gcc/reg-stack.c

   1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
   2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
   3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5    This file is part of GCC.
   6
   7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8    under the terms of the GNU General Public License as published by
   9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  10    any later version.
  11
  12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
  15    License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  19    Software Foundation, 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 bool move_nan_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
 255 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
 256 static int swap_rtx_condition (rtx);
 257 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
 258 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
 259 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
 260 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
 261 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
 262 static int convert_regs_entry (void);
 263 static void convert_regs_exit (void);
 264 static int convert_regs_1 (FILE *, basic_block);
 265 static int convert_regs_2 (FILE *, basic_block);
 266 static int convert_regs (FILE *);
 267 static void print_stack (FILE *, stack);
 268 static rtx next_flags_user (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
 495 \f
 496 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
 497    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
 498    PAT that stopped the search.  */
 499
 500 static rtx *
 501 get_true_reg (rtx *pat)
 502 {
 503   for (;;)
 504     switch (GET_CODE (*pat))
 505       {
 506       case SUBREG:
 507         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
 508            actual FP register in use.  */
 509         {
 510           rtx subreg;
 511           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
 512             {
 513               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
 514                                                    GET_MODE (subreg),
 515                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
 516                                                    GET_MODE (*pat));
 517               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
 518                                   GET_MODE (subreg));
 519             default:
 520               return pat;
 521             }
 522         }
 523       case FLOAT:
 524       case FIX:
 525       case FLOAT_EXTEND:
 526         pat = & XEXP (*pat, 0);
 527         break;
 528
 529       case FLOAT_TRUNCATE:
 530         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
 531           return pat;
 532         pat = & XEXP (*pat, 0);
 533         break;
 534       }
 535 }
 536 \f
 537 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
 538 static bool any_malformed_asm;
 539
 540 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
 541    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
 542    numbers below refer to that explanation.  */
 543
 544 static int
 545 check_asm_stack_operands (rtx insn)
 546 {
 547   int i;
 548   int n_clobbers;
 549   int malformed_asm = 0;
 550   rtx body = PATTERN (insn);
 551
 552   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 553   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
 554   int alt;
 555
 556   rtx *clobber_reg = 0;
 557   int n_inputs, n_outputs;
 558
 559   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
 560      alternative matches, this asm is malformed.  */
 561   extract_insn (insn);
 562   constrain_operands (1);
 563   alt = which_alternative;
 564
 565   preprocess_constraints ();
 566
 567   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
 568   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
 569
 570   if (alt < 0)
 571     {
 572       malformed_asm = 1;
 573       /* Avoid further trouble with this insn.  */
 574       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
 575       return 0;
 576     }
 577
 578   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
 579   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
 580     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
 581         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
 582       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
 583
 584   /* Set up CLOBBER_REG.  */
 585
 586   n_clobbers = 0;
 587
 588   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
 589     {
 590       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
 591
 592       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
 593         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
 594           {
 595             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
 596             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
 597
 598             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
 599               reg = SUBREG_REG (reg);
 600
 601             if (STACK_REG_P (reg))
 602               {
 603                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
 604                 n_clobbers++;
 605               }
 606           }
 607     }
 608
 609   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
 610      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
 611      operand constraints must select a class with a single reg.
 612
 613      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
 614      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
 615
 616   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
 617   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
 618     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
 619       {
 620         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
 621           {
 622             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
 623             malformed_asm = 1;
 624           }
 625         else
 626           {
 627             int j;
 628
 629             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
 630               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
 631                 {
 632                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
 633                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
 634                   malformed_asm = 1;
 635                   break;
 636                 }
 637             if (j == n_clobbers)
 638               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
 639           }
 640       }
 641
 642
 643   /* Search for first non-popped reg.  */
 644   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 645     if (! reg_used_as_output[i])
 646       break;
 647
 648   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
 649   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 650     if (reg_used_as_output[i])
 651       break;
 652
 653   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
 654     {
 655       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
 656       malformed_asm = 1;
 657     }
 658
 659   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
 660      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
 661      popped.  */
 662
 663   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
 664   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
 665     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
 666       {
 667         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
 668            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
 669         int j;
 670
 671         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
 672           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
 673             break;
 674
 675         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
 676           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
 677       }
 678
 679   /* Search for first non-popped reg.  */
 680   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 681     if (! implicitly_dies[i])
 682       break;
 683
 684   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
 685   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
 686     if (implicitly_dies[i])
 687       break;
 688
 689   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
 690     {
 691       error_for_asm (insn,
 692                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
 693       malformed_asm = 1;
 694     }
 695
 696   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
 697      output constraints must use the "&" earlyclobber.
 698
 699      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
 700      record any earlyclobber.  */
 701
 702   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
 703     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
 704       {
 705         int j;
 706
 707         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
 708           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
 709             {
 710               error_for_asm (insn,
 711                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
 712               malformed_asm = 1;
 713             }
 714       }
 715
 716   if (malformed_asm)
 717     {
 718       /* Avoid further trouble with this insn.  */
 719       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
 720       any_malformed_asm = true;
 721       return 0;
 722     }
 723
 724   return 1;
 725 }
 726 \f
 727 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
 728    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
 729    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
 730    placed.  */
 731
 732 static int
 733 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
 734 {
 735   switch (GET_CODE (body))
 736     {
 737     case SET:
 738       gcc_assert (GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS);
 739       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
 740
 741     case ASM_OPERANDS:
 742       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
 743
 744     case PARALLEL:
 745       return get_asm_operand_n_inputs (XVECEXP (body, 0, 0));
 746
 747     default:
 748       gcc_unreachable ();
 749     }
 750 }
 751
 752 /* If current function returns its result in an fp stack register,
 753    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
 754
 755 static rtx
 756 stack_result (tree decl)
 757 {
 758   rtx result;
 759
 760   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
 761      it is not returned in a stack register.  */
 762   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
 763     return 0;
 764
 765   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
 766   if (result != 0)
 767     {
 768 #ifdef FUNCTION_OUTGOING_VALUE
 769       result
 770         = FUNCTION_OUTGOING_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
 771 #else
 772       result = FUNCTION_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
 773 #endif
 774     }
 775
 776   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
 777 }
 778 \f
 779
 780 /*
 781  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
 782  * pass over the RTL.
