OSDN Git Service

PR 30381
[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       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
319          do not grow too quickly.  */
320       max = uid + uid / 20 + 1;
321       VEC_safe_grow_cleared (char, heap, stack_regs_mentioned_data, max);
322     }
323
324   test = VEC_index (char, stack_regs_mentioned_data, uid);
325   if (test == 0)
326     {
327       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
328       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
329       VEC_replace (char, stack_regs_mentioned_data, uid, test);
330     }
331
332   return test == 1;
333 }
334 \f
335 static rtx ix86_flags_rtx;
336
337 static rtx
338 next_flags_user (rtx insn)
339 {
340   /* Search forward looking for the first use of this value.
341      Stop at block boundaries.  */
342
343   while (insn != BB_END (current_block))
344     {
345       insn = NEXT_INSN (insn);
346
347       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
348         return insn;
349
350       if (CALL_P (insn))
351         return NULL_RTX;
352     }
353   return NULL_RTX;
354 }
355 \f
356 /* Reorganize the stack into ascending numbers, before this insn.  */
357
358 static void
359 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
360 {
361   struct stack_def temp_stack;
362   int top;
363
364   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
365      already in increasing order and no reorganization is needed.
366
367      Similarly if the stack is empty.  */
368   if (regstack->top <= 0)
369     return;
370
371   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
372
373   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
374     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
375
376   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
377 }
378
379 /* Pop a register from the stack.  */
380
381 static void
382 pop_stack (stack regstack, int regno)
383 {
384   int top = regstack->top;
385
386   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
387   regstack->top--;
388   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
389   if (regstack->reg [top] != regno)
390     {
391       int i;
392       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
393         if (regstack->reg [i] == regno)
394           {
395             int j;
396             for (j = i; j < top; j++)
397               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
398             break;
399           }
400     }
401 }
402 \f
403 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
404    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
405    PAT that stopped the search.  */
406
407 static rtx *
408 get_true_reg (rtx *pat)
409 {
410   for (;;)
411     switch (GET_CODE (*pat))
412       {
413       case SUBREG:
414         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
415            actual FP register in use.  */
416         {
417           rtx subreg;
418           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
419             {
420               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
421                                                    GET_MODE (subreg),
422                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
423                                                    GET_MODE (*pat));
424               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
425                                   GET_MODE (subreg));
426             default:
427               return pat;
428             }
429         }
430       case FLOAT:
431       case FIX:
432       case FLOAT_EXTEND:
433         pat = & XEXP (*pat, 0);
434         break;
435
436       case UNSPEC:
437         if (XINT (*pat, 1) == UNSPEC_TRUNC_NOOP)
438           pat = & XVECEXP (*pat, 0, 0);
439         return pat;
440
441       case FLOAT_TRUNCATE:
442         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
443           return pat;
444         pat = & XEXP (*pat, 0);
445         break;
446       }
447 }
448 \f
449 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
450 static bool any_malformed_asm;
451
452 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
453    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
454    numbers below refer to that explanation.  */
455
456 static int
457 check_asm_stack_operands (rtx insn)
458 {
459   int i;
460   int n_clobbers;
461   int malformed_asm = 0;
462   rtx body = PATTERN (insn);
463
464   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
465   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
466   int alt;
467
468   rtx *clobber_reg = 0;
469   int n_inputs, n_outputs;
470
471   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
472      alternative matches, this asm is malformed.  */
473   extract_insn (insn);
474   constrain_operands (1);
475   alt = which_alternative;
476
477   preprocess_constraints ();
478
479   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
480   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
481
482   if (alt < 0)
483     {
484       malformed_asm = 1;
485       /* Avoid further trouble with this insn.  */
486       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
487       return 0;
488     }
489
490   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
491   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
492     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
493         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
494       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
495
496   /* Set up CLOBBER_REG.  */
497
498   n_clobbers = 0;
499
500   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
501     {
502       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
503
504       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
505         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
506           {
507             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
508             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
509
510             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
511               reg = SUBREG_REG (reg);
512
513             if (STACK_REG_P (reg))
514               {
515                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
516                 n_clobbers++;
517               }
518           }
519     }
520
521   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
522      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
523      operand constraints must select a class with a single reg.
524
525      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
526      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
527
528   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
529   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
530     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
531       {
532         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
533           {
534             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
535             malformed_asm = 1;
536           }
537         else
538           {
539             int j;
540
541             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
542               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
543                 {
544                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
545                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
546                   malformed_asm = 1;
547                   break;
548                 }
549             if (j == n_clobbers)
550               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
551           }
552       }
553
554
555   /* Search for first non-popped reg.  */
556   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
557     if (! reg_used_as_output[i])
558       break;
559
560   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
561   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
562     if (reg_used_as_output[i])
563       break;
564
565   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
566     {
567       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
568       malformed_asm = 1;
569     }
570
571   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
572      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
573      popped.  */
574
575   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
576   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
577     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
578       {
579         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
580            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
581         int j;
582
583         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
584           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
585             break;
586
587         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
588           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
589       }
590
591   /* Search for first non-popped reg.  */
592   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
593     if (! implicitly_dies[i])
594       break;
595
596   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
597   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
598     if (implicitly_dies[i])
599       break;
600
601   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
602     {
603       error_for_asm (insn,
604                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
605       malformed_asm = 1;
606     }
607
608   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
609      output constraints must use the "&" earlyclobber.
610
611      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
612      record any earlyclobber.  */
613
614   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
615     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
616       {
617         int j;
618
619         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
620           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
621             {
622               error_for_asm (insn,
623                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
624               malformed_asm = 1;
625             }
626       }
627
628   if (malformed_asm)
629     {
630       /* Avoid further trouble with this insn.  */
631       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
632       any_malformed_asm = true;
633       return 0;
634     }
635
636   return 1;
637 }
638 \f
639 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
640    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
641    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
642    placed.  */
643
644 static int
645 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
646 {
647   switch (GET_CODE (body))
648     {
649     case SET:
650       gcc_assert (GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS);
651       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
652       
653     case ASM_OPERANDS:
654       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
655       
656     case PARALLEL:
657       return get_asm_operand_n_inputs (XVECEXP (body, 0, 0));
658       
659     default:
660       gcc_unreachable ();
661     }
662 }
663
664 /* If current function returns its result in an fp stack register,
665    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
666
667 static rtx
668 stack_result (tree decl)
669 {
670   rtx result;
671
672   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
673      it is not returned in a stack register.  */
674   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
675     return 0;
676
677   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
678   if (result != 0)
679     result = targetm.calls.function_value (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)),
680                                            decl, true);
681
682   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
683 }
684 \f
685
686 /*
687  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
688  * pass over the RTL.
