193   rest_of_handle_stack_regs,            /* execute */
3194   NULL,                                 /* sub */
3195   NULL,                                 /* next */
3196   0,                                    /* static_pass_number */
3197   TV_REG_STACK,                         /* tv_id */
3198   0,                                    /* properties_required */
3199   0,                                    /* properties_provided */
3200   0,                                    /* properties_destroyed */
3201   0,                                    /* todo_flags_start */
3202   TODO_dump_func |
3203   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
3204   'k'                                   /* letter */
3205 };