OSDN Git Service

b13753863a44e52ecca234320a2edf16e9f89df5
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / reg-stack.c
1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19    Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20    02111-1307, USA.  */
21
22 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
23    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
24
25    * The form of the input:
26
27    On input, the function consists of insn that have had their
28    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
29    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
30    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
31    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
32    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
33    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
34    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
35    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
36
37    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
38    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
39    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
40    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
41    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
42    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
43    after this pass is done.
44
45    * The form of the output:
46
47    After this pass, hard register numbers represent the distance from
48    the current top of stack to the desired register.  A reference to
49    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
50    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
51    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
52
53    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
54    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
55
56    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
57    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
58    will replace the existing stack top, not push a new value.
59
60    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
61    SET_SRC is REG or MEM.
62
63    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
64    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
65    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
66
67    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
68    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
69    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
70    stack.
71
72    * Methodology:
73
74    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
75    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
76    SET_DEST, only REG_UNUSED.
77
78    * asm_operands:
79
80    There are several rules on the usage of stack-like regs in
81    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
82    stack-like regs:
83
84    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
85       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
86       which must be explicitly popped by gcc.
87
88         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
89         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
90         output operand.
91
92    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
93       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
94       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
95       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
96       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
97       up".
98
99         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
100         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
101
102    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
103       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
104
105                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
106
107       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
108       the asm pushes a result onto the reg-stack, 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
174 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
175    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
176
177    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
178    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
179    stack registers.  */
180 static GTY(()) varray_type stack_regs_mentioned_data;
181
182 #ifdef STACK_REGS
183
184 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
185
186 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
187    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
188
189    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
190    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
191    appropriately.
192
193    REG_SET indicates which registers are live.  */
194
195 typedef struct stack_def
196 {
197   int top;                      /* index to top stack element */
198   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
199   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
200 } *stack;
201
202 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
203    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
204
205 typedef struct block_info_def
206 {
207   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
208   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
209   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
210   int done;                     /* True if block already converted.  */
211   int predecessors;             /* Number of predecessors that needs
212                                    to be visited.  */
213 } *block_info;
214
215 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
216
217 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
218 enum emit_where
219 {
220   EMIT_AFTER,
221   EMIT_BEFORE
222 };
223
224 /* The block we're currently working on.  */
225 static basic_block current_block;
226
227 /* This is the register file for all register after conversion.  */
228 static rtx
229   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
230
231 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
232   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
233
234 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
235 static rtx not_a_num;
236
237 /* Forward declarations */
238
239 static int stack_regs_mentioned_p (rtx pat);
240 static void straighten_stack (rtx, stack);
241 static void pop_stack (stack, int);
242 static rtx *get_true_reg (rtx *);
243
244 static int check_asm_stack_operands (rtx);
245 static int get_asm_operand_n_inputs (rtx);
246 static rtx stack_result (tree);
247 static void replace_reg (rtx *, int);
248 static void remove_regno_note (rtx, enum reg_note, unsigned int);
249 static int get_hard_regnum (stack, rtx);
250 static rtx emit_pop_insn (rtx, stack, rtx, enum emit_where);
251 static void emit_swap_insn (rtx, stack, rtx);
252 static void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
253 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
254 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
255 static int swap_rtx_condition (rtx);
256 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
257 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
258 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
259 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
260 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
261 static int convert_regs_entry (void);
262 static void convert_regs_exit (void);
263 static int convert_regs_1 (FILE *, basic_block);
264 static int convert_regs_2 (FILE *, basic_block);
265 static int convert_regs (FILE *);
266 static void print_stack (FILE *, stack);
267 static rtx next_flags_user (rtx);
268 static void record_label_references (rtx, rtx);
269 static bool compensate_edge (edge, FILE *);
270 \f
271 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
272
273 static int
274 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
275 {
276   const char *fmt;
277   int i;
278
279   if (STACK_REG_P (pat))
280     return 1;
281
282   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
283   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
284     {
285       if (fmt[i] == 'E')
286         {
287           int j;
288
289           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
290             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
291               return 1;
292         }
293       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
294         return 1;
295     }
296
297   return 0;
298 }
299
300 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
301
302 int
303 stack_regs_mentioned (rtx insn)
304 {
305   unsigned int uid, max;
306   int test;
307
308   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
309     return 0;
310
311   uid = INSN_UID (insn);
312   max = VARRAY_SIZE (stack_regs_mentioned_data);
313   if (uid >= max)
314     {
315       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
316          do not grow too quickly.  */
317       max = uid + uid / 20;
318       VARRAY_GROW (stack_regs_mentioned_data, max);
319     }
320
321   test = VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid);
322   if (test == 0)
323     {
324       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
325       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
326       VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid) = test;
327     }
328
329   return test == 1;
330 }
331 \f
332 static rtx ix86_flags_rtx;
333
334 static rtx
335 next_flags_user (rtx insn)
336 {
337   /* Search forward looking for the first use of this value.
338      Stop at block boundaries.  */
339
340   while (insn != BB_END (current_block))
341     {
342       insn = NEXT_INSN (insn);
343
344       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
345         return insn;
346
347       if (CALL_P (insn))
348         return NULL_RTX;
349     }
350   return NULL_RTX;
351 }
352 \f
353 /* Reorganize the stack into ascending numbers,
354    after this insn.  */
355
356 static void
357 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
358 {
359   struct stack_def temp_stack;
360   int top;
361
362   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
363      already in increasing order and no reorganization is needed.
364
365      Similarly if the stack is empty.  */
366   if (regstack->top <= 0)
367     return;
368
369   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
370
371   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
372     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
373
374   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_AFTER);
375 }
376
377 /* Pop a register from the stack.  */
378
379 static void
380 pop_stack (stack regstack, int regno)
381 {
382   int top = regstack->top;
383
384   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
385   regstack->top--;
386   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
387   if (regstack->reg [top] != regno)
388     {
389       int i;
390       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
391         if (regstack->reg [i] == regno)
392           {
393             int j;
394             for (j = i; j < top; j++)
395               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
396             break;
397           }
398     }
399 }
400 \f
401 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
402    register file.  FILE is the dump file, if used.
403
404    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
405    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
406    code duplication created when the converter inserts pop insns on
407    the edges.  */
408
409 bool
410 reg_to_stack (FILE *file)
411 {
412   basic_block bb;
413   int i;
414   int max_uid;
415
416   /* Clean up previous run.  */
417   stack_regs_mentioned_data = 0;
418
419   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
420      expensive so we might save some compilation time.  */
421   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
422     if (regs_ever_live[i])
423       break;
424   if (i > LAST_STACK_REG)
425     return false;
426
427   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
428      build the CFG and run life analysis.