689  */
690
691 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
692    the desired hard REGNO.  */
693
694 static void
695 replace_reg (rtx *reg, int regno)
696 {
697   gcc_assert (regno >= FIRST_STACK_REG);
698   gcc_assert (regno <= LAST_STACK_REG);
699   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
700
701   gcc_assert (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (*reg))
702               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
703
704   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
705 }
706
707 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
708    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
709
710 static void
711 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
712 {
713   rtx *note_link, this;
714
715   note_link = &REG_NOTES (insn);
716   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
717     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
718         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
719       {
720         *note_link = XEXP (this, 1);
721         return;
722       }
723     else
724       note_link = &XEXP (this, 1);
725
726   gcc_unreachable ();
727 }
728
729 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
730    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
731    returned if the register is not found.  */
732
733 static int
734 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
735 {
736   int i;
737
738   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
739
740   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
741     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
742       break;
743
744   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
745 }
746 \f
747 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
748    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
749    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
750    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
751    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
752    cases the movdf pattern to pop.  */
753
754 static rtx
755 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
756 {
757   rtx pop_insn, pop_rtx;
758   int hard_regno;
759
760   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
761      CLOBBER and USE expressions.  */
762   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
763     {
764       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
765       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
766
767       pop_insn = NULL_RTX;
768       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
769         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
770       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
771         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
772       gcc_assert (pop_insn);
773       return pop_insn;
774     }
775
776   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
777
778   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
779
780   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
781                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
782
783   if (where == EMIT_AFTER)
784     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
785   else
786     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
787
788   REG_NOTES (pop_insn)
789     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
790                          REG_NOTES (pop_insn));
791
792   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
793     = regstack->reg[regstack->top];
794   regstack->top -= 1;
795   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
796
797   return pop_insn;
798 }
799 \f
800 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
801    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
802    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
803    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
804
805    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
806
807 static void
808 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
809 {
810   int hard_regno;
811   rtx swap_rtx;
812   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
813   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
814   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
815
816   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
817
818   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
819   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
820     return;
821
822   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
823
824   tmp = regstack->reg[other_reg];
825   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
826   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
827
828   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
829      block boundary.  */
830   i1 = NULL;
831   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
832     {
833       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
834       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
835       while (tmp != limit)
836         {
837           if (LABEL_P (tmp)
838               || CALL_P (tmp)
839               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
840               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
841                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
842             {
843               i1 = tmp;
844               break;
845             }
846           tmp = PREV_INSN (tmp);
847         }
848     }
849
850   if (i1 != NULL_RTX
851       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
852     {
853       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
854       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
855
856       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
857          swap with, omit the swap.  */
858
859       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
860           && REG_P (i1src)
861           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
862           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
863         return;
864
865       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
866          omit the swap.  */
867
868       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
869           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
870           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
871         return;
872     }
873
874   /* Avoid emitting the swap if this is the first register stack insn
875      of the current_block.  Instead update the current_block's stack_in
876      and let compensate edges take care of this for us.  */
877   if (current_block && starting_stack_p)
878     {
879       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *regstack;
880       starting_stack_p = false;
881       return;
882     }
883
884   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
885                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
886
887   if (i1)
888     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
889   else if (current_block)
890     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
891   else
892     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
893 }
894 \f
895 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
896    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
897    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
898    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
899    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
900
901    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
902    is emitted.  */
903
904 static void
905 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
906 {
907   struct stack_def temp_stack;
908   int regno, j, k, temp;
909
910   temp_stack = *regstack;
911
912   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
913   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
914   gcc_assert (regno >= 0);
915   if (regno != FIRST_STACK_REG)
916     {
917       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
918       j = temp_stack.top;
919
920       temp = temp_stack.reg[k];
921       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
922       temp_stack.reg[j] = temp;
923     }
924
925   /* Place operand 2 next on the stack.  */
926   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
927   gcc_assert (regno >= 0);
928   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
929     {
930       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
931       j = temp_stack.top - 1;
932
933       temp = temp_stack.reg[k];
934       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
935       temp_stack.reg[j] = temp;
936     }
937
938   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
939 }
940 \f
941 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
942    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
943    was deleted in the process.  */
944
945 static bool
946 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
947 {
948   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
949   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
950   rtx src, dest;
951   rtx note;
952   bool control_flow_insn_deleted = false;
953
954   src = *psrc; dest = *pdest;
955
956   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
957     {
958       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
959          just change the register mapping and delete the insn.  */
960
961       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
962       if (note)
963         {
964           int i;
965
966           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
967           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
968
969           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
970             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
971               break;
972
973           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
974           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
975
976           /* If the source is not live, this is yet another case of
977              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
978           if (i < 0)
979             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
980
981           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
982              If so, just pop the src.  */
983
984           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
985             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
986           else
987             {
988               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
989               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
990               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
991             }
992
993           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
994           delete_insn (insn);
995           return control_flow_insn_deleted;
996         }
997
998       /* The source reg does not die.  */
999
1000       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1001          will confuse the machine description output patterns. But if
1002          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1003          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1004
1005       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1006         {
1007           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1008             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1009
1010           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1011           delete_insn (insn);
1012           return control_flow_insn_deleted;
1013         }
1014
1015       /* The destination ought to be dead.  */
1016       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1017
1018       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1019
1020       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1021       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1022       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1023     }
1024   else if (STACK_REG_P (src))
1025     {
1026       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1027          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1028          needs be.  */
1029
1030       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1031
1032       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1033       if (note)
1034         {
1035           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1036           regstack->top--;
1037           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1038         }
1039       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1040                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1041         {
1042           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1043              clobbering the source reg.  The output code can handle
1044              this by reading back the value from the MEM.
1045              But it is more efficient to use a temp register if one is
1046              available.  Push the source value here if the register
1047              stack is not full, and then write the value to memory via
1048              a pop.  */
1049           rtx push_rtx;
1050           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1051
1052           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1053           emit_insn_before (push_rtx, insn);
1054           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1055                                                 REG_NOTES (insn));
1056         }
1057
1058       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1059     }
1060   else
1061     {
1062       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1063
1064       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1065          stack regs.  The actual target is always the top of the
1066          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1067          now at top of stack.  */
1068
1069       /* The destination ought to be dead.  */
1070       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1071
1072       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1073
1074       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1075       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1076       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1077     }
1078
1079   return control_flow_insn_deleted;
1080 }
1081
1082 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1083    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1084
1085 static bool
1086 move_nan_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx dest)
1087 {
1088   rtx pat;
1089
1090   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1091   pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, not_a_num);
1092   PATTERN (insn) = pat;
1093   INSN_CODE (insn) = -1;
1094
1095   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1096 }
1097 \f
1098 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1099    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1100    such.  */
1101
1102 static int
1103 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1104 {
1105   const char *fmt;
1106   int i, r = 0;
1107
1108   if (COMPARISON_P (pat))
1109     {
1110       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1111       r = 1;
1112     }
1113   else
1114     {
1115       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1116       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1117         {
1118           if (fmt[i] == 'E')
1119             {
1120               int j;
1121
1122               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1123                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1124             }
1125           else if (fmt[i] == 'e')
1126             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1127         }
1128     }
1129
1130   return r;
1131 }
1132
1133 static int
1134 swap_rtx_condition (rtx insn)
1135 {
1136   rtx pat = PATTERN (insn);
1137
1138   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1139
1140   if (GET_CODE (pat) == SET
1141       && REG_P (SET_DEST (pat))
1142       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1143     {
1144       insn = next_flags_user (insn);
1145       if (insn == NULL_RTX)
1146         return 0;
1147       pat = PATTERN (insn);
1148     }
1149
1150   /* See if this is, or ends in, a fnstsw.  If so, we're not doing anything
1151      with the cc value right now.  We may be able to search for one
1152      though.  */
1153
1154   if (GET_CODE (pat) == SET
1155       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1156       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1157     {
1158       rtx dest = SET_DEST (pat);
1159
1160       /* Search forward looking for the first use of this value.