 783  */
 784
 785 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
 786    the desired hard REGNO.  */
 787
 788 static void
 789 replace_reg (rtx *reg, int regno)
 790 {
 791   gcc_assert (regno >= FIRST_STACK_REG);
 792   gcc_assert (regno <= LAST_STACK_REG);
 793   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
 794
 795   gcc_assert (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_FLOAT
 796               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
 797
 798   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
 799 }
 800
 801 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
 802    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
 803
 804 static void
 805 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
 806 {
 807   rtx *note_link, this;
 808
 809   note_link = &REG_NOTES (insn);
 810   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
 811     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
 812         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
 813       {
 814         *note_link = XEXP (this, 1);
 815         return;
 816       }
 817     else
 818       note_link = &XEXP (this, 1);
 819
 820   gcc_unreachable ();
 821 }
 822
 823 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
 824    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
 825    returned if the register is not found.  */
 826
 827 static int
 828 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
 829 {
 830   int i;
 831
 832   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
 833
 834   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
 835     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
 836       break;
 837
 838   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
 839 }
 840 \f
 841 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
 842    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
 843    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
 844    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
 845    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
 846    cases the movdf pattern to pop.  */
 847
 848 static rtx
 849 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
 850 {
 851   rtx pop_insn, pop_rtx;
 852   int hard_regno;
 853
 854   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
 855      CLOBBER and USE expressions.  */
 856   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
 857     {
 858       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
 859       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
 860
 861       pop_insn = NULL_RTX;
 862       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
 863         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
 864       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
 865         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
 866       gcc_assert (pop_insn);
 867       return pop_insn;
 868     }
 869
 870   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
 871
 872   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
 873
 874   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
 875                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
 876
 877   if (where == EMIT_AFTER)
 878     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
 879   else
 880     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
 881
 882   REG_NOTES (pop_insn)
 883     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
 884                          REG_NOTES (pop_insn));
 885
 886   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
 887     = regstack->reg[regstack->top];
 888   regstack->top -= 1;
 889   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
 890
 891   return pop_insn;
 892 }
 893 \f
 894 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
 895    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
 896    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
 897    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
 898
 899    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
 900
 901 static void
 902 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
 903 {
 904   int hard_regno;
 905   rtx swap_rtx;
 906   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
 907   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
 908   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
 909
 910   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
 911
 912   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
 913   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
 914     return;
 915
 916   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
 917
 918   tmp = regstack->reg[other_reg];
 919   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
 920   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
 921
 922   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
 923      block boundary.  */
 924   i1 = NULL;
 925   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
 926     {
 927       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
 928       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
 929       while (tmp != limit)
 930         {
 931           if (LABEL_P (tmp)
 932               || CALL_P (tmp)
 933               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
 934               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
 935                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
 936             {
 937               i1 = tmp;
 938               break;
 939             }
 940           tmp = PREV_INSN (tmp);
 941         }
 942     }
 943
 944   if (i1 != NULL_RTX
 945       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
 946     {
 947       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
 948       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
 949
 950       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
 951          swap with, omit the swap.  */
 952
 953       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
 954           && REG_P (i1src)
 955           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
 956           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
 957         return;
 958
 959       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
 960          omit the swap.  */
 961
 962       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
 963           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
 964           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
 965         return;
 966     }
 967
 968   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
 969                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
 970
 971   if (i1)
 972     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
 973   else if (current_block)
 974     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
 975   else
 976     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
 977 }
 978 \f
 979 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
 980    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
 981    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
 982    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
 983    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
 984
 985    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
 986    is emitted.  */
 987
 988 static void
 989 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
 990 {
 991   struct stack_def temp_stack;
 992   int regno, j, k, temp;
 993
 994   temp_stack = *regstack;
 995
 996   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
 997   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
 998   gcc_assert (regno >= 0);
 999   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1000     {
1001       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1002       j = temp_stack.top;
1003
1004       temp = temp_stack.reg[k];
1005       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1006       temp_stack.reg[j] = temp;
1007     }
1008
1009   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1010   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
1011   gcc_assert (regno >= 0);
1012   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1013     {
1014       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1015       j = temp_stack.top - 1;
1016
1017       temp = temp_stack.reg[k];
1018       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1019       temp_stack.reg[j] = temp;
1020     }
1021
1022   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1023 }
1024 \f
1025 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1026    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1027    was deleted in the process.  */
1028
1029 static bool
1030 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1031 {
1032   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1033   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1034   rtx src, dest;
1035   rtx note;
1036   bool control_flow_insn_deleted = false;
1037
1038   src = *psrc; dest = *pdest;
1039
1040   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1041     {
1042       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1043          just change the register mapping and delete the insn.  */
1044
1045       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1046       if (note)
1047         {
1048           int i;
1049
1050           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1051           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
1052
1053           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1054             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1055               break;
1056
1057           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
1058           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1059
1060           /* If the source is not live, this is yet another case of
1061              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
1062           if (i < 0)
1063             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
1064
1065           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1066              If so, just pop the src.  */
1067
1068           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1069             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1070           else
1071             {
1072               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1073               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1074               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1075             }
1076
1077           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1078           delete_insn (insn);
1079           return control_flow_insn_deleted;
1080         }
1081
1082       /* The source reg does not die.  */
1083
1084       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1085          will confuse the machine description output patterns. But if
1086          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1087          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1088
1089       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1090         {
1091           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1092             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1093
1094           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1095           delete_insn (insn);
1096           return control_flow_insn_deleted;
1097         }
1098
1099       /* The destination ought to be dead.  */
1100       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1101
1102       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1103
1104       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1105       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1106       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1107     }
1108   else if (STACK_REG_P (src))
1109     {
1110       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1111          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1112          needs be.  */
1113
1114       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1115
1116       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1117       if (note)
1118         {
1119           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1120           regstack->top--;
1121           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1122         }
1123       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1124                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1125         {
1126           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1127              clobbering the source reg.  The output code can handle
1128              this by reading back the value from the MEM.