429      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
430      as it don't update liveness yet.  */
431   if (!optimize
432       || (flag_sched2_use_superblocks
433           && flag_schedule_insns_after_reload))
434     {
435       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
436       life_analysis (file, PROP_DEATH_NOTES);
437     }
438   mark_dfs_back_edges ();
439
440   /* Set up block info for each basic block.  */
441   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
442   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
443     {
444       edge e;
445       edge_iterator ei;
446
447       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
448         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
449             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
450           BLOCK_INFO (bb)->predecessors++;
451     }
452
453   /* Create the replacement registers up front.  */
454   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
455     {
456       enum machine_mode mode;
457       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
458            mode != VOIDmode;
459            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
460         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
461       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
462            mode != VOIDmode;
463            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
464         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
465     }
466
467   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
468
469   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
470
471      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
472      we're inserting these instructions before the prologue and
473      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
474      on zero, which we can get from `ldz'.  */
475
476   if (flag_pic)
477     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
478   else
479     {
480       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
481       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
482     }
483
484   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
485   max_uid = get_max_uid ();
486   VARRAY_CHAR_INIT (stack_regs_mentioned_data, max_uid + 1,
487                     "stack_regs_mentioned cache");
488
489   convert_regs (file);
490
491   free_aux_for_blocks ();
492   return true;
493 }
494 \f
495 /* Check PAT, which is in INSN, for LABEL_REFs.  Add INSN to the
496    label's chain of references, and note which insn contains each
497    reference.  */
498
499 static void
500 record_label_references (rtx insn, rtx pat)
501 {
502   enum rtx_code code = GET_CODE (pat);
503   int i;
504   const char *fmt;
505
506   if (code == LABEL_REF)
507     {
508       rtx label = XEXP (pat, 0);
509       rtx ref;
510
511       gcc_assert (LABEL_P (label));
512
513       /* If this is an undefined label, LABEL_REFS (label) contains
514          garbage.  */
515       if (INSN_UID (label) == 0)
516         return;
517
518       /* Don't make a duplicate in the code_label's chain.  */
519
520       for (ref = LABEL_REFS (label);
521            ref && ref != label;
522            ref = LABEL_NEXTREF (ref))
523         if (CONTAINING_INSN (ref) == insn)
524           return;
525
526       CONTAINING_INSN (pat) = insn;
527       LABEL_NEXTREF (pat) = LABEL_REFS (label);
528       LABEL_REFS (label) = pat;
529
530       return;
531     }
532
533   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
534   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
535     {
536       if (fmt[i] == 'e')
537         record_label_references (insn, XEXP (pat, i));
538       if (fmt[i] == 'E')
539         {
540           int j;
541           for (j = 0; j < XVECLEN (pat, i); j++)
542             record_label_references (insn, XVECEXP (pat, i, j));
543         }
544     }
545 }
546 \f
547 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
548    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
549    PAT that stopped the search.  */
550
551 static rtx *
552 get_true_reg (rtx *pat)
553 {
554   for (;;)
555     switch (GET_CODE (*pat))
556       {
557       case SUBREG:
558         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
559            actual FP register in use.  */
560         {
561           rtx subreg;
562           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
563             {
564               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
565                                                    GET_MODE (subreg),
566                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
567                                                    GET_MODE (*pat));
568               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
569                                   GET_MODE (subreg));
570             default:
571               return pat;
572             }
573         }
574       case FLOAT:
575       case FIX:
576       case FLOAT_EXTEND:
577         pat = & XEXP (*pat, 0);
578         break;
579
580       case FLOAT_TRUNCATE:
581         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
582           return pat;
583         pat = & XEXP (*pat, 0);
584         break;
585       }
586 }
587 \f
588 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
589 static bool any_malformed_asm;
590
591 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
592    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
593    numbers below refer to that explanation.  */
594
595 static int
596 check_asm_stack_operands (rtx insn)
597 {
598   int i;
599   int n_clobbers;
600   int malformed_asm = 0;
601   rtx body = PATTERN (insn);
602
603   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
604   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
605   int alt;
606
607   rtx *clobber_reg = 0;
608   int n_inputs, n_outputs;
609
610   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
611      alternative matches, this asm is malformed.  */
612   extract_insn (insn);
613   constrain_operands (1);
614   alt = which_alternative;
615
616   preprocess_constraints ();
617
618   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
619   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
620
621   if (alt < 0)
622     {
623       malformed_asm = 1;
624       /* Avoid further trouble with this insn.  */
625       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
626       return 0;
627     }
628
629   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
630   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
631     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
632         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
633       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
634
635   /* Set up CLOBBER_REG.  */
636
637   n_clobbers = 0;
638
639   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
640     {
641       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
642
643       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
644         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
645           {
646             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
647             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
648
649             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
650               reg = SUBREG_REG (reg);
651
652             if (STACK_REG_P (reg))
653               {
654                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
655                 n_clobbers++;
656               }
657           }
658     }
659
660   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
661      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
662      operand constraints must select a class with a single reg.
663
664      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
665      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
666
667   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
668   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
669     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
670       {
671         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
672           {
673             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
674             malformed_asm = 1;
675           }
676         else
677           {
678             int j;
679
680             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
681               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
682                 {
683                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
684                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
685                   malformed_asm = 1;
686                   break;
687                 }
688             if (j == n_clobbers)
689               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
690           }
691       }
692
693
694   /* Search for first non-popped reg.  */
695   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
696     if (! reg_used_as_output[i])
697       break;
698
699   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
700   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
701     if (reg_used_as_output[i])
702       break;
703
704   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
705     {
706       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
707       malformed_asm = 1;
708     }
709
710   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
711      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
712      popped.  */
713
714   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
715   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
716     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
717       {
718         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
719            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
720         int j;
721
722         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
723           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
724             break;
725
726         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
727           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
728       }
729
730   /* Search for first non-popped reg.  */
731   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
732     if (! implicitly_dies[i])
733       break;
734
735   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
736   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
737     if (implicitly_dies[i])
738       break;
739
740   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
741     {
742       error_for_asm (insn,
743                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
744       malformed_asm = 1;
745     }
746
747   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
748      output constraints must use the "&" earlyclobber.