1161          Stop at block boundaries.  */
1162       while (insn != BB_END (current_block))
1163         {
1164           insn = NEXT_INSN (insn);
1165           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1166             break;
1167           if (CALL_P (insn))
1168             return 0;
1169         }
1170
1171       /* We haven't found it.  */
1172       if (insn == BB_END (current_block))
1173         return 0;
1174
1175       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1176          other than sahf or the value does not die (meaning we'd have
1177          to search further), then we must give up.  */
1178       pat = PATTERN (insn);
1179       if (GET_CODE (pat) != SET
1180           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1181           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1182           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1183         return 0;
1184
1185       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1186       insn = next_flags_user (insn);
1187       if (insn == NULL_RTX)
1188         return 0;
1189       pat = PATTERN (insn);
1190     }
1191
1192   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1193     {
1194       int fail = 0;
1195       INSN_CODE (insn) = -1;
1196       if (recog_memoized (insn) == -1)
1197         fail = 1;
1198       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1199          following user too.  */
1200       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1201         {
1202           insn = next_flags_user (insn);
1203           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1204             fail = 1;
1205         }
1206       if (fail)
1207         {
1208           swap_rtx_condition_1 (pat);
1209           return 0;
1210         }
1211       return 1;
1212     }
1213   return 0;
1214 }
1215
1216 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1217    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1218
1219    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1220    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1221    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1222    set up.  */
1223
1224 static void
1225 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1226 {
1227   rtx *src1, *src2;
1228   rtx src1_note, src2_note;
1229
1230   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1231   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1232
1233   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1234      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1235   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1236        || (STACK_REG_P (*src2)
1237            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1238       && swap_rtx_condition (insn))
1239     {
1240       rtx temp;
1241       temp = XEXP (pat_src, 0);
1242       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1243       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1244
1245       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1246       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1247
1248       INSN_CODE (insn) = -1;
1249     }
1250
1251   /* We will fix any death note later.  */
1252
1253   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1254
1255   if (STACK_REG_P (*src2))
1256     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1257   else
1258     src2_note = NULL_RTX;
1259
1260   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1261
1262   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1263
1264   if (STACK_REG_P (*src2))
1265     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1266
1267   if (src1_note)
1268     {
1269       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1270       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1271     }
1272
1273   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1274      the same stack register, don't bother, because only one death is
1275      needed, and it was just handled.  */
1276
1277   if (src2_note
1278       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1279             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1280     {
1281       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1282          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1283          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1284          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1285
1286       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1287           && src1_note)
1288         {
1289           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1290           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1291         }
1292       else
1293         {
1294           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1295              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1296              pop and remove the death note from here.  */
1297
1298           /* link_cc0_insns (insn); */
1299
1300           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1301
1302           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1303                          EMIT_AFTER);
1304         }
1305     }
1306 }
1307 \f
1308 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1309    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1310    was deleted in the process.  */
1311
1312 static bool
1313 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1314 {
1315   rtx *dest, *src;
1316   bool control_flow_insn_deleted = false;
1317
1318   switch (GET_CODE (pat))
1319     {
1320     case USE:
1321       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1322          Handle them by popping the dying register.  */
1323       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1324       if (STACK_REG_P (*src)
1325           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1326         {
1327           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1328           return control_flow_insn_deleted;
1329         }
1330       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1331       else
1332         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, *src) != -1);
1333       break;
1334
1335     case CLOBBER:
1336       {
1337         rtx note;
1338
1339         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1340         if (STACK_REG_P (*dest))
1341           {
1342             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1343
1344             if (pat != PATTERN (insn))
1345               {
1346                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1347                    its own scratch register.  It does this by clobbering
1348                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1349                    register.  If the register is live, kill it now.
1350                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1351                    later too.  */
1352
1353                 if (note)
1354                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1355                 else
1356                   {
1357                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1358                     gcc_assert (note);
1359                   }
1360                 remove_note (insn, note);
1361                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1362               }
1363             else
1364               {
1365                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1366                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1367                    all other clobbers, this must be due to a function
1368                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1369
1370                 if (!note)
1371                   {
1372                     rtx t = *dest;
1373                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1374                       {
1375                         rtx u = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, SFmode);
1376                         if (get_hard_regnum (regstack, u) == -1)
1377                           {
1378                             rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, u);
1379                             rtx insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1380                             control_flow_insn_deleted
1381                               |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, u);
1382                           }
1383                       }
1384                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1385                       control_flow_insn_deleted
1386                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1387                   }
1388               }
1389           }
1390         break;
1391       }
1392
1393     case SET:
1394       {
1395         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1396         rtx src1_note, src2_note;
1397         rtx pat_src;
1398
1399         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1400         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1401         pat_src = SET_SRC (pat);
1402
1403         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1404         if (STACK_REG_P (*src)
1405             || (STACK_REG_P (*dest)
1406                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1407                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1408           {
1409             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1410             break;
1411           }
1412
1413         switch (GET_CODE (pat_src))
1414           {
1415           case COMPARE:
1416             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1417             break;
1418
1419           case CALL:
1420             {
1421               int count;
1422               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1423                    --count >= 0;)
1424                 {
1425                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1426                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1427                 }
1428             }
1429             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1430             break;
1431
1432           case REG:
1433             /* This is a `tstM2' case.  */
1434             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1435             src1 = src;
1436
1437             /* Fall through.  */
1438
1439           case FLOAT_TRUNCATE:
1440           case SQRT:
1441           case ABS:
1442           case NEG:
1443             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1444                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1445                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1446                source.  */
1447
1448             if (src1 == 0)
1449               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1450
1451             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1452
1453             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1454
1455             if (STACK_REG_P (*dest))
1456               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1457
1458             if (src1_note)
1459               {
1460                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1461                 regstack->top--;
1462                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1463               }
1464
1465             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1466             break;
1467
1468           case MINUS:
1469           case DIV:
1470             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1471                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1472                can be used.  */
1473           case MULT:
1474           case PLUS:
1475             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1476                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1477                source and some other stack register (possibly top of stack)
1478                as a destination.  */
1479
1480             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1481             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1482
1483             /* We will fix any death note later.  */
1484
1485             if (STACK_REG_P (*src1))
1486               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1487             else
1488               src1_note = NULL_RTX;
1489             if (STACK_REG_P (*src2))
1490               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1491             else
1492               src2_note = NULL_RTX;
1493
1494             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1495                must be top of stack.  */
1496
1497             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1498               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1499             else
1500               {
1501                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1502                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1503                    the new top of stack.  */
1504
1505                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1506
1507                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1508                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1509                 gcc_assert (src1_hard_regnum != -1);
1510                 gcc_assert (src2_hard_regnum != -1);
1511
1512                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1513                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1514                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1515               }
1516
1517             if (STACK_REG_P (*src1))
1518               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1519             if (STACK_REG_P (*src2))
1520               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1521
1522             if (src1_note)
1523               {
1524                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1525
1526                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1527                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1528                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1529                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1530                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1531
1532                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1533                   {
1534                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1535                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1536                   }
1537                 else
1538                   {
1539                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1540
1541                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1542                     replace_reg (dest, regno);
1543
1544                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1545                       = regstack->reg[regstack->top];
1546                   }
1547
1548                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1549                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1550                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1551                 regstack->top--;
1552               }
1553             else if (src2_note)
1554               {
1555                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1556                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1557                   {
1558                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1559                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1560                   }
1561                 else
1562                   {
1563                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1564
1565                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1566                     replace_reg (dest, regno);
1567