1129              But it is more efficient to use a temp register if one is
1130              available.  Push the source value here if the register
1131              stack is not full, and then write the value to memory via
1132              a pop.  */
1133           rtx push_rtx;
1134           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1135
1136           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1137           emit_insn_before (push_rtx, insn);
1138           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1139                                                 REG_NOTES (insn));
1140         }
1141
1142       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1143     }
1144   else
1145     {
1146       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1147
1148       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1149          stack regs.  The actual target is always the top of the
1150          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1151          now at top of stack.  */
1152
1153       /* The destination ought to be dead.  */
1154       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1155
1156       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1157
1158       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1159       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1160       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1161     }
1162
1163   return control_flow_insn_deleted;
1164 }
1165
1166 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1167    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1168
1169 static bool
1170 move_nan_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx dest)
1171 {
1172   rtx pat;
1173
1174   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1175   pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, not_a_num);
1176   PATTERN (insn) = pat;
1177   INSN_CODE (insn) = -1;
1178
1179   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1180 }
1181 \f
1182 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1183    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1184    such.  */
1185
1186 static int
1187 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1188 {
1189   const char *fmt;
1190   int i, r = 0;
1191
1192   if (COMPARISON_P (pat))
1193     {
1194       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1195       r = 1;
1196     }
1197   else
1198     {
1199       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1200       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1201         {
1202           if (fmt[i] == 'E')
1203             {
1204               int j;
1205
1206               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1207                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1208             }
1209           else if (fmt[i] == 'e')
1210             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1211         }
1212     }
1213
1214   return r;
1215 }
1216
1217 static int
1218 swap_rtx_condition (rtx insn)
1219 {
1220   rtx pat = PATTERN (insn);
1221
1222   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1223
1224   if (GET_CODE (pat) == SET
1225       && REG_P (SET_DEST (pat))
1226       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1227     {
1228       insn = next_flags_user (insn);
1229       if (insn == NULL_RTX)
1230         return 0;
1231       pat = PATTERN (insn);
1232     }
1233
1234   /* See if this is, or ends in, a fnstsw, aka unspec 9.  If so, we're
1235      not doing anything with the cc value right now.  We may be able to
1236      search for one though.  */
1237
1238   if (GET_CODE (pat) == SET
1239       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1240       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1241     {
1242       rtx dest = SET_DEST (pat);
1243
1244       /* Search forward looking for the first use of this value.
1245          Stop at block boundaries.  */
1246       while (insn != BB_END (current_block))
1247         {
1248           insn = NEXT_INSN (insn);
1249           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1250             break;
1251           if (CALL_P (insn))
1252             return 0;
1253         }
1254
1255       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1256          other than sahf, aka unspec 10, or the value does not die
1257          (meaning we'd have to search further), then we must give up.  */
1258       pat = PATTERN (insn);
1259       if (GET_CODE (pat) != SET
1260           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1261           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1262           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1263         return 0;
1264
1265       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1266       insn = next_flags_user (insn);
1267       if (insn == NULL_RTX)
1268         return 0;
1269       pat = PATTERN (insn);
1270     }
1271
1272   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1273     {
1274       int fail = 0;
1275       INSN_CODE (insn) = -1;
1276       if (recog_memoized (insn) == -1)
1277         fail = 1;
1278       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1279          following user too.  */
1280       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1281         {
1282           insn = next_flags_user (insn);
1283           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1284             fail = 1;
1285         }
1286       if (fail)
1287         {
1288           swap_rtx_condition_1 (pat);
1289           return 0;
1290         }
1291       return 1;
1292     }
1293   return 0;
1294 }
1295
1296 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1297    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1298
1299    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1300    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1301    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1302    set up.  */
1303
1304 static void
1305 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1306 {
1307   rtx *src1, *src2;
1308   rtx src1_note, src2_note;
1309
1310   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1311   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1312
1313   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1314      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1315   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1316        || (STACK_REG_P (*src2)
1317            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1318       && swap_rtx_condition (insn))
1319     {
1320       rtx temp;
1321       temp = XEXP (pat_src, 0);
1322       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1323       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1324
1325       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1326       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1327
1328       INSN_CODE (insn) = -1;
1329     }
1330
1331   /* We will fix any death note later.  */
1332
1333   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1334
1335   if (STACK_REG_P (*src2))
1336     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1337   else
1338     src2_note = NULL_RTX;
1339
1340   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1341
1342   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1343
1344   if (STACK_REG_P (*src2))
1345     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1346
1347   if (src1_note)
1348     {
1349       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1350       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1351     }
1352
1353   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1354      the same stack register, don't bother, because only one death is
1355      needed, and it was just handled.  */
1356
1357   if (src2_note
1358       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1359             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1360     {
1361       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1362          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1363          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1364          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1365
1366       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1367           && src1_note)
1368         {
1369           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1370           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1371         }
1372       else
1373         {
1374           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1375              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1376              pop and remove the death note from here.  */
1377
1378           /* link_cc0_insns (insn); */
1379
1380           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1381
1382           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1383                          EMIT_AFTER);
1384         }
1385     }
1386 }
1387 \f
1388 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1389    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1390    was deleted in the process.  */
1391
1392 static bool
1393 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1394 {
1395   rtx *dest, *src;
1396   bool control_flow_insn_deleted = false;
1397
1398   switch (GET_CODE (pat))
1399     {
1400     case USE:
1401       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1402          Handle them by popping the dying register.  */
1403       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1404       if (STACK_REG_P (*src)
1405           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1406         {
1407           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1408           return control_flow_insn_deleted;
1409         }
1410       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1411       else
1412         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, *src) != -1);
1413       break;
1414
1415     case CLOBBER:
1416       {
1417         rtx note;
1418
1419         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1420         if (STACK_REG_P (*dest))
1421           {
1422             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1423
1424             if (pat != PATTERN (insn))
1425               {
1426                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1427                    it's own scratch register.  It does this by clobbering
1428                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1429                    register.  If the register is live, kill it now.