749
750      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
751      record any earlyclobber.  */
752
753   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
754     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
755       {
756         int j;
757
758         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
759           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
760             {
761               error_for_asm (insn,
762                              "output operand %d must use `&' constraint", j);
763               malformed_asm = 1;
764             }
765       }
766
767   if (malformed_asm)
768     {
769       /* Avoid further trouble with this insn.  */
770       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
771       any_malformed_asm = true;
772       return 0;
773     }
774
775   return 1;
776 }
777 \f
778 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
779    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
780    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
781    placed.  */
782
783 static int
784 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
785 {
786   switch (GET_CODE (body))
787     {
788     case SET:
789       gcc_assert (GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS);
790       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
791       
792     case ASM_OPERANDS:
793       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
794       
795     case PARALLEL:
796       return get_asm_operand_n_inputs (XVECEXP (body, 0, 0));
797       
798     default:
799       gcc_unreachable ();
800     }
801 }
802
803 /* If current function returns its result in an fp stack register,
804    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
805
806 static rtx
807 stack_result (tree decl)
808 {
809   rtx result;
810
811   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
812      it is not returned in a stack register.  */
813   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
814     return 0;
815
816   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
817   if (result != 0)
818     {
819 #ifdef FUNCTION_OUTGOING_VALUE
820       result
821         = FUNCTION_OUTGOING_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
822 #else
823       result = FUNCTION_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
824 #endif
825     }
826
827   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
828 }
829 \f
830
831 /*
832  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
833  * pass over the RTL.
834  */
835
836 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
837    the desired hard REGNO.  */
838
839 static void
840 replace_reg (rtx *reg, int regno)
841 {
842   gcc_assert (regno >= FIRST_STACK_REG);
843   gcc_assert (regno <= LAST_STACK_REG);
844   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
845
846   gcc_assert (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_FLOAT
847               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
848
849   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
850 }
851
852 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
853    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
854
855 static void
856 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
857 {
858   rtx *note_link, this;
859
860   note_link = &REG_NOTES (insn);
861   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
862     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
863         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
864       {
865         *note_link = XEXP (this, 1);
866         return;
867       }
868     else
869       note_link = &XEXP (this, 1);
870
871   gcc_unreachable ();
872 }
873
874 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
875    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
876    returned if the register is not found.  */
877
878 static int
879 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
880 {
881   int i;
882
883   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
884
885   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
886     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
887       break;
888
889   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
890 }
891 \f
892 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
893    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
894    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
895    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
896    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
897    cases the movdf pattern to pop.  */
898
899 static rtx
900 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
901 {
902   rtx pop_insn, pop_rtx;
903   int hard_regno;
904
905   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
906      CLOBBER and USE expressions.  */
907   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
908     {
909       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
910       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
911
912       pop_insn = NULL_RTX;
913       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
914         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
915       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
916         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
917       gcc_assert (pop_insn);
918       return pop_insn;
919     }
920
921   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
922
923   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
924
925   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
926                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
927
928   if (where == EMIT_AFTER)
929     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
930   else
931     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
932
933   REG_NOTES (pop_insn)
934     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
935                          REG_NOTES (pop_insn));
936
937   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
938     = regstack->reg[regstack->top];
939   regstack->top -= 1;
940   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
941
942   return pop_insn;
943 }
944 \f
945 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
946    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
947    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
948    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
949
950    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
951
952 static void
953 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
954 {
955   int hard_regno;
956   rtx swap_rtx;
957   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
958   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
959   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
960
961   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
962
963   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
964   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
965     return;
966
967   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
968
969   tmp = regstack->reg[other_reg];
970   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
971   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
972
973   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
974      block boundary.  */
975   i1 = NULL;
976   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
977     {
978       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
979       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
980       while (tmp != limit)
981         {
982           if (LABEL_P (tmp)
983               || CALL_P (tmp)
984               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
985               || (NOTE_P (tmp)
986                   && NOTE_LINE_NUMBER (tmp) == NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE)
987               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
988                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
989             {
990               i1 = tmp;
991               break;
992             }
993           tmp = PREV_INSN (tmp);
994         }
995     }
996
997   if (i1 != NULL_RTX
998       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
999     {
1000       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
1001       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
1002
1003       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
1004          swap with, omit the swap.  */
1005
1006       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
1007           && REG_P (i1src)
1008           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
1009           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1010         return;
1011
1012       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
1013          omit the swap.  */
1014
1015       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
1016           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
1017           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1018         return;
1019     }
1020
1021   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
1022                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
1023
1024   if (i1)
1025     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
1026   else if (current_block)
1027     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
1028   else
1029     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
1030 }
1031 \f
1032 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
1033    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
1034    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
1035    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
1036    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
1037
1038    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
1039    is emitted.  */
1040
1041 static void
1042 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
1043 {
1044   struct stack_def temp_stack;
1045   int regno, j, k, temp;
1046
1047   temp_stack = *regstack;
1048
1049   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
1050   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
1051   gcc_assert (regno >= 0);
1052   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1053     {
1054       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1055       j = temp_stack.top;
1056
1057       temp = temp_stack.reg[k];
1058       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1059       temp_stack.reg[j] = temp;
1060     }
1061
1062   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1063   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
1064   gcc_assert (regno >= 0);
1065   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1066     {
1067       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1068       j = temp_stack.top - 1;
1069
1070       temp = temp_stack.reg[k];
1071       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1072       temp_stack.reg[j] = temp;
1073     }
1074
1075   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1076 }
1077 \f
1078 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1079    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1080    was deleted in the process.  */
1081
1082 static bool
1083 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1084 {
1085   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1086   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1087   rtx src, dest;
1088   rtx note;
1089   bool control_flow_insn_deleted = false;
1090
1091   src = *psrc; dest = *pdest;
1092
1093   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1094     {
1095       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1096          just change the register mapping and delete the insn.  */
1097
1098       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1099       if (note)
1100         {
1101           int i;
1102
1103           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1104           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
1105
1106           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1107             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1108               break;
1109
1110           /* The source must be live, and the dest must be dead.  */
1111           gcc_assert (i >= 0);
1112           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1113
1114           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1115              If so, just pop the src.  */
1116
1117           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1118             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1119           else
1120             {
1121               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1122               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1123               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1124             }
1125
1126           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1127           delete_insn (insn);
1128           return control_flow_insn_deleted;
1129         }
1130
1131       /* The source reg does not die.  */
1132
1133       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1134          will confuse the machine description output patterns. But if
1135          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1136          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1137
1138       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1139         {
1140           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1141             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1142
1143           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1144           delete_insn (insn);
1145           return control_flow_insn_deleted;
1146         }
1147
1148       /* The destination ought to be dead.  */
1149       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1150
1151       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1152
1153       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1154       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1155       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1156     }
1157   else if (STACK_REG_P (src))
1158     {
1159       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1160          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1161          needs be.  */
1162
1163       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1164
1165       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1166       if (note)
1167         {
1168           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1169           regstack->top--;
1170           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1171         }
1172       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1173                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1174         {
1175           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1176              clobbering the source reg.  The output code can handle
1177              this by reading back the value from the MEM.