1568                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1569                       = regstack->reg[regstack->top];
1570                   }
1571
1572                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1573                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1574                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1575                 regstack->top--;
1576               }
1577             else
1578               {
1579                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1580                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1581               }
1582
1583             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1584             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1585                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1586                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1587              {
1588                 int tmp = REGNO (*src1);
1589                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1590                 replace_reg (src2, tmp);
1591              }
1592             break;
1593
1594           case UNSPEC:
1595             switch (XINT (pat_src, 1))
1596               {
1597               case UNSPEC_FIST:
1598
1599               case UNSPEC_FIST_FLOOR:
1600               case UNSPEC_FIST_CEIL:
1601
1602                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1603
1604                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1605                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1606
1607                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1608
1609                 if (STACK_REG_P (*dest))
1610                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1611
1612                 if (src1_note)
1613                   {
1614                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1615                     regstack->top--;
1616                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1617                   }
1618
1619                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1620                 break;
1621
1622               case UNSPEC_SIN:
1623               case UNSPEC_COS:
1624               case UNSPEC_FRNDINT:
1625               case UNSPEC_F2XM1:
1626
1627               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1628               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1629               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1630               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1631
1632                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1633
1634                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1635
1636                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1637
1638                 /* Input should never die, it is
1639                    replaced with output.  */
1640                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1641                 gcc_assert (!src1_note);
1642
1643                 if (STACK_REG_P (*dest))
1644                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1645
1646                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1647                 break;
1648
1649               case UNSPEC_FPATAN:
1650               case UNSPEC_FYL2X:
1651               case UNSPEC_FYL2XP1:
1652                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1653
1654                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1655                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1656
1657                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1658                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1659
1660                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1661
1662                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1663                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1664
1665                 if (src1_note)
1666                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1667                 if (src2_note)
1668                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1669
1670                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1671                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1672                                     regstack->reg[regstack->top]);
1673                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1674                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1675                 regstack->top -= 2;
1676
1677                 /* Push the result back onto the stack.  */
1678                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1679                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1680                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1681                 break;
1682
1683               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1684               case UNSPEC_FPREM_F:
1685               case UNSPEC_FPREM1_F:
1686                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1687                    first part of double input, double output insn.  */
1688
1689                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1690                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1691
1692                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1693                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1694
1695                 /* Inputs should never die, they are
1696                    replaced with outputs.  */
1697                 gcc_assert (!src1_note);
1698                 gcc_assert (!src2_note);
1699
1700                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1701
1702                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1703                    will be filled in second part of insn.  */
1704                 if (STACK_REG_P (*dest))
1705                   {
1706                     regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1707                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1708                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1709                   }
1710
1711                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1712                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1713                 break;
1714
1715               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1716               case UNSPEC_FPREM_U:
1717               case UNSPEC_FPREM1_U:
1718                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1719                    second part of double input, double output insn.  */
1720
1721                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1722                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1723
1724                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1725                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1726
1727                 /* Inputs should never die, they are
1728                    replaced with outputs.  */
1729                 gcc_assert (!src1_note);
1730                 gcc_assert (!src2_note);
1731
1732                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1733
1734                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1735                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1736                 if (STACK_REG_P (*dest))
1737                   {
1738                     regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1739                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1740                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1741                   }
1742
1743                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1744                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1745                 break;
1746
1747               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1748               case UNSPEC_TAN_ONE:
1749               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1750                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1751                    first part of one input, double output insn.  */
1752
1753                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1754
1755                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1756
1757                 /* Input should never die, it is
1758                    replaced with output.  */
1759                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1760                 gcc_assert (!src1_note);
1761
1762                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1763                    will be filled in second part of insn.  */
1764                 if (STACK_REG_P (*dest))
1765                   {
1766                     regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1767                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1768                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1769                   }
1770
1771                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1772                 break;
1773
1774               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1775               case UNSPEC_TAN_TAN:
1776               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1777                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1778                    second part of one input, double output insn.  */
1779
1780                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1781
1782                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1783
1784                 /* Input should never die, it is
1785                    replaced with output.  */
1786                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1787                 gcc_assert (!src1_note);
1788
1789                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1790                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1791                 if (STACK_REG_P (*dest))
1792                   {
1793                     regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1794                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1795                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1796
1797                     regstack->top++;
1798                   }
1799
1800                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1801                 break;
1802
1803               case UNSPEC_SAHF:
1804                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1805                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1806
1807                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1808                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1809                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1810                 /* Fall through.  */
1811
1812               case UNSPEC_FNSTSW:
1813                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1814                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1815                    up before now.  */
1816
1817                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1818                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1819
1820                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1821                 break;
1822
1823               default:
1824                 gcc_unreachable ();
1825               }
1826             break;
1827
1828           case IF_THEN_ELSE:
1829             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1830
1831             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1832             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1833
1834             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1835             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1836
1837             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1838                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1839                will move the destination to the top of stack. But if the
1840                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1841                have to handle it here.  */
1842             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1843                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1844               {
1845                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1846                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1847                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1848                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1849                      && src1_note)
1850                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1851                         && src2_note))
1852                   {
1853                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1854                                 - FIRST_STACK_REG);
1855                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1856                                 - FIRST_STACK_REG);
1857
1858                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1859                        swapped on the stack */
1860                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1861                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1862
1863                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1864                        i386 do have comparison always reversible.  */
1865                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1866                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1867                   }
1868                 else
1869                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1870               }
1871
1872             {
1873               rtx src_note [3];
1874               int i;
1875
1876               src_note[0] = 0;
1877               src_note[1] = src1_note;
1878               src_note[2] = src2_note;
1879
1880               if (STACK_REG_P (*src1))
1881                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1882               if (STACK_REG_P (*src2))
1883                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1884
1885               for (i = 1; i <= 2; i++)
1886                 if (src_note [i])
1887                   {
1888                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1889
1890                     /* If the register that dies is not at the top of
1891                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1892                        Top of stack should never die, as it is the
1893                        destination.  */
1894                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1895                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1896                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1897                                     EMIT_AFTER);
1898                   }
1899             }
1900
1901             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1902                not present.  */
1903             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1904               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1905             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1906             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1907             break;
1908
1909           default:
1910             gcc_unreachable ();
1911           }
1912         break;
1913       }
1914
1915     default:
1916       break;
1917     }
1918
1919   return control_flow_insn_deleted;
1920 }
1921 \f
1922 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1923    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1924    before the insn, and is updated with changes made here.