1430                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1431                    later too.  */
1432
1433                 if (note)
1434                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1435                 else
1436                   {
1437                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1438                     gcc_assert (note);
1439                   }
1440                 remove_note (insn, note);
1441                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1442               }
1443             else
1444               {
1445                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1446                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1447                    all other clobbers, this must be due to a function
1448                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1449
1450                 if (!note)
1451                   {
1452                     rtx t = *dest;
1453                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1454                       control_flow_insn_deleted
1455                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1456                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1457                       {
1458                         t = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, DFmode);
1459                         if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1460                           control_flow_insn_deleted
1461                             |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1462                       }
1463                   }
1464               }
1465           }
1466         break;
1467       }
1468
1469     case SET:
1470       {
1471         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1472         rtx src1_note, src2_note;
1473         rtx pat_src;
1474
1475         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1476         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1477         pat_src = SET_SRC (pat);
1478
1479         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1480         if (STACK_REG_P (*src)
1481             || (STACK_REG_P (*dest)
1482                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1483                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1484           {
1485             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1486             break;
1487           }
1488
1489         switch (GET_CODE (pat_src))
1490           {
1491           case COMPARE:
1492             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1493             break;
1494
1495           case CALL:
1496             {
1497               int count;
1498               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1499                    --count >= 0;)
1500                 {
1501                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1502                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1503                 }
1504             }
1505             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1506             break;
1507
1508           case REG:
1509             /* This is a `tstM2' case.  */
1510             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1511             src1 = src;
1512
1513             /* Fall through.  */
1514
1515           case FLOAT_TRUNCATE:
1516           case SQRT:
1517           case ABS:
1518           case NEG:
1519             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1520                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1521                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1522                source.  */
1523
1524             if (src1 == 0)
1525               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1526
1527             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1528
1529             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1530
1531             if (STACK_REG_P (*dest))
1532               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1533
1534             if (src1_note)
1535               {
1536                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1537                 regstack->top--;
1538                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1539               }
1540
1541             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1542             break;
1543
1544           case MINUS:
1545           case DIV:
1546             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1547                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1548                can be used.  */
1549           case MULT:
1550           case PLUS:
1551             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1552                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1553                source and some other stack register (possibly top of stack)
1554                as a destination.  */
1555
1556             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1557             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1558
1559             /* We will fix any death note later.  */
1560
1561             if (STACK_REG_P (*src1))
1562               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1563             else
1564               src1_note = NULL_RTX;
1565             if (STACK_REG_P (*src2))
1566               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1567             else
1568               src2_note = NULL_RTX;
1569
1570             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1571                must be top of stack.  */
1572
1573             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1574               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1575             else
1576               {
1577                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1578                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1579                    the new top of stack.  */
1580
1581                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1582
1583                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1584                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1585                 gcc_assert (src1_hard_regnum != -1);
1586                 gcc_assert (src2_hard_regnum != -1);
1587
1588                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1589                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1590                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1591               }
1592
1593             if (STACK_REG_P (*src1))
1594               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1595             if (STACK_REG_P (*src2))
1596               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1597
1598             if (src1_note)
1599               {
1600                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1601
1602                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1603                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1604                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1605                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1606                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1607
1608                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1609                   {
1610                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1611                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1612                   }
1613                 else
1614                   {
1615                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1616
1617                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1618                     replace_reg (dest, regno);
1619
1620                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1621                       = regstack->reg[regstack->top];
1622                   }
1623
1624                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1625                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1626                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1627                 regstack->top--;
1628               }
1629             else if (src2_note)
1630               {
1631                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1632                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1633                   {
1634                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1635                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1636                   }
1637                 else
1638                   {
1639                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1640
1641                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1642                     replace_reg (dest, regno);
1643
1644                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1645                       = regstack->reg[regstack->top];
1646                   }
1647
1648                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1649                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1650                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1651                 regstack->top--;
1652               }
1653             else
1654               {
1655                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1656                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1657               }
1658
1659             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1660             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1661                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1662                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1663              {
1664                 int tmp = REGNO (*src1);
1665                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1666                 replace_reg (src2, tmp);
1667              }
1668             break;
1669
1670           case UNSPEC:
1671             switch (XINT (pat_src, 1))
1672               {
1673               case UNSPEC_FIST:
1674                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1675
1676                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1677                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1678
1679                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1680
1681                 if (STACK_REG_P (*dest))
1682                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1683
1684                 if (src1_note)
1685                   {
1686                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1687                     regstack->top--;
1688                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1689                   }
1690
1691                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1692                 break;
1693
1694               case UNSPEC_SIN:
1695               case UNSPEC_COS:
1696               case UNSPEC_FRNDINT:
1697               case UNSPEC_F2XM1:
1698
1699               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1700               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1701               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1702               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1703
1704                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1705
1706                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1707
1708                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1709
1710                 /* Input should never die, it is
1711                    replaced with output.  */
1712                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1713                 gcc_assert (!src1_note);
1714
1715                 if (STACK_REG_P (*dest))
1716                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1717
1718                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1719                 break;
1720
1721               case UNSPEC_FPATAN:
1722               case UNSPEC_FYL2X:
1723               case UNSPEC_FYL2XP1:
1724                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1725
1726                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1727                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1728
1729                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1730                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1731
1732                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1733
1734                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1735                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1736
1737                 if (src1_note)
1738                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1739                 if (src2_note)
1740                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1741
1742                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1743                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1744                                     regstack->reg[regstack->top]);
1745                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1746                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1747                 regstack->top -= 2;
1748
1749                 /* Push the result back onto the stack.  */
1750                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1751                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1752                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1753                 break;
1754
1755               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1756               case UNSPEC_FPREM_F:
1757               case UNSPEC_FPREM1_F:
1758                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1759                    first part of double input, double output insn.  */
1760
1761                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1762                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1763
1764                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1765                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1766
1767                 /* Inputs should never die, they are
1768                    replaced with outputs.  */
1769                 gcc_assert (!src1_note);
1770                 gcc_assert (!src2_note);
1771
1772                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1773
1774                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1775                    will be filled in second part of insn.  */
1776                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1777                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1778                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1779                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1780                 }