1178              But it is more efficient to use a temp register if one is
1179              available.  Push the source value here if the register
1180              stack is not full, and then write the value to memory via
1181              a pop.  */
1182           rtx push_rtx, push_insn;
1183           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1184
1185           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1186           push_insn = emit_insn_before (push_rtx, insn);
1187           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1188                                                 REG_NOTES (insn));
1189         }
1190
1191       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1192     }
1193   else
1194     {
1195       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1196
1197       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1198          stack regs.  The actual target is always the top of the
1199          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1200          now at top of stack.  */
1201
1202       /* The destination ought to be dead.  */
1203       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1204
1205       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1206
1207       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1208       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1209       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1210     }
1211
1212   return control_flow_insn_deleted;
1213 }
1214 \f
1215 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1216    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1217    such.  */
1218
1219 static int
1220 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1221 {
1222   const char *fmt;
1223   int i, r = 0;
1224
1225   if (COMPARISON_P (pat))
1226     {
1227       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1228       r = 1;
1229     }
1230   else
1231     {
1232       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1233       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1234         {
1235           if (fmt[i] == 'E')
1236             {
1237               int j;
1238
1239               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1240                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1241             }
1242           else if (fmt[i] == 'e')
1243             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1244         }
1245     }
1246
1247   return r;
1248 }
1249
1250 static int
1251 swap_rtx_condition (rtx insn)
1252 {
1253   rtx pat = PATTERN (insn);
1254
1255   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1256
1257   if (GET_CODE (pat) == SET
1258       && REG_P (SET_DEST (pat))
1259       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1260     {
1261       insn = next_flags_user (insn);
1262       if (insn == NULL_RTX)
1263         return 0;
1264       pat = PATTERN (insn);
1265     }
1266
1267   /* See if this is, or ends in, a fnstsw, aka unspec 9.  If so, we're
1268      not doing anything with the cc value right now.  We may be able to
1269      search for one though.  */
1270
1271   if (GET_CODE (pat) == SET
1272       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1273       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1274     {
1275       rtx dest = SET_DEST (pat);
1276
1277       /* Search forward looking for the first use of this value.
1278          Stop at block boundaries.  */
1279       while (insn != BB_END (current_block))
1280         {
1281           insn = NEXT_INSN (insn);
1282           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1283             break;
1284           if (CALL_P (insn))
1285             return 0;
1286         }
1287
1288       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1289          other than sahf, aka unspec 10, or the value does not die
1290          (meaning we'd have to search further), then we must give up.  */
1291       pat = PATTERN (insn);
1292       if (GET_CODE (pat) != SET
1293           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1294           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1295           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1296         return 0;
1297
1298       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1299       insn = next_flags_user (insn);
1300       if (insn == NULL_RTX)
1301         return 0;
1302       pat = PATTERN (insn);
1303     }
1304
1305   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1306     {
1307       int fail = 0;
1308       INSN_CODE (insn) = -1;
1309       if (recog_memoized (insn) == -1)
1310         fail = 1;
1311       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1312          following user too.  */
1313       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1314         {
1315           insn = next_flags_user (insn);
1316           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1317             fail = 1;
1318         }
1319       if (fail)
1320         {
1321           swap_rtx_condition_1 (pat);
1322           return 0;
1323         }
1324       return 1;
1325     }
1326   return 0;
1327 }
1328
1329 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1330    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1331
1332    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1333    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1334    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1335    set up.  */
1336
1337 static void
1338 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1339 {
1340   rtx *src1, *src2;
1341   rtx src1_note, src2_note;
1342   rtx flags_user;
1343
1344   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1345   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1346   flags_user = next_flags_user (insn);
1347
1348   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1349      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1350   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1351        || (STACK_REG_P (*src2)
1352            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1353       && swap_rtx_condition (insn))
1354     {
1355       rtx temp;
1356       temp = XEXP (pat_src, 0);
1357       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1358       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1359
1360       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1361       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1362
1363       INSN_CODE (insn) = -1;
1364     }
1365
1366   /* We will fix any death note later.  */
1367
1368   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1369
1370   if (STACK_REG_P (*src2))
1371     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1372   else
1373     src2_note = NULL_RTX;
1374
1375   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1376
1377   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1378
1379   if (STACK_REG_P (*src2))
1380     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1381
1382   if (src1_note)
1383     {
1384       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1385       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1386     }
1387
1388   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1389      the same stack register, don't bother, because only one death is
1390      needed, and it was just handled.  */
1391
1392   if (src2_note
1393       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1394             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1395     {
1396       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1397          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1398          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1399          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1400
1401       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1402           && src1_note)
1403         {
1404           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1405           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1406         }
1407       else
1408         {
1409           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1410              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1411              pop and remove the death note from here.  */
1412
1413           /* link_cc0_insns (insn); */
1414
1415           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1416
1417           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1418                          EMIT_AFTER);
1419         }
1420     }
1421 }
1422 \f
1423 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1424    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1425    was deleted in the process.  */
1426
1427 static bool
1428 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1429 {
1430   rtx *dest, *src;
1431   bool control_flow_insn_deleted = false;
1432
1433   switch (GET_CODE (pat))
1434     {
1435     case USE:
1436       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1437          Handle them by popping the dying register.  */
1438       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1439       if (STACK_REG_P (*src)
1440           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1441         {
1442           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1443           return control_flow_insn_deleted;
1444         }
1445       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1446       else
1447         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, *src) != -1);
1448       break;
1449
1450     case CLOBBER:
1451       {
1452         rtx note;
1453
1454         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1455         if (STACK_REG_P (*dest))
1456           {
1457             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1458
1459             if (pat != PATTERN (insn))
1460               {
1461                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1462                    it's own scratch register.  It does this by clobbering
1463                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1464                    register.  If the register is live, kill it now.