1925
1926    There are several requirements and assumptions about the use of
1927    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1928    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1929    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
1930    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
1931
1932 static void
1933 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
1934 {
1935   rtx body = PATTERN (insn);
1936   int alt;
1937
1938   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
1939   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
1940   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
1941
1942   rtx *clobber_reg = 0;
1943   rtx **clobber_loc = 0;
1944
1945   struct stack_def temp_stack;
1946   int n_notes;
1947   int n_clobbers;
1948   rtx note;
1949   int i;
1950   int n_inputs, n_outputs;
1951
1952   if (! check_asm_stack_operands (insn))
1953     return;
1954
1955   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
1956      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
1957      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
1958   extract_insn (insn);
1959   constrain_operands (1);
1960   alt = which_alternative;
1961
1962   preprocess_constraints ();
1963
1964   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
1965   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
1966
1967   gcc_assert (alt >= 0);
1968
1969   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
1970   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
1971     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
1972         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
1973       {
1974         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1975         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1976       }
1977
1978   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
1979
1980   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1981     i++;
1982
1983   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
1984   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
1985   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
1986
1987   n_notes = 0;
1988   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1989     {
1990       rtx reg = XEXP (note, 0);
1991       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
1992
1993       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
1994         {
1995           loc = & SUBREG_REG (reg);
1996           reg = SUBREG_REG (reg);
1997         }
1998
1999       if (STACK_REG_P (reg)
2000           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2001               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2002         {
2003           note_reg[n_notes] = reg;
2004           note_loc[n_notes] = loc;
2005           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2006           n_notes++;
2007         }
2008     }
2009
2010   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2011
2012   n_clobbers = 0;
2013
2014   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2015     {
2016       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2017       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2018
2019       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2020         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2021           {
2022             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2023             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2024             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2025
2026             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2027               {
2028                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2029                 reg = SUBREG_REG (reg);
2030               }
2031
2032             if (STACK_REG_P (reg))
2033               {
2034                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2035                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2036                 n_clobbers++;
2037               }
2038           }
2039     }
2040
2041   temp_stack = *regstack;
2042
2043   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2044
2045   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2046     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2047         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2048                                FLOAT_REGS)
2049         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2050       {
2051         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2052            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2053            these constraints are for single register classes, and
2054            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2055            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2056            actual reg this operand needs to be in.  */
2057
2058         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2059
2060         gcc_assert (regno >= 0);
2061
2062         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2063           {
2064             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2065                it and swap it with whatever is already in I's place.
2066                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2067                should be.  */
2068             int j, k, temp;
2069
2070             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2071             j = (temp_stack.top
2072                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2073
2074             temp = temp_stack.reg[k];
2075             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2076             temp_stack.reg[j] = temp;
2077           }
2078       }
2079
2080   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2081      order.  */
2082
2083   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2084
2085   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2086      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2087
2088   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2089     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2090       {
2091         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2092
2093         gcc_assert (regnum >= 0);
2094
2095         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2096       }
2097
2098   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2099     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2100       {
2101         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2102
2103         gcc_assert (regnum >= 0);
2104
2105         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2106       }
2107
2108   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2109     {
2110       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2111          Don't try to replace it in that case.  */
2112       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2113
2114       if (regnum >= 0)
2115         {
2116           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2117              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2118              the right reg there without calling replace_reg.  */
2119
2120           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2121         }
2122     }
2123
2124   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2125
2126   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2127     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2128       {
2129         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2130            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2131         int j;
2132
2133         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2134           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2135             break;
2136
2137         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2138           {
2139             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2140                But that's OK, because all we need to do is pop the
2141                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2142                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2143                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2144
2145             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2146                                 regstack->reg[regstack->top]);
2147             regstack->top--;
2148           }
2149       }
2150
2151   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2152      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2153      ???  Explain why this is true.  */
2154
2155   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2156     {
2157       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2158       int j;
2159
2160       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2161         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2162             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2163           {
2164             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2165             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2166             break;
2167           }
2168     }
2169
2170   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2171      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2172      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2173
2174      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2175      in the death notes have already been substituted.  */
2176
2177   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2178     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2179       {
2180         int j;
2181
2182         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2183           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2184               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2185             {
2186               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2187                                     EMIT_AFTER);
2188               break;
2189             }
2190       }
2191
2192   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2193     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2194       {
2195         int j;
2196
2197         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2198           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2199               && note_kind[j] == REG_DEAD
2200               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2201                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2202             {
2203               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2204                                     EMIT_AFTER);
2205               break;
2206             }
2207       }
2208 }
2209 \f
2210 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2211    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2212    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2213    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2214    a control flow insn was deleted in the process.  */
2215
2216 static bool
2217 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2218 {
2219   rtx *note_link, note;
2220   bool control_flow_insn_deleted = false;
2221   int i;
2222
2223   if (CALL_P (insn))
2224     {
2225       int top = regstack->top;
2226
2227       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2228          registers for this call, make sure they are in the right
2229          order.  */
2230
2231       if (top >= 0)
2232         {
2233           straighten_stack (insn, regstack);
2234
2235           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2236
2237           while (regstack->top >= 0)
2238             {
2239               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2240               regstack->top--;
2241             }
2242         }
2243     }
2244
2245   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2246      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2247      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2248      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2249      fail otherwise.  */
2250
2251   if (stack_regs_mentioned (insn))
2252     {
2253       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2254       if (n_operands >= 0)
2255         {
2256           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2257              decide how many are inputs, and do register substitution.
2258              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2259
2260           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2261           return control_flow_insn_deleted;
2262         }
2263
2264       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2265         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2266           {
2267             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2268               {
2269                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2270                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2271                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2272                 control_flow_insn_deleted
2273                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2274                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2275               }
2276           }
2277       else
2278         control_flow_insn_deleted
2279           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2280     }
2281
2282   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2283      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2284
2285   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2286     return control_flow_insn_deleted;
2287
2288   /* If this a noreturn call, we can't insert pop insns after it.
2289      Instead, reset the stack state to empty.  */
2290   if (CALL_P (insn)
2291       && find_reg_note (insn, REG_NORETURN, NULL))
2292     {
2293       regstack->top = -1;
2294       CLEAR_HARD_REG_SET (regstack->reg_set);
2295       return control_flow_insn_deleted;
2296     }
2297
2298   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2299      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2300      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2301      making it no longer `unset'.  */
2302
2303   note_link = &REG_NOTES (insn);
2304   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2305     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2306       {
2307         *note_link = XEXP (note, 1);
2308         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2309       }
2310     else
2311       note_link = &XEXP (note, 1);
2312
2313   return control_flow_insn_deleted;
2314 }
2315 \f
2316 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2317    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2318    a register live in the new block that is not now live.