1781
1782                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1783                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1784                 break;
1785
1786               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1787               case UNSPEC_FPREM_U:
1788               case UNSPEC_FPREM1_U:
1789                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1790                    second part of double input, double output insn.  */
1791
1792                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1793                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1794
1795                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1796                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1797
1798                 /* Inputs should never die, they are
1799                    replaced with outputs.  */
1800                 gcc_assert (!src1_note);
1801                 gcc_assert (!src2_note);
1802
1803                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1804
1805                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1806                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1807                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1808                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1809                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1810                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1811                 }
1812
1813                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1814                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1815                 break;
1816
1817               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1818               case UNSPEC_TAN_ONE:
1819               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1820                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1821                    first part of one input, double output insn.  */
1822
1823                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1824
1825                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1826
1827                 /* Input should never die, it is
1828                    replaced with output.  */
1829                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1830                 gcc_assert (!src1_note);
1831
1832                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1833                    will be filled in second part of insn.  */
1834                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1835                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1836                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1837                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1838                 }
1839
1840                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1841                 break;
1842
1843               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1844               case UNSPEC_TAN_TAN:
1845               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1846                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1847                    second part of one input, double output insn.  */
1848
1849                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1850
1851                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1852
1853                 /* Input should never die, it is
1854                    replaced with output.  */
1855                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1856                 gcc_assert (!src1_note);
1857
1858                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1859                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1860                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1861                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1862                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1863                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1864
1865                   regstack->top++;
1866                 }
1867
1868                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1869                 break;
1870
1871               case UNSPEC_SAHF:
1872                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1873                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1874
1875                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1876                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1877                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1878                 /* Fall through.  */
1879
1880               case UNSPEC_FNSTSW:
1881                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1882                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1883                    up before now.  */
1884
1885                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1886                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1887
1888                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1889                 break;
1890
1891               default:
1892                 gcc_unreachable ();
1893               }
1894             break;
1895
1896           case IF_THEN_ELSE:
1897             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1898
1899             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1900             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1901
1902             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1903             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1904
1905             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1906                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1907                will move the destination to the top of stack. But if the
1908                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1909                have to handle it here.  */
1910             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1911                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1912               {
1913                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1914                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1915                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1916                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1917                      && src1_note)
1918                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1919                         && src2_note))
1920                   {
1921                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1922                                 - FIRST_STACK_REG);
1923                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1924                                 - FIRST_STACK_REG);
1925
1926                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1927                        swapped on the stack */
1928                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1929                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1930
1931                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1932                        i386 do have comparison always reversible.  */
1933                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1934                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1935                   }
1936                 else
1937                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1938               }
1939
1940             {
1941               rtx src_note [3];
1942               int i;
1943
1944               src_note[0] = 0;
1945               src_note[1] = src1_note;
1946               src_note[2] = src2_note;
1947
1948               if (STACK_REG_P (*src1))
1949                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1950               if (STACK_REG_P (*src2))
1951                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1952
1953               for (i = 1; i <= 2; i++)
1954                 if (src_note [i])
1955                   {
1956                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1957
1958                     /* If the register that dies is not at the top of
1959                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1960                        Top of stack should never die, as it is the
1961                        destination.  */
1962                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1963                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1964                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1965                                     EMIT_AFTER);
1966                   }
1967             }
1968
1969             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1970                not present.  */
1971             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1972               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1973             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1974             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1975             break;
1976
1977           default:
1978             gcc_unreachable ();
1979           }
1980         break;
1981       }
1982
1983     default:
1984       break;
1985     }
1986
1987   return control_flow_insn_deleted;
1988 }
1989 \f
1990 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1991    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1992    before the insn, and is updated with changes made here.
1993
1994    There are several requirements and assumptions about the use of
1995    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1996    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1997    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
1998    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
1999
2000 static void
2001 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2002 {
2003   rtx body = PATTERN (insn);
2004   int alt;
2005
2006   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
2007   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
2008   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
2009
2010   rtx *clobber_reg = 0;
2011   rtx **clobber_loc = 0;
2012
2013   struct stack_def temp_stack;
2014   int n_notes;
2015   int n_clobbers;
2016   rtx note;
2017   int i;
2018   int n_inputs, n_outputs;
2019
2020   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2021     return;
2022
2023   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2024      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2025      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2026   extract_insn (insn);
2027   constrain_operands (1);
2028   alt = which_alternative;
2029
2030   preprocess_constraints ();
2031
2032   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2033   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2034
2035   gcc_assert (alt >= 0);
2036
2037   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2038   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2039     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2040         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2041       {
2042         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2043         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2044       }
2045
2046   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2047
2048   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2049     i++;
2050
2051   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2052   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2053   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2054
2055   n_notes = 0;
2056   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2057     {
2058       rtx reg = XEXP (note, 0);
2059       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2060
2061       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2062         {
2063           loc = & SUBREG_REG (reg);
2064           reg = SUBREG_REG (reg);
2065         }
2066
2067       if (STACK_REG_P (reg)
2068           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2069               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2070         {
2071           note_reg[n_notes] = reg;
2072           note_loc[n_notes] = loc;
2073           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2074           n_notes++;
2075         }
2076     }
2077
2078   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2079
2080   n_clobbers = 0;
2081
2082   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2083     {
2084       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2085       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2086
2087       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2088         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2089           {
2090             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2091             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2092             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2093
2094             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2095               {
2096                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2097                 reg = SUBREG_REG (reg);
2098               }
2099
2100             if (STACK_REG_P (reg))
2101               {
2102                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2103                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2104                 n_clobbers++;
2105               }
2106           }
2107     }
2108
2109   temp_stack = *regstack;
2110
2111   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2112
2113   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2114     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2115         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2116                                FLOAT_REGS)
2117         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2118       {
2119         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2120            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2121            these constraints are for single register classes, and
2122            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2123            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2124            actual reg this operand needs to be in.  */
2125
2126         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2127
2128         gcc_assert (regno >= 0);
2129
2130         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2131           {
2132             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2133                it and swap it with whatever is already in I's place.