1465                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1466                    later too.  */
1467
1468                 if (note)
1469                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1470                 else
1471                   {
1472                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1473                     gcc_assert (note);
1474                   }
1475                 remove_note (insn, note);
1476                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1477               }
1478             else
1479               {
1480                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1481                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1482                    all other clobbers, this must be due to a function
1483                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1484
1485                 if (! note
1486                     && get_hard_regnum (regstack, *dest) == -1)
1487                   {
1488                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1489                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest), SFmode),
1490                                        not_a_num);
1491                     PATTERN (insn) = pat;
1492                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1493                   }
1494                 if (! note && COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (*dest))
1495                     && get_hard_regnum (regstack, FP_MODE_REG (REGNO (*dest), DFmode)) == -1)
1496                   {
1497                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1498                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest) + 1, SFmode),
1499                                        not_a_num);
1500                     PATTERN (insn) = pat;
1501                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1502                   }
1503               }
1504           }
1505         break;
1506       }
1507
1508     case SET:
1509       {
1510         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1511         rtx src1_note, src2_note;
1512         rtx pat_src;
1513
1514         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1515         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1516         pat_src = SET_SRC (pat);
1517
1518         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1519         if (STACK_REG_P (*src)
1520             || (STACK_REG_P (*dest)
1521                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1522                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1523           {
1524             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1525             break;
1526           }
1527
1528         switch (GET_CODE (pat_src))
1529           {
1530           case COMPARE:
1531             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1532             break;
1533
1534           case CALL:
1535             {
1536               int count;
1537               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1538                    --count >= 0;)
1539                 {
1540                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1541                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1542                 }
1543             }
1544             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1545             break;
1546
1547           case REG:
1548             /* This is a `tstM2' case.  */
1549             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1550             src1 = src;
1551
1552             /* Fall through.  */
1553
1554           case FLOAT_TRUNCATE:
1555           case SQRT:
1556           case ABS:
1557           case NEG:
1558             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1559                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1560                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1561                source.  */
1562
1563             if (src1 == 0)
1564               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1565
1566             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1567
1568             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1569
1570             if (STACK_REG_P (*dest))
1571               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1572
1573             if (src1_note)
1574               {
1575                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1576                 regstack->top--;
1577                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1578               }
1579
1580             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1581             break;
1582
1583           case MINUS:
1584           case DIV:
1585             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1586                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1587                can be used.  */
1588           case MULT:
1589           case PLUS:
1590             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1591                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1592                source and some other stack register (possibly top of stack)
1593                as a destination.  */
1594
1595             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1596             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1597
1598             /* We will fix any death note later.  */
1599
1600             if (STACK_REG_P (*src1))
1601               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1602             else
1603               src1_note = NULL_RTX;
1604             if (STACK_REG_P (*src2))
1605               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1606             else
1607               src2_note = NULL_RTX;
1608
1609             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1610                must be top of stack.  */
1611
1612             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1613               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1614             else
1615               {
1616                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1617                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1618                    the new top of stack.  */
1619
1620                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1621
1622                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1623                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1624                 gcc_assert (src1_hard_regnum != -1);
1625                 gcc_assert (src2_hard_regnum != -1);
1626
1627                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1628                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1629                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1630               }
1631
1632             if (STACK_REG_P (*src1))
1633               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1634             if (STACK_REG_P (*src2))
1635               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1636
1637             if (src1_note)
1638               {
1639                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1640
1641                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1642                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1643                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1644                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1645                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1646
1647                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1648                   {
1649                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1650                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1651                   }
1652                 else
1653                   {
1654                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1655
1656                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1657                     replace_reg (dest, regno);
1658
1659                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1660                       = regstack->reg[regstack->top];
1661                   }
1662
1663                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1664                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1665                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1666                 regstack->top--;
1667               }
1668             else if (src2_note)
1669               {
1670                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1671                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1672                   {
1673                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1674                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1675                   }
1676                 else
1677                   {
1678                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1679
1680                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1681                     replace_reg (dest, regno);
1682
1683                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1684                       = regstack->reg[regstack->top];
1685                   }
1686
1687                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1688                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1689                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1690                 regstack->top--;
1691               }
1692             else
1693               {
1694                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1695                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1696               }
1697
1698             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1699             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1700                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1701                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1702              {
1703                 int tmp = REGNO (*src1);
1704                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1705                 replace_reg (src2, tmp);
1706              }
1707             break;
1708
1709           case UNSPEC:
1710             switch (XINT (pat_src, 1))
1711               {
1712               case UNSPEC_SIN:
1713               case UNSPEC_COS:
1714               case UNSPEC_FRNDINT:
1715               case UNSPEC_F2XM1:
1716
1717               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1718               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1719               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1720               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1721
1722                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1723
1724                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1725
1726                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1727
1728                 /* Input should never die, it is
1729                    replaced with output.  */
1730                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1731                 gcc_assert (!src1_note);
1732
1733                 if (STACK_REG_P (*dest))
1734                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1735
1736                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1737                 break;
1738
1739               case UNSPEC_FPATAN:
1740               case UNSPEC_FYL2X:
1741               case UNSPEC_FYL2XP1:
1742                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1743
1744                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1745                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1746
1747                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1748                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1749
1750                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1751
1752                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1753                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1754
1755                 if (src1_note)
1756                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1757                 if (src2_note)
1758                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1759
1760                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1761                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1762                                     regstack->reg[regstack->top]);
1763                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1764                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1765                 regstack->top -= 2;
1766
1767                 /* Push the result back onto the stack.  */
1768                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1769                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1770                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1771                 break;
1772
1773               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1774               case UNSPEC_FPREM_F:
1775               case UNSPEC_FPREM1_F:
1776                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1777                    first part of double input, double output insn.  */
1778
1779                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1780                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1781
1782                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1783                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1784
1785                 /* Inputs should never die, they are
1786                    replaced with outputs.  */
1787                 gcc_assert (!src1_note);
1788                 gcc_assert (!src2_note);
1789
1790                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1791
1792                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1793                    will be filled in second part of insn.  */
1794                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1795                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1796                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1797                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1798                 }
1799
1800                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1801                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1802                 break;
1803
1804               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1805               case UNSPEC_FPREM_U:
1806               case UNSPEC_FPREM1_U:
1807                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1808                    second part of double input, double output insn.  */
1809
1810                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1811                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1812
1813                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1814                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1815
1816                 /* Inputs should never die, they are
1817                    replaced with outputs.  */
1818                 gcc_assert (!src1_note);
1819                 gcc_assert (!src2_note);
1820
1821                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1822
1823                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1824                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1825                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1826                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1827                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1828                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1829                 }
1830
1831                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1832                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1833                 break;
1834
1835               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1836               case UNSPEC_TAN_ONE:
1837               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1838                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1839                    first part of one input, double output insn.  */
1840
1841                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1842
1843                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1844
1845                 /* Input should never die, it is
1846                    replaced with output.  */
1847                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1848                 gcc_assert (!src1_note);
1849
1850                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1851                    will be filled in second part of insn.  */
1852                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1853                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1854                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1855                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1856                 }
1857
1858                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1859                 break;
1860
1861               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1862               case UNSPEC_TAN_TAN:
1863               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1864                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1865                    second part of one input, double output insn.  */
1866
1867                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1868
1869                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1870
1871                 /* Input should never die, it is
1872                    replaced with output.  */
1873                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1874                 gcc_assert (!src1_note);
1875
1876                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1877                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1878                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1879                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1880                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1881                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1882
1883                   regstack->top++;
1884                 }
1885
1886                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1887                 break;
1888
1889               case UNSPEC_SAHF:
1890                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1891                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1892
1893                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1894                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1895                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1896                 /* Fall through.  */
1897
1898               case UNSPEC_FNSTSW:
1899                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1900                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1901                    up before now.  */
1902
1903                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1904                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1905
1906                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1907                 break;
1908
1909               default:
1910                 gcc_unreachable ();
1911               }
1912             break;
1913
1914           case IF_THEN_ELSE:
1915             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1916
1917             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1918             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1919
1920             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1921             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1922
1923             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1924                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1925                will move the destination to the top of stack. But if the
1926                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1927                have to handle it here.  */
1928             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1929                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1930               {
1931                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1932                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1933                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1934                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1935                      && src1_note)
1936                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1937                         && src2_note))
1938                   {
1939                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1940                                 - FIRST_STACK_REG);
1941                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1942                                 - FIRST_STACK_REG);
1943
1944                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1945                        swapped on the stack */
1946                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1947                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1948
1949                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1950                        i386 do have comparison always reversible.  */
1951                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1952                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1953                   }
1954                 else
1955                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1956               }
1957
1958             {
1959               rtx src_note [3];
1960               int i;
1961
1962               src_note[0] = 0;
1963               src_note[1] = src1_note;
1964               src_note[2] = src2_note;
1965
1966               if (STACK_REG_P (*src1))
1967                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1968               if (STACK_REG_P (*src2))
1969                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1970
1971               for (i = 1; i <= 2; i++)
1972                 if (src_note [i])
1973                   {
1974                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1975
1976                     /* If the register that dies is not at the top of
1977                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1978                        Top of stack should never die, as it is the
1979                        destination.  */
1980                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1981                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1982                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1983                                     EMIT_AFTER);
1984                   }
1985             }
1986
1987             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1988                not present.  */
1989             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1990               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1991             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1992             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1993             break;
1994
1995           default:
1996             gcc_unreachable ();
1997           }
1998         break;
1999       }
2000
2001     default:
2002       break;
2003     }
2004
2005   return control_flow_insn_deleted;
2006 }
2007 \f
2008 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
2009    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
2010    before the insn, and is updated with changes made here.