2319
2320    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2321    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2322    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2323    the same as NEW upon return.
2324
2325    This function will not preserve block_end[].  But that information
2326    is no longer needed once this has executed.  */
2327
2328 static void
2329 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2330 {
2331   int reg;
2332   int update_end = 0;
2333
2334   /* Stack adjustments for the first insn in a block update the
2335      current_block's stack_in instead of inserting insns directly.
2336      compensate_edges will add the necessary code later.  */
2337   if (current_block
2338       && starting_stack_p
2339       && where == EMIT_BEFORE)
2340     {
2341       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *new;
2342       starting_stack_p = false;
2343       *old = *new;
2344       return;
2345     }
2346
2347   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2348      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2349
2350   if (where == EMIT_AFTER)
2351     {
2352       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2353         update_end = 1;
2354       insn = NEXT_INSN (insn);
2355     }
2356
2357   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2358
2359   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2360      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2361      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2362   if (new->top > 0)
2363     {
2364       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2365       int pops[REG_STACK_SIZE];
2366       int next, dest, topsrc;
2367
2368       /* First pass to determine the free slots.  */
2369       for (reg = 0; reg <= new->top; reg++)
2370         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]);
2371
2372       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2373       topsrc = -1;
2374       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2375         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2376           {
2377             dest = -1;
2378             for (next = 0; next <= new->top; next++)
2379               if (!slots[next] && new->reg[next] == old->reg[reg])
2380                 {
2381                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2382                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2383                   if (next == new->top)
2384                     topsrc = reg;
2385                   slots[next] = true;
2386                   dest = next;
2387                   break;
2388                 }
2389             pops[reg] = dest;
2390           }
2391         else
2392           pops[reg] = reg;
2393
2394       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2395          location, if we still need to permute the stack below and we
2396          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2397          slot is still unallocated, in which case we should place the
2398          top of stack there.  */
2399       if (topsrc != -1)
2400         for (reg = 0; reg < new->top; reg++)
2401           if (!slots[reg])
2402             {
2403               pops[topsrc] = reg;
2404               slots[new->top] = false;
2405               slots[reg] = true;
2406               break;
2407             }
2408
2409       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2410       next = new->top;
2411       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2412         {
2413           dest = pops[reg];
2414           if (dest == -1)
2415             {
2416               /* Find next free slot.  */
2417               while (slots[next])
2418                 next--;
2419               dest = next--;
2420             }
2421           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2422                          EMIT_BEFORE);
2423         }
2424     }
2425   else
2426     {
2427       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2428          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2429          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2430       int live, next;
2431
2432       live = 0;
2433       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2434         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2435           live++;
2436
2437       next = live;
2438       while (old->top >= live)
2439         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[old->top]))
2440           {
2441             while (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[next]))
2442               next--;
2443             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2444                            EMIT_BEFORE);
2445           }
2446         else
2447           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2448                          EMIT_BEFORE);
2449     }
2450
2451   if (new->top == -2)
2452     {
2453       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2454          the old stack order.  */
2455
2456       new->top = old->top;
2457       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2458     }
2459   else
2460     {
2461       /* This block has been entered before, and we must match the
2462          previously selected stack order.  */
2463
2464       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2465          not their depth or liveliness.  */
2466
2467       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2468       gcc_unreachable ();
2469     win:
2470       gcc_assert (old->top == new->top);
2471
2472       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2473          swaps until the stack is correct.
2474
2475          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2476          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2477          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2478          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2479          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2480
2481       if (new->top != -1)
2482         do
2483           {
2484             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2485                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2486
2487             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2488               {
2489                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2490                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2491                     break;
2492
2493                 gcc_assert (reg != -1);
2494
2495                 emit_swap_insn (insn, old,
2496                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2497               }
2498
2499             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2500              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2501              above fix it.  */
2502
2503             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2504               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2505                 {
2506                   emit_swap_insn (insn, old,
2507                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2508                   break;
2509                 }
2510           } while (reg >= 0);
2511
2512       /* At this point there must be no differences.  */
2513
2514       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2515         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
2516     }
2517
2518   if (update_end)
2519     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2520 }
2521 \f
2522 /* Print stack configuration.  */
2523
2524 static void
2525 print_stack (FILE *file, stack s)
2526 {
2527   if (! file)
2528     return;
2529
2530   if (s->top == -2)
2531     fprintf (file, "uninitialized\n");
2532   else if (s->top == -1)
2533     fprintf (file, "empty\n");
2534   else
2535     {
2536       int i;
2537       fputs ("[ ", file);
2538       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2539         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2540       fputs ("]\n", file);
2541     }
2542 }
2543 \f
2544 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2545    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2546    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2547    are initialized before use.
2548
2549    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2550    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2551
2552 static int
2553 convert_regs_entry (void)
2554 {
2555   int inserted = 0;
2556   edge e;
2557   edge_iterator ei;
2558
2559   /* Load something into each stack register live at function entry.
2560      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2561      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2562      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2563      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2564
2565      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2566      never seen by the convert_regs pass.  */
2567
2568   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2569     {
2570       basic_block block = e->dest;
2571       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2572       int reg, top = -1;
2573
2574       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2575         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2576           {
2577             rtx init;
2578
2579             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2580
2581             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2582                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2583                                 not_a_num);
2584             insert_insn_on_edge (init, e);
2585             inserted = 1;
2586           }
2587
2588       bi->stack_in.top = top;
2589     }
2590
2591   return inserted;
2592 }
2593
2594 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2595    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2596
2597 static void
2598 convert_regs_exit (void)
2599 {
2600   int value_reg_low, value_reg_high;
2601   stack output_stack;
2602   rtx retvalue;
2603
2604   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2605   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2606   if (retvalue)
2607     {
2608       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2609       value_reg_high = value_reg_low
2610         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2611     }
2612
2613   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2614   if (value_reg_low == -1)
2615     output_stack->top = -1;
2616   else
2617     {
2618       int reg;
2619
2620       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2621       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2622         {
2623           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2624           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2625         }
2626     }
2627 }
2628
2629 /* Copy the stack info from the end of edge E's source block to the
2630    start of E's destination block.  */
2631
2632 static void
2633 propagate_stack (edge e)
2634 {
2635   stack src_stack = &BLOCK_INFO (e->src)->stack_out;
2636   stack dest_stack = &BLOCK_INFO (e->dest)->stack_in;
2637   int reg;
2638
2639   /* Preserve the order of the original stack, but check whether
2640      any pops are needed.  */
2641   dest_stack->top = -1;
2642   for (reg = 0; reg <= src_stack->top; ++reg)
2643     if (TEST_HARD_REG_BIT (dest_stack->reg_set, src_stack->reg[reg]))
2644       dest_stack->reg[++dest_stack->top] = src_stack->reg[reg];
2645 }
2646
2647
2648 /* Adjust the stack of edge E's source block on exit to match the stack
2649    of it's target block upon input.  The stack layouts of both blocks
2650    should have been defined by now.  */
2651
2652 static bool
2653 compensate_edge (edge e)
2654 {
2655   basic_block source = e->src, target = e->dest;
2656   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2657   stack source_stack = &BLOCK_INFO (source)->stack_out;
2658   struct stack_def regstack;
2659   int reg;
2660
2661   if (dump_file)
2662     fprintf (dump_file, "Edge %d->%d: ", source->index, target->index);
2663
2664   gcc_assert (target_stack->top != -2);
2665
2666   /* Check whether stacks are identical.  */
2667   if (target_stack->top == source_stack->top)
2668     {
2669       for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2670         if (target_stack->reg[reg] != source_stack->reg[reg])
2671           break;
2672
2673       if (reg == -1)
2674         {
2675           if (dump_file)
2676             fprintf (dump_file, "no changes needed\n");
2677           return false;
2678         }
2679     }
2680
2681   if (dump_file)
2682     {
2683       fprintf (dump_file, "correcting stack to ");
2684       print_stack (dump_file, target_stack);
2685     }
2686
2687   /* Abnormal calls may appear to have values live in st(0), but the
2688      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2689   if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2690     {
2691       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2692          live at st(0) on the end of the source block, and no
2693          values live at the beginning of the destination block.