2134                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2135                should be.  */
2136             int j, k, temp;
2137
2138             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2139             j = (temp_stack.top
2140                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2141
2142             temp = temp_stack.reg[k];
2143             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2144             temp_stack.reg[j] = temp;
2145           }
2146       }
2147
2148   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2149      order.  */
2150
2151   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2152
2153   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2154      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2155
2156   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2157     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2158       {
2159         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2160
2161         gcc_assert (regnum >= 0);
2162
2163         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2164       }
2165
2166   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2167     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2168       {
2169         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2170
2171         gcc_assert (regnum >= 0);
2172
2173         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2174       }
2175
2176   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2177     {
2178       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2179          Don't try to replace it in that case.  */
2180       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2181
2182       if (regnum >= 0)
2183         {
2184           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2185              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2186              the right reg there without calling replace_reg.  */
2187
2188           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2189         }
2190     }
2191
2192   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2193
2194   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2195     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2196       {
2197         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2198            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2199         int j;
2200
2201         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2202           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2203             break;
2204
2205         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2206           {
2207             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2208                But that's OK, because all we need to do is pop the
2209                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2210                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2211                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2212
2213             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2214                                 regstack->reg[regstack->top]);
2215             regstack->top--;
2216           }
2217       }
2218
2219   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2220      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2221      ???  Explain why this is true.  */
2222
2223   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2224     {
2225       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2226       int j;
2227
2228       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2229         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2230             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2231           {
2232             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2233             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2234             break;
2235           }
2236     }
2237
2238   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2239      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2240      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2241
2242      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2243      in the death notes have already been substituted.  */
2244
2245   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2246     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2247       {
2248         int j;
2249
2250         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2251           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2252               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2253             {
2254               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2255                                     EMIT_AFTER);
2256               break;
2257             }
2258       }
2259
2260   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2261     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2262       {
2263         int j;
2264
2265         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2266           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2267               && note_kind[j] == REG_DEAD
2268               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2269                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2270             {
2271               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2272                                     EMIT_AFTER);
2273               break;
2274             }
2275       }
2276 }
2277 \f
2278 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2279    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2280    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2281    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2282    a control flow insn was deleted in the process.  */
2283
2284 static bool
2285 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2286 {
2287   rtx *note_link, note;
2288   bool control_flow_insn_deleted = false;
2289   int i;
2290
2291   if (CALL_P (insn))
2292     {
2293       int top = regstack->top;
2294
2295       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2296          registers for this call, make sure they are in the right
2297          order.  */
2298
2299       if (top >= 0)
2300         {
2301           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2302
2303           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2304
2305           while (regstack->top >= 0)
2306             {
2307               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2308               regstack->top--;
2309             }
2310         }
2311     }
2312
2313   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2314      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2315      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2316      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2317      fail otherwise.  */
2318
2319   if (stack_regs_mentioned (insn))
2320     {
2321       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2322       if (n_operands >= 0)
2323         {
2324           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2325              decide how many are inputs, and do register substitution.
2326              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2327
2328           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2329           return control_flow_insn_deleted;
2330         }
2331
2332       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2333         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2334           {
2335             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2336               {
2337                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2338                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2339                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2340                 control_flow_insn_deleted
2341                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2342                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2343               }
2344           }
2345       else
2346         control_flow_insn_deleted
2347           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2348     }
2349
2350   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2351      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2352
2353   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2354     return control_flow_insn_deleted;
2355
2356   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2357      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2358      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2359      making it no longer `unset'.  */
2360
2361   note_link = &REG_NOTES (insn);
2362   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2363     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2364       {
2365         *note_link = XEXP (note, 1);
2366         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2367       }
2368     else
2369       note_link = &XEXP (note, 1);
2370
2371   return control_flow_insn_deleted;
2372 }
2373 \f
2374 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2375    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2376    a register live in the new block that is not now live.
2377
2378    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2379    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2380    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2381    the same as NEW upon return.
2382
2383    This function will not preserve block_end[].  But that information
2384    is no longer needed once this has executed.  */
2385
2386 static void
2387 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2388 {
2389   int reg;
2390   int update_end = 0;
2391
2392   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2393      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2394
2395   if (where == EMIT_AFTER)
2396     {
2397       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2398         update_end = 1;
2399       insn = NEXT_INSN (insn);
2400     }
2401
2402   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2403
2404   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2405      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2406      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2407   if (new->top > 0)
2408     {
2409       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2410       int pops[REG_STACK_SIZE];
2411       int next, dest, topsrc;
2412
2413       /* First pass to determine the free slots.  */
2414       for (reg = 0; reg <= new->top; reg++)
2415         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]);
2416
2417       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2418       topsrc = -1;
2419       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2420         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2421           {
2422             dest = -1;
2423             for (next = 0; next <= new->top; next++)
2424               if (!slots[next] && new->reg[next] == old->reg[reg])
2425                 {
2426                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2427                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2428                   if (next == new->top)
2429                     topsrc = reg;
2430                   slots[next] = true;
2431                   dest = next;
2432                   break;
2433                 }
2434             pops[reg] = dest;
2435           }
2436         else
2437           pops[reg] = reg;
2438
2439       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2440          location, if we still need to permute the stack below and we
2441          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2442          slot is still unallocated, in which case we should place the
2443          top of stack there.  */
2444       if (topsrc != -1)
2445         for (reg = 0; reg < new->top; reg++)
2446           if (!slots[reg])
2447             {
2448               pops[topsrc] = reg;
2449               slots[new->top] = false;
2450               slots[reg] = true;
2451               break;
2452             }
2453
2454       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2455       next = new->top;
2456       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2457         {
2458           dest = pops[reg];
2459           if (dest == -1)
2460             {
2461               /* Find next free slot.  */
2462               while (slots[next])
2463                 next--;
2464               dest = next--;
2465             }
2466           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2467                          EMIT_BEFORE);
2468         }
2469     }
2470   else
2471     {
2472       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2473          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2474          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2475       int live, next;
2476
2477       live = 0;
2478       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2479         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2480           live++;
2481
2482       next = live;
2483       while (old->top >= live)
2484         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[old->top]))
2485           {
2486             while (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[next]))
2487               next--;
2488             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2489                            EMIT_BEFORE);
2490           }
2491         else
2492           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2493                          EMIT_BEFORE);
2494     }
2495
2496   if (new->top == -2)
2497     {
2498       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2499          the old stack order.  */
2500
2501       new->top = old->top;
2502       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2503     }
2504   else
2505     {
2506       /* This block has been entered before, and we must match the
2507          previously selected stack order.  */
2508
2509       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2510          not their depth or liveliness.  */
2511
2512       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2513       gcc_unreachable ();
2514     win:
2515       gcc_assert (old->top == new->top);
2516
2517       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2518          swaps until the stack is correct.