2011
2012    There are several requirements and assumptions about the use of
2013    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
2014    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
2015    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
2016    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
2017
2018 static void
2019 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2020 {
2021   rtx body = PATTERN (insn);
2022   int alt;
2023
2024   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
2025   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
2026   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
2027
2028   rtx *clobber_reg = 0;
2029   rtx **clobber_loc = 0;
2030
2031   struct stack_def temp_stack;
2032   int n_notes;
2033   int n_clobbers;
2034   rtx note;
2035   int i;
2036   int n_inputs, n_outputs;
2037
2038   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2039     return;
2040
2041   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2042      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2043      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2044   extract_insn (insn);
2045   constrain_operands (1);
2046   alt = which_alternative;
2047
2048   preprocess_constraints ();
2049
2050   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2051   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2052
2053   gcc_assert (alt >= 0);
2054
2055   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2056   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2057     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2058         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2059       {
2060         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2061         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2062       }
2063
2064   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2065
2066   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2067     i++;
2068
2069   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2070   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2071   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2072
2073   n_notes = 0;
2074   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2075     {
2076       rtx reg = XEXP (note, 0);
2077       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2078
2079       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2080         {
2081           loc = & SUBREG_REG (reg);
2082           reg = SUBREG_REG (reg);
2083         }
2084
2085       if (STACK_REG_P (reg)
2086           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2087               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2088         {
2089           note_reg[n_notes] = reg;
2090           note_loc[n_notes] = loc;
2091           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2092           n_notes++;
2093         }
2094     }
2095
2096   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2097
2098   n_clobbers = 0;
2099
2100   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2101     {
2102       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2103       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2104
2105       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2106         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2107           {
2108             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2109             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2110             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2111
2112             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2113               {
2114                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2115                 reg = SUBREG_REG (reg);
2116               }
2117
2118             if (STACK_REG_P (reg))
2119               {
2120                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2121                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2122                 n_clobbers++;
2123               }
2124           }
2125     }
2126
2127   temp_stack = *regstack;
2128
2129   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2130
2131   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2132     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2133         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2134                                FLOAT_REGS)
2135         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2136       {
2137         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2138            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2139            these constraints are for single register classes, and
2140            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2141            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2142            actual reg this operand needs to be in.  */
2143
2144         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2145
2146         gcc_assert (regno >= 0);
2147
2148         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2149           {
2150             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2151                it and swap it with whatever is already in I's place.
2152                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2153                should be.  */
2154             int j, k, temp;
2155
2156             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2157             j = (temp_stack.top
2158                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2159
2160             temp = temp_stack.reg[k];
2161             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2162             temp_stack.reg[j] = temp;
2163           }
2164       }
2165
2166   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2167      order.  */
2168
2169   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2170
2171   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2172      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2173
2174   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2175     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2176       {
2177         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2178
2179         gcc_assert (regnum >= 0);
2180
2181         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2182       }
2183
2184   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2185     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2186       {
2187         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2188
2189         gcc_assert (regnum >= 0);
2190
2191         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2192       }
2193
2194   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2195     {
2196       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2197          Don't try to replace it in that case.  */
2198       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2199
2200       if (regnum >= 0)
2201         {
2202           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2203              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2204              the right reg there without calling replace_reg.  */
2205
2206           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2207         }
2208     }
2209
2210   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2211
2212   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2213     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2214       {
2215         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2216            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2217         int j;
2218
2219         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2220           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2221             break;
2222
2223         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2224           {
2225             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2226                But that's OK, because all we need to do is pop the
2227                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2228                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2229                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2230
2231             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2232                                 regstack->reg[regstack->top]);
2233             regstack->top--;
2234           }
2235       }
2236
2237   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2238      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2239      ???  Explain why this is true.  */
2240
2241   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2242     {
2243       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2244       int j;
2245
2246       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2247         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2248             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2249           {
2250             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2251             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2252             break;
2253           }
2254     }
2255
2256   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2257      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2258      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2259
2260      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2261      in the death notes have already been substituted.  */
2262
2263   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2264     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2265       {
2266         int j;
2267
2268         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2269           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2270               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2271             {
2272               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2273                                     EMIT_AFTER);
2274               break;
2275             }
2276       }
2277
2278   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2279     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2280       {
2281         int j;
2282
2283         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2284           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2285               && note_kind[j] == REG_DEAD
2286               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2287                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2288             {
2289               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2290                                     EMIT_AFTER);
2291               break;
2292             }
2293       }
2294 }
2295 \f
2296 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2297    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2298    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2299    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2300    a control flow insn was deleted in the process.  */
2301
2302 static bool
2303 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2304 {
2305   rtx *note_link, note;
2306   bool control_flow_insn_deleted = false;
2307   int i;
2308
2309   if (CALL_P (insn))
2310     {
2311       int top = regstack->top;
2312
2313       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2314          registers for this call, make sure they are in the right
2315          order.  */
2316
2317       if (top >= 0)
2318         {
2319           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2320
2321           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2322
2323           while (regstack->top >= 0)
2324             {
2325               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2326               regstack->top--;
2327             }
2328         }
2329     }
2330
2331   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2332      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2333      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2334      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2335      fail otherwise.  */
2336
2337   if (stack_regs_mentioned (insn))
2338     {
2339       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2340       if (n_operands >= 0)
2341         {
2342           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2343              decide how many are inputs, and do register substitution.