2694          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2695       gcc_assert (source_stack->top == 0 || source_stack->top == 1);
2696       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2697       return false;
2698     }
2699
2700   /* Handle non-call EH edges specially.  The normal return path have
2701      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2702      library.  */
2703   if (e->flags & EDGE_EH)
2704     {
2705       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2706       return false;
2707     }
2708
2709   /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2710      avoid any live register across them, so we should never
2711      have to insert instructions on such edges.  */
2712   gcc_assert (! (e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2713
2714   /* Make a copy of source_stack as change_stack is destructive.  */
2715   regstack = *source_stack;
2716
2717   /* It is better to output directly to the end of the block
2718      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2719      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2720      edge out, and it is not abnormal.  */
2721   if (EDGE_COUNT (source->succs) == 1)
2722     {
2723       current_block = source;
2724       change_stack (BB_END (source), &regstack, target_stack,
2725                     (JUMP_P (BB_END (source)) ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2726     }
2727   else
2728     {
2729       rtx seq, after;
2730
2731       current_block = NULL;
2732       start_sequence ();
2733
2734       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2735       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2736
2737       change_stack (after, &regstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2738
2739       seq = get_insns ();
2740       end_sequence ();
2741
2742       insert_insn_on_edge (seq, e);
2743       return true;
2744     }
2745   return false;
2746 }
2747
2748 /* Traverse all non-entry edges in the CFG, and emit the necessary
2749    edge compensation code to change the stack from stack_out of the
2750    source block to the stack_in of the destination block.  */
2751
2752 static bool
2753 compensate_edges (void)
2754 {
2755   bool inserted = false;
2756   basic_block bb;
2757
2758   starting_stack_p = false;
2759
2760   FOR_EACH_BB (bb)
2761     if (bb != ENTRY_BLOCK_PTR)
2762       {
2763         edge e;
2764         edge_iterator ei;
2765
2766         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2767           inserted |= compensate_edge (e);
2768       }
2769   return inserted;
2770 }
2771
2772 /* Select the better of two edges E1 and E2 to use to determine the
2773    stack layout for their shared destination basic block.  This is
2774    typically the more frequently executed.  The edge E1 may be NULL
2775    (in which case E2 is returned), but E2 is always non-NULL.  */
2776
2777 static edge
2778 better_edge (edge e1, edge e2)
2779 {
2780   if (!e1)
2781     return e2;
2782
2783   if (EDGE_FREQUENCY (e1) > EDGE_FREQUENCY (e2))
2784     return e1;
2785   if (EDGE_FREQUENCY (e1) < EDGE_FREQUENCY (e2))
2786     return e2;
2787
2788   if (e1->count > e2->count)
2789     return e1;
2790   if (e1->count < e2->count)
2791     return e2;
2792
2793   /* Prefer critical edges to minimize inserting compensation code on
2794      critical edges.  */
2795
2796   if (EDGE_CRITICAL_P (e1) != EDGE_CRITICAL_P (e2))
2797     return EDGE_CRITICAL_P (e1) ? e1 : e2;
2798
2799   /* Avoid non-deterministic behavior.  */
2800   return (e1->src->index < e2->src->index) ? e1 : e2;
2801 }
2802
2803 /* Convert stack register references in one block.  */
2804
2805 static void
2806 convert_regs_1 (basic_block block)
2807 {
2808   struct stack_def regstack;
2809   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2810   int reg;
2811   rtx insn, next;
2812   bool control_flow_insn_deleted = false;
2813
2814   any_malformed_asm = false;
2815
2816   /* Choose an initial stack layout, if one hasn't already been chosen.  */
2817   if (bi->stack_in.top == -2)
2818     {
2819       edge e, beste = NULL;
2820       edge_iterator ei;
2821
2822       /* Select the best incoming edge (typically the most frequent) to
2823          use as a template for this basic block.  */
2824       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2825         if (BLOCK_INFO (e->src)->done)
2826           beste = better_edge (beste, e);
2827
2828       if (beste)
2829         propagate_stack (beste);
2830       else
2831         {
2832           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2833           bi->stack_in.top = -1;
2834           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2835             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2836               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2837         }
2838     }
2839
2840   if (dump_file)
2841     {
2842       fprintf (dump_file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2843       print_stack (dump_file, &bi->stack_in);
2844     }
2845
2846   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2847      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2848   current_block = block;
2849   next = BB_HEAD (block);
2850   regstack = bi->stack_in;
2851   starting_stack_p = true;
2852
2853   do
2854     {
2855       insn = next;
2856       next = NEXT_INSN (insn);
2857
2858       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2859       gcc_assert (next);
2860       if (insn == BB_END (block))
2861         next = NULL;
2862
2863       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2864          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2865       if (stack_regs_mentioned (insn)
2866           || CALL_P (insn))
2867         {
2868           if (dump_file)
2869             {
2870               fprintf (dump_file, "  insn %d input stack: ",
2871                        INSN_UID (insn));
2872               print_stack (dump_file, &regstack);
2873             }
2874           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2875           starting_stack_p = false;
2876         }
2877     }
2878   while (next);
2879
2880   if (dump_file)
2881     {
2882       fprintf (dump_file, "Expected live registers [");
2883       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2884         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2885           fprintf (dump_file, " %d", reg);
2886       fprintf (dump_file, " ]\nOutput stack: ");
2887       print_stack (dump_file, &regstack);
2888     }
2889
2890   insn = BB_END (block);
2891   if (JUMP_P (insn))
2892     insn = PREV_INSN (insn);
2893
2894   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2895      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2896      necessary moves for them.  */
2897
2898   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2899     {
2900       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2901           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2902         {
2903           rtx set;
2904
2905           if (dump_file)
2906             fprintf (dump_file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
2907
2908           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
2909           insn = emit_insn_after (set, insn);
2910           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2911         }
2912     }
2913   
2914   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2915      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2916      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2917      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2918      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2919
2920      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2921      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2922      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2923      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2924      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2925
2926      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2927      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2928      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2929      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2930
2931   if (control_flow_insn_deleted)
2932     purge_dead_edges (block);
2933
2934   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2935      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2936      same pattern of register kills as before.  */
2937   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2938   gcc_assert (any_malformed_asm);
2939  win:
2940   bi->stack_out = regstack;
2941   bi->done = true;
2942 }
2943
2944 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2945
2946 static void
2947 convert_regs_2 (basic_block block)
2948 {
2949   basic_block *stack, *sp;
2950
2951   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2952      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2953      of every block has already been computed.  */ 