2519
2520          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2521          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2522          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2523          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2524          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2525
2526       if (new->top != -1)
2527         do
2528           {
2529             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2530                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2531
2532             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2533               {
2534                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2535                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2536                     break;
2537
2538                 gcc_assert (reg != -1);
2539
2540                 emit_swap_insn (insn, old,
2541                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2542               }
2543
2544             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2545              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2546              above fix it.  */
2547
2548             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2549               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2550                 {
2551                   emit_swap_insn (insn, old,
2552                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2553                   break;
2554                 }
2555           } while (reg >= 0);
2556
2557       /* At this point there must be no differences.  */
2558
2559       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2560         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
2561     }
2562
2563   if (update_end)
2564     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2565 }
2566 \f
2567 /* Print stack configuration.  */
2568
2569 static void
2570 print_stack (FILE *file, stack s)
2571 {
2572   if (! file)
2573     return;
2574
2575   if (s->top == -2)
2576     fprintf (file, "uninitialized\n");
2577   else if (s->top == -1)
2578     fprintf (file, "empty\n");
2579   else
2580     {
2581       int i;
2582       fputs ("[ ", file);
2583       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2584         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2585       fputs ("]\n", file);
2586     }
2587 }
2588 \f
2589 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2590    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2591    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2592    are initialized before use.
2593
2594    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2595    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2596
2597 static int
2598 convert_regs_entry (void)
2599 {
2600   int inserted = 0;
2601   edge e;
2602   edge_iterator ei;
2603   basic_block block;
2604
2605   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2606     {
2607       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2608       int reg;
2609
2610       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2611       bi->stack_in.top = -2;
2612
2613       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2614       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2615         {
2616           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2617             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2618           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2619             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2620         }
2621     }
2622
2623   /* Load something into each stack register live at function entry.
2624      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2625      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2626      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2627      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2628
2629      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2630      never seen by the convert_regs pass.  */
2631
2632   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2633     {
2634       basic_block block = e->dest;
2635       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2636       int reg, top = -1;
2637
2638       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2639         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2640           {
2641             rtx init;
2642
2643             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2644
2645             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2646                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2647                                 not_a_num);
2648             insert_insn_on_edge (init, e);
2649             inserted = 1;
2650           }
2651
2652       bi->stack_in.top = top;
2653     }
2654
2655   return inserted;
2656 }
2657
2658 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2659    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2660
2661 static void
2662 convert_regs_exit (void)
2663 {
2664   int value_reg_low, value_reg_high;
2665   stack output_stack;
2666   rtx retvalue;
2667
2668   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2669   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2670   if (retvalue)
2671     {
2672       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2673       value_reg_high = value_reg_low
2674         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2675     }
2676
2677   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2678   if (value_reg_low == -1)
2679     output_stack->top = -1;
2680   else
2681     {
2682       int reg;
2683
2684       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2685       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2686         {
2687           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2688           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2689         }
2690     }
2691 }
2692
2693 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2694    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2695    of the successor hasn't been processed yet.  */
2696 static bool
2697 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2698 {
2699   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2700   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2701   struct stack_def regstack, tmpstack;
2702   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2703   int reg;
2704
2705   current_block = block;
2706   regstack = bi->stack_out;
2707   if (file)
2708     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2709
2710   if (target_stack->top == -2)
2711     {
2712       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2713          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2714       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2715         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2716           break;
2717
2718       if (reg == -1)
2719         {
2720           if (file)
2721             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2722
2723           /* change_stack kills values in regstack.  */
2724           tmpstack = regstack;
2725
2726           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2727           return false;
2728         }
2729
2730       if (file)
2731         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2732     }
2733   else
2734     {
2735       if (target_stack->top == regstack.top)
2736         {
2737           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2738             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2739               break;
2740
2741           if (reg == -1)
2742             {
2743               if (file)
2744                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2745               return false;
2746             }
2747         }
2748
2749       if (file)
2750         {
2751           fprintf (file, "correcting stack to ");
2752           print_stack (file, target_stack);
2753         }
2754     }
2755
2756   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2757      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2758      library.  */
2759   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2760     target_stack->top = -1;
2761
2762   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2763      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2764   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2765     {
2766       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2767          live at st(0) on the end of the source block, and no
2768          values live at the beginning of the destination block.  */
2769       HARD_REG_SET tmp;
2770
2771       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2772       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2773       gcc_unreachable ();
2774     eh1:
2775
2776       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2777          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2778       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2779       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2780         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2781       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2782       gcc_unreachable ();
2783     eh2:
2784
2785       target_stack->top = -1;
2786     }
2787
2788   /* It is better to output directly to the end of the block
2789      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2790      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2791      edge out, and it is not abnormal.  */
2792   else if (EDGE_COUNT (block->succs) == 1 && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2793     {
2794       /* change_stack kills values in regstack.  */
2795       tmpstack = regstack;
2796
2797       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2798                     (JUMP_P (BB_END (block))
2799                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2800     }
2801   else
2802     {
2803       rtx seq, after;
2804
2805       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2806          avoid any live register across them, so we should never
2807          have to insert instructions on such edges.  */
2808       gcc_assert (!(e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2809
2810       current_block = NULL;
2811       start_sequence ();
2812
2813       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2814       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2815
2816       tmpstack = regstack;