2344              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2345
2346           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2347           return control_flow_insn_deleted;
2348         }
2349
2350       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2351         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2352           {
2353             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2354               {
2355                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2356                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2357                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2358                 control_flow_insn_deleted
2359                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2360                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2361               }
2362           }
2363       else
2364         control_flow_insn_deleted
2365           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2366     }
2367
2368   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2369      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2370
2371   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2372     return control_flow_insn_deleted;
2373
2374   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2375      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2376      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2377      making it no longer `unset'.  */
2378
2379   note_link = &REG_NOTES (insn);
2380   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2381     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2382       {
2383         *note_link = XEXP (note, 1);
2384         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2385       }
2386     else
2387       note_link = &XEXP (note, 1);
2388
2389   return control_flow_insn_deleted;
2390 }
2391 \f
2392 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2393    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2394    a register live in the new block that is not now live.
2395
2396    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2397    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2398    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2399    the same as NEW upon return.
2400
2401    This function will not preserve block_end[].  But that information
2402    is no longer needed once this has executed.  */
2403
2404 static void
2405 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2406 {
2407   int reg;
2408   int update_end = 0;
2409
2410   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2411      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2412
2413   if (where == EMIT_AFTER)
2414     {
2415       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2416         update_end = 1;
2417       insn = NEXT_INSN (insn);
2418     }
2419
2420   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2421
2422   for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2423     if (! TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2424       emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode),
2425                      EMIT_BEFORE);
2426
2427   if (new->top == -2)
2428     {
2429       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2430          the old stack order.  */
2431
2432       new->top = old->top;
2433       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2434     }
2435   else
2436     {
2437       /* This block has been entered before, and we must match the
2438          previously selected stack order.  */
2439
2440       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2441          not their depth or liveliness.  */
2442
2443       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2444       gcc_unreachable ();
2445     win:
2446       gcc_assert (old->top == new->top);
2447
2448       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2449          swaps until the stack is correct.
2450
2451          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2452          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2453          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2454          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2455          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2456
2457       if (new->top != -1)
2458         do
2459           {
2460             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2461                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2462
2463             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2464               {
2465                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2466                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2467                     break;
2468
2469                 gcc_assert (reg != -1);
2470
2471                 emit_swap_insn (insn, old,
2472                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2473               }
2474
2475             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2476              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2477              above fix it.  */
2478
2479             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2480               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2481                 {
2482                   emit_swap_insn (insn, old,
2483                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2484                   break;
2485                 }
2486           } while (reg >= 0);
2487
2488       /* At this point there must be no differences.  */
2489
2490       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2491         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
2492     }
2493
2494   if (update_end)
2495     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2496 }
2497 \f
2498 /* Print stack configuration.  */
2499
2500 static void
2501 print_stack (FILE *file, stack s)
2502 {
2503   if (! file)
2504     return;
2505
2506   if (s->top == -2)
2507     fprintf (file, "uninitialized\n");
2508   else if (s->top == -1)
2509     fprintf (file, "empty\n");
2510   else
2511     {
2512       int i;
2513       fputs ("[ ", file);
2514       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2515         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2516       fputs ("]\n", file);
2517     }
2518 }
2519 \f
2520 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2521    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2522    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2523    are initialized before use.
2524
2525    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2526    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2527
2528 static int
2529 convert_regs_entry (void)
2530 {
2531   int inserted = 0;
2532   edge e;
2533   edge_iterator ei;
2534   basic_block block;
2535
2536   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2537     {
2538       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2539       int reg;
2540
2541       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2542       bi->stack_in.top = -2;
2543
2544       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2545       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2546         {
2547           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2548             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2549           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2550             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2551         }
2552     }
2553
2554   /* Load something into each stack register live at function entry.
2555      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2556      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2557      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2558      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2559
2560      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2561      never seen by the convert_regs pass.  */
2562
2563   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2564     {
2565       basic_block block = e->dest;
2566       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2567       int reg, top = -1;
2568
2569       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2570         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2571           {
2572             rtx init;
2573
2574             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2575
2576             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2577                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2578                                 not_a_num);
2579             insert_insn_on_edge (init, e);
2580             inserted = 1;
2581           }
2582
2583       bi->stack_in.top = top;
2584     }
2585
2586   return inserted;
2587 }
2588
2589 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2590    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2591
2592 static void
2593 convert_regs_exit (void)
2594 {
2595   int value_reg_low, value_reg_high;
2596   stack output_stack;
2597   rtx retvalue;
2598
2599   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2600   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2601   if (retvalue)
2602     {
2603       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2604       value_reg_high = value_reg_low
2605         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2606     }
2607
2608   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2609   if (value_reg_low == -1)
2610     output_stack->top = -1;
2611   else
2612     {
2613       int reg;
2614
2615       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2616       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2617         {
2618           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2619           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2620         }
2621     }
2622 }
2623
2624 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2625    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2626    of the successor hasn't been processed yet.  */
2627 static bool
2628 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2629 {
2630   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2631   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2632   struct stack_def regstack, tmpstack;
2633   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2634   int reg;
2635
2636   current_block = block;
2637   regstack = bi->stack_out;
2638   if (file)
2639     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2640
2641   if (target_stack->top == -2)
2642     {
2643       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2644          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2645       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2646         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2647           break;
2648
2649       if (reg == -1)
2650         {
2651           if (file)
2652             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2653
2654           /* change_stack kills values in regstack.  */
2655           tmpstack = regstack;
2656
2657           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2658           return false;
2659         }
2660
2661       if (file)
2662         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2663     }
2664   else
2665     {
2666       if (target_stack->top == regstack.top)
2667         {
2668           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2669             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2670               break;
2671
2672           if (reg == -1)
2673             {
2674               if (file)
2675                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2676               return false;
2677             }
2678         }
2679
2680       if (file)
2681         {
2682           fprintf (file, "correcting stack to ");
2683           print_stack (file, target_stack);
2684         }
2685     }
2686
2687   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2688      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2689      library.  */
2690   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2691     target_stack->top = -1;
2692
2693   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2694      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2695   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2696     {
2697       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2698          live at st(0) on the end of the source block, and no
2699          values live at the beginning of the destination block.  */