2954
2955   stack = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
2956   sp = stack;
2957
2958   *sp++ = block;
2959
2960   do
2961     {
2962       edge e;
2963       edge_iterator ei;
2964
2965       block = *--sp;
2966
2967       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
2968          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
2969          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
2970          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
2971          we check the necessity to process some of these successors
2972          before such an edge deletion may happen.  However, there is
2973          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
2974          the edge between them happens to be deleted, the successor
2975          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
2976          is that there is no way to preventively detect this case so we
2977          stack the successor in all cases and hand over the task of
2978          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
2979
2980       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2981         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
2982           {
2983             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
2984             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
2985               *sp++ = e->dest;
2986           }
2987
2988       convert_regs_1 (block);
2989     }
2990   while (sp != stack);
2991
2992   free (stack);
2993 }
2994
2995 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
2996    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
2997    to the stack-like registers the 387 uses.  */
2998
2999 static void
3000 convert_regs (void)
3001 {
3002   int inserted;
3003   basic_block b;
3004   edge e;
3005   edge_iterator ei;
3006
3007   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3008   inserted = convert_regs_entry ();
3009
3010   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3011   convert_regs_exit ();
3012   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3013
3014   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3015      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3016      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3017
3018   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3019   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3020     convert_regs_2 (e->dest);
3021
3022   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3023      for keeping these even when not optimizing.  */
3024   FOR_EACH_BB (b)
3025     {
3026       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3027
3028       if (! bi->done)
3029         convert_regs_2 (b);
3030     }
3031
3032   inserted |= compensate_edges ();
3033
3034   clear_aux_for_blocks ();
3035
3036   fixup_abnormal_edges ();
3037   if (inserted)
3038     commit_edge_insertions ();
3039
3040   if (dump_file)
3041     fputc ('\n', dump_file);
3042 }
3043 \f
3044 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
3045    register file.  FILE is the dump file, if used.
3046
3047    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
3048    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
3049    code duplication created when the converter inserts pop insns on
3050    the edges.  */
3051
3052 static bool
3053 reg_to_stack (void)
3054 {
3055   basic_block bb;
3056   int i;
3057   int max_uid;
3058
3059   /* Clean up previous run.  */
3060   if (stack_regs_mentioned_data != NULL)
3061     VEC_free (char, heap, stack_regs_mentioned_data);
3062
3063   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
3064      expensive so we might save some compilation time.  */
3065   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3066     if (regs_ever_live[i])
3067       break;
3068   if (i > LAST_STACK_REG)
3069     return false;
3070
3071   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
3072      build the CFG and run life analysis.
3073      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
3074      as it don't update liveness yet.  */
3075   if (!optimize
3076       || ((flag_sched2_use_superblocks || flag_sched2_use_traces)
3077           && flag_schedule_insns_after_reload))
3078     {
3079       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
3080       life_analysis (PROP_DEATH_NOTES);
3081     }
3082   mark_dfs_back_edges ();
3083
3084   /* Set up block info for each basic block.  */
3085   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
3086   FOR_EACH_BB (bb)
3087     {
3088       block_info bi = BLOCK_INFO (bb);
3089       edge_iterator ei;
3090       edge e;
3091       int reg;
3092
3093       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3094         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3095             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
3096           bi->predecessors++;
3097
3098       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
3099       bi->stack_in.top = -2;
3100
3101       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
3102       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
3103         {
3104           if (REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_end, reg))
3105             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
3106           if (REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_start, reg))
3107             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
3108         }
3109     }
3110
3111   /* Create the replacement registers up front.  */
3112   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3113     {
3114       enum machine_mode mode;
3115       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
3116            mode != VOIDmode;
3117            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3118         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3119       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
3120            mode != VOIDmode;
3121            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3122         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3123     }
3124
3125   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
3126
3127   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
3128
3129      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
3130      we're inserting these instructions before the prologue and
3131      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
3132      on zero, which we can get from `ldz'.  */
3133
3134   if (flag_pic)
3135     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
3136   else
3137     {
3138       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
3139       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
3140     }
3141
3142   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
3143   max_uid = get_max_uid ();
3144   stack_regs_mentioned_data = VEC_alloc (char, heap, max_uid + 1);
3145   memset (VEC_address (char, stack_regs_mentioned_data),
3146           0, sizeof (char) * max_uid + 1);
3147
3148   convert_regs ();
3149
3150   free_aux_for_blocks ();
3151   return true;
3152 }
3153 #endif /* STACK_REGS */
3154 \f
3155 static bool
3156 gate_handle_stack_regs (void)
3157 {
3158 #ifdef STACK_REGS
3159   return 1;
3160 #else
3161   return 0;
3162 #endif
3163 }
3164
3165 /* Convert register usage from flat register file usage to a stack
3166    register file.  */
3167 static unsigned int
3168 rest_of_handle_stack_regs (void)
3169 {
3170 #ifdef STACK_REGS
3171   if (reg_to_stack () && optimize)
3172     {
3173       regstack_completed = 1;
3174       if (cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_POST_REGSTACK
3175                        | (flag_crossjumping ? CLEANUP_CROSSJUMP : 0))
3176           && (flag_reorder_blocks || flag_reorder_blocks_and_partition))
3177         {
3178           reorder_basic_blocks (0);
3179           cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_POST_REGSTACK);
3180         }
3181     }
3182   else 
3183     regstack_completed = 1;
3184 #endif
3185   return 0;
3186 }
3187
3188 struct tree_opt_pass pass_stack_regs =
3189 {
3190   "stack",                              /* name */
3191   gate_handle_stack_regs,               /* gate */
3192   rest_of_handle_stack_regs,            /* execute */
3193   NULL,                                 /* sub */
3194   NULL,                                 /* next */
3195   0,                                    /* static_pass_number */
3196   TV_REG_STACK,                         /* tv_id */
3197   0,                                    /* properties_required */
3198   0,                                    /* properties_provided */
3199   0,                                    /* properties_destroyed */
3200   0,                                    /* todo_flags_start */
3201   TODO_dump_func |
3202   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
3203   'k'                                   /* letter */
3204 };