2817       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2818
2819       seq = get_insns ();
2820       end_sequence ();
2821
2822       insert_insn_on_edge (seq, e);
2823       return true;
2824     }
2825   return false;
2826 }
2827
2828 /* Convert stack register references in one block.  */
2829
2830 static int
2831 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2832 {
2833   struct stack_def regstack;
2834   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2835   int inserted, reg;
2836   rtx insn, next;
2837   edge e, beste = NULL;
2838   bool control_flow_insn_deleted = false;
2839   edge_iterator ei;
2840
2841   inserted = 0;
2842   any_malformed_asm = false;
2843
2844   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2845      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2846      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2847      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2848      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2849   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2850     {
2851       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2852         ;
2853       else if (! beste)
2854         beste = e;
2855       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2856         beste = e;
2857       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2858         ;
2859       else if (beste->count < e->count)
2860         beste = e;
2861       else if (beste->count > e->count)
2862         ;
2863       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2864                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2865         {
2866           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2867             beste = e;
2868         }
2869       else if (e->src->index < beste->src->index)
2870         beste = e;
2871     }
2872
2873   /* Initialize stack at block entry.  */
2874   if (bi->stack_in.top == -2)
2875     {
2876       if (beste)
2877         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2878       else
2879         {
2880           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2881           int reg;
2882
2883           bi->stack_in.top = -1;
2884           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2885             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2886               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2887         }
2888     }
2889   else
2890     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2891     beste = NULL;
2892
2893   current_block = block;
2894
2895   if (file)
2896     {
2897       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2898       print_stack (file, &bi->stack_in);
2899     }
2900
2901   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2902      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2903   next = BB_HEAD (block);
2904   regstack = bi->stack_in;
2905   do
2906     {
2907       insn = next;
2908       next = NEXT_INSN (insn);
2909
2910       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2911       gcc_assert (next);
2912       if (insn == BB_END (block))
2913         next = NULL;
2914
2915       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2916          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2917       if (stack_regs_mentioned (insn)
2918           || CALL_P (insn))
2919         {
2920           if (file)
2921             {
2922               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2923                        INSN_UID (insn));
2924               print_stack (file, &regstack);
2925             }
2926           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2927         }
2928     }
2929   while (next);
2930
2931   if (file)
2932     {
2933       fprintf (file, "Expected live registers [");
2934       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2935         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2936           fprintf (file, " %d", reg);
2937       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2938       print_stack (file, &regstack);
2939     }
2940
2941   insn = BB_END (block);
2942   if (JUMP_P (insn))
2943     insn = PREV_INSN (insn);
2944
2945   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2946      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2947      necessary moves for them.  */
2948
2949   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2950     {
2951       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2952           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2953         {
2954           rtx set;
2955
2956           if (file)
2957             fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
2958
2959           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
2960           insn = emit_insn_after (set, insn);
2961           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2962         }
2963     }
2964
2965   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2966      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2967      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2968      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2969      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2970
2971      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2972      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2973      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2974      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2975      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2976
2977      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2978      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2979      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2980      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2981
2982   if (control_flow_insn_deleted)
2983     purge_dead_edges (block);
2984
2985   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2986      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2987      same pattern of register kills as before.  */
2988   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2989   gcc_assert (any_malformed_asm);
2990  win:
2991   bi->stack_out = regstack;
2992
2993   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2994   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2995     {
2996       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2997           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
2998         {
2999           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->dest)->done
3000                       || e->dest == block);
3001           inserted |= compensate_edge (e, file);
3002         }
3003     }
3004   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
3005     {
3006       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3007           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
3008         {
3009           gcc_assert (BLOCK_INFO (e->src)->done);
3010           inserted |= compensate_edge (e, file);
3011         }
3012     }
3013
3014   return inserted;
3015 }
3016
3017 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
3018
3019 static int
3020 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
3021 {
3022   basic_block *stack, *sp;
3023   int inserted;
3024
3025   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
3026      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
3027      of every block has already been computed.  */
3028
3029   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
3030   sp = stack;
3031
3032   *sp++ = block;
3033
3034   inserted = 0;
3035   do
3036     {
3037       edge e;
3038       edge_iterator ei;
3039
3040       block = *--sp;
3041
3042       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3043          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3044          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3045          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3046          we check the necessity to process some of these successors
3047          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3048          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3049          the edge between them happens to be deleted, the successor
3050          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3051          is that there is no way to preventively detect this case so we
3052          stack the successor in all cases and hand over the task of
3053          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3054
3055       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3056         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3057           {
3058             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3059             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3060               *sp++ = e->dest;
3061           }
3062
3063       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
3064       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
3065     }
3066   while (sp != stack);
3067
3068   free (stack);
3069
3070   return inserted;
3071 }
3072
3073 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3074    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3075    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3076
3077 static int
3078 convert_regs (FILE *file)
3079 {
3080   int inserted;
3081   basic_block b;
3082   edge e;
3083   edge_iterator ei;
3084
3085   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3086   inserted = convert_regs_entry ();
3087
3088   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3089   convert_regs_exit ();
3090   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3091
3092   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3093      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3094      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3095
3096   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3097   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3098     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
3099
3100   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3101      for keeping these even when not optimizing.  */
3102   FOR_EACH_BB (b)
3103     {
3104       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3105
3106       if (! bi->done)
3107         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
3108     }
3109   clear_aux_for_blocks ();
3110
3111   fixup_abnormal_edges ();
3112   if (inserted)
3113     commit_edge_insertions ();
3114
3115   if (file)
3116     fputc ('\n', file);
3117
3118   return inserted;
3119 }
3120 #endif /* STACK_REGS */
3121
3122 #include "gt-reg-stack.h"