2700       HARD_REG_SET tmp;
2701
2702       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2703       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2704       gcc_unreachable ();
2705     eh1:
2706
2707       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2708          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2709       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2710       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2711         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2712       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2713       gcc_unreachable ();
2714     eh2:
2715
2716       target_stack->top = -1;
2717     }
2718
2719   /* It is better to output directly to the end of the block
2720      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2721      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2722      edge out, and it is not abnormal.  */
2723   else if (EDGE_COUNT (block->succs) == 1 && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2724     {
2725       /* change_stack kills values in regstack.  */
2726       tmpstack = regstack;
2727
2728       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2729                     (JUMP_P (BB_END (block))
2730                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2731     }
2732   else
2733     {
2734       rtx seq, after;
2735
2736       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2737          avoid any live register across them, so we should never
2738          have to insert instructions on such edges.  */
2739       gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2740
2741       current_block = NULL;
2742       start_sequence ();
2743
2744       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2745       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2746
2747       tmpstack = regstack;
2748       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2749
2750       seq = get_insns ();
2751       end_sequence ();
2752
2753       insert_insn_on_edge (seq, e);
2754       return true;
2755     }
2756   return false;
2757 }
2758
2759 /* Convert stack register references in one block.  */
2760
2761 static int
2762 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2763 {
2764   struct stack_def regstack;
2765   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2766   int deleted, inserted, reg;
2767   rtx insn, next;
2768   edge e, beste = NULL;
2769   bool control_flow_insn_deleted = false;
2770   edge_iterator ei;
2771
2772   inserted = 0;
2773   deleted = 0;
2774   any_malformed_asm = false;
2775
2776   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2777      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2778      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2779      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2780      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2781   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2782     {
2783       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2784         ;
2785       else if (! beste)
2786         beste = e;
2787       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2788         beste = e;
2789       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2790         ;
2791       else if (beste->count < e->count)
2792         beste = e;
2793       else if (beste->count > e->count)
2794         ;
2795       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2796                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2797         {
2798           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2799             beste = e;
2800         }
2801       else if (e->src->index < beste->src->index)
2802         beste = e;
2803     }
2804
2805   /* Initialize stack at block entry.  */
2806   if (bi->stack_in.top == -2)
2807     {
2808       if (beste)
2809         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2810       else
2811         {
2812           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2813           int reg;
2814
2815           bi->stack_in.top = -1;
2816           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2817             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2818               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2819         }
2820     }
2821   else
2822     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2823     beste = NULL;
2824
2825   current_block = block;
2826
2827   if (file)
2828     {
2829       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2830       print_stack (file, &bi->stack_in);
2831     }
2832
2833   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2834      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2835   next = BB_HEAD (block);
2836   regstack = bi->stack_in;
2837   do
2838     {
2839       insn = next;
2840       next = NEXT_INSN (insn);
2841
2842       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2843       gcc_assert (next);
2844       if (insn == BB_END (block))
2845         next = NULL;
2846
2847       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2848          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2849       if (stack_regs_mentioned (insn)
2850           || CALL_P (insn))
2851         {
2852           if (file)
2853             {
2854               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2855                        INSN_UID (insn));
2856               print_stack (file, &regstack);
2857             }
2858           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2859         }
2860     }
2861   while (next);
2862
2863   if (file)
2864     {
2865       fprintf (file, "Expected live registers [");
2866       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2867         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2868           fprintf (file, " %d", reg);
2869       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2870       print_stack (file, &regstack);
2871     }
2872
2873   insn = BB_END (block);
2874   if (JUMP_P (insn))
2875     insn = PREV_INSN (insn);
2876
2877   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2878      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2879      necessary moves for them.  */
2880
2881   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2882     {
2883       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2884           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2885         {
2886           rtx set;
2887
2888           if (file)
2889             {
2890               fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n",
2891                        reg);
2892             }
2893
2894           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode),
2895                              not_a_num);
2896           insn = emit_insn_after (set, insn);
2897           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2898         }
2899     }
2900   
2901   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2902      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2903      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2904      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2905      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2906
2907      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2908      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2909      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2910      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2911      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2912
2913      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2914      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2915      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2916      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2917
2918   if (control_flow_insn_deleted)
2919     purge_dead_edges (block);
2920
2921   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2922      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2923      same pattern of register kills as before.  */
2924   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2925   gcc_assert (any_malformed_asm);
2926  win:
2927   bi->stack_out = regstack;
2928
2929   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2930   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2931     {
2932       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2933           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
2934         {
2935           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->dest)->done
2936                       || e->dest == block);
2937           inserted |= compensate_edge (e, file);
2938         }
2939     }
2940   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2941     {
2942       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2943           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2944         {
2945           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->src)->done);
2946           inserted |= compensate_edge (e, file);
2947         }
2948     }
2949
2950   return inserted;
2951 }
2952
2953 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2954
2955 static int
2956 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
2957 {
2958   basic_block *stack, *sp;
2959   int inserted;
2960
2961   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2962      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2963      of every block has already been computed.  */ 
2964
2965   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
2966   sp = stack;
2967
2968   *sp++ = block;
2969
2970   inserted = 0;
2971   do
2972     {
2973       edge e;
2974       edge_iterator ei;
2975
2976       block = *--sp;
2977
2978       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
2979          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
2980          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
2981          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
2982          we check the necessity to process some of these successors
2983          before such an edge deletion may happen.  However, there is
2984          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
2985          the edge between them happens to be deleted, the successor
2986          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
2987          is that there is no way to preventively detect this case so we
2988          stack the successor in all cases and hand over the task of
2989          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
2990
2991       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2992         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
2993           {
2994             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
2995             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
2996               *sp++ = e->dest;
2997           }
2998
2999       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
3000       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
3001     }
3002   while (sp != stack);
3003
3004   return inserted;
3005 }
3006
3007 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3008    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3009    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3010
3011 static int
3012 convert_regs (FILE *file)
3013 {
3014   int inserted;
3015   basic_block b;
3016   edge e;
3017   edge_iterator ei;
3018
3019   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3020   inserted = convert_regs_entry ();
3021
3022   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3023   convert_regs_exit ();
3024   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3025
3026   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3027      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3028      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3029
3030   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3031   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3032     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
3033
3034   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3035      for keeping these even when not optimizing.  */
3036   FOR_EACH_BB (b)
3037     {
3038       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3039
3040       if (! bi->done)
3041         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
3042     }
3043   clear_aux_for_blocks ();
3044
3045   fixup_abnormal_edges ();
3046   if (inserted)
3047     commit_edge_insertions ();
3048
3049   if (file)
3050     fputc ('\n', file);
3051
3052   return inserted;
3053 }
3054 #endif /* STACK_REGS */
3055
3056 #include "gt-reg-stack.h"