OSDN Git Service

fc13759af49412d68a8b4ccc53031ddfdda5ca0a
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / reg-stack.c
1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19    Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20    02111-1307, USA.  */
21
22 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
23    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
24
25    * The form of the input:
26
27    On input, the function consists of insn that have had their
28    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
29    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
30    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
31    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
32    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
33    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
34    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
35    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
36
37    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
38    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
39    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
40    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
41    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
42    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
43    after this pass is done.
44
45    * The form of the output:
46
47    After this pass, hard register numbers represent the distance from
48    the current top of stack to the desired register.  A reference to
49    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
50    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
51    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
52
53    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
54    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
55
56    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
57    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
58    will replace the existing stack top, not push a new value.
59
60    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
61    SET_SRC is REG or MEM.
62
63    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
64    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
65    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
66
67    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
68    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
69    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
70    stack.
71
72    * Methodology:
73
74    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
75    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
76    SET_DEST, only REG_UNUSED.
77
78    * asm_operands:
79
80    There are several rules on the usage of stack-like regs in
81    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
82    stack-like regs:
83
84    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
85       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
86       which must be explicitly popped by gcc.
87
88         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
89         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
90         output operand.
91
92    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
93       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
94       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
95       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
96       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
97       up".
98
99         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
100         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
101
102    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
103       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
104
105                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
106
107       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
108       the asm pushes a result onto the reg-stack, ie, the stack is one
109       deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
110       reload will think that it can use the same reg for both the input and
111       the output, if input B dies in this insn.
112
113         If any input operand uses the "f" constraint, all output reg
114         constraints must use the "&" earlyclobber.
115
116       The asm above would be written as
117
118                 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
119
120    4. Some operands need to be in particular places on the stack.  All
121       output operands fall in this category - there is no other way to
122       know which regs the outputs appear in unless the user indicates
123       this in the constraints.
124
125         Output operands must specifically indicate which reg an output
126         appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the operand
127         constraints must select a class with a single reg.
128
129    5. Output operands may not be "inserted" between existing stack regs.
130       Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
131       are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
132       It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
133
134         Output operands must start at the top of the reg-stack: output
135         operands may not "skip" a reg.
136
137    6. Some asm statements may need extra stack space for internal
138       calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
139       unrelated to the inputs and outputs.
140
141    Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
142    takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
143
144         asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
145
146    This asm takes two inputs, which are popped by the fyl2xp1 opcode,
147    and replaces them with one output.  The user must code the "st(1)"
148    clobber for reg-stack.c to know that fyl2xp1 pops both inputs.
149
150         asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
151
152 */
153 \f
154 #include "config.h"
155 #include "system.h"
156 #include "coretypes.h"
157 #include "tm.h"
158 #include "tree.h"
159 #include "rtl.h"
160 #include "tm_p.h"
161 #include "function.h"
162 #include "insn-config.h"
163 #include "regs.h"
164 #include "hard-reg-set.h"
165 #include "flags.h"
166 #include "toplev.h"
167 #include "recog.h"
168 #include "output.h"
169 #include "basic-block.h"
170 #include "varray.h"
171 #include "reload.h"
172 #include "ggc.h"
173
174 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
175    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
176
177    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
178    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
179    stack registers.  */
180 static GTY(()) varray_type stack_regs_mentioned_data;
181
182 #ifdef STACK_REGS
183
184 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
185
186 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
187    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
188
189    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
190    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
191    appropriately.
192
193    REG_SET indicates which registers are live.  */
194
195 typedef struct stack_def
196 {
197   int top;                      /* index to top stack element */
198   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
199   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
200 } *stack;
201
202 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
203    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
204
205 typedef struct block_info_def
206 {
207   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
208   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
209   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
210   int done;                     /* True if block already converted.  */
211   int predecessors;             /* Number of predecessors that needs
212                                    to be visited.  */
213 } *block_info;
214
215 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
216
217 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
218 enum emit_where
219 {
220   EMIT_AFTER,
221   EMIT_BEFORE
222 };
223
224 /* The block we're currently working on.  */
225 static basic_block current_block;
226
227 /* This is the register file for all register after conversion.  */
228 static rtx
229   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
230
231 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
232   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
233
234 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
235 static rtx not_a_num;
236
237 /* Forward declarations */
238
239 static int stack_regs_mentioned_p (rtx pat);
240 static void straighten_stack (rtx, stack);
241 static void pop_stack (stack, int);
242 static rtx *get_true_reg (rtx *);
243
244 static int check_asm_stack_operands (rtx);
245 static int get_asm_operand_n_inputs (rtx);
246 static rtx stack_result (tree);
247 static void replace_reg (rtx *, int);
248 static void remove_regno_note (rtx, enum reg_note, unsigned int);
249 static int get_hard_regnum (stack, rtx);
250 static rtx emit_pop_insn (rtx, stack, rtx, enum emit_where);
251 static void emit_swap_insn (rtx, stack, rtx);
252 static void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
253 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
254 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
255 static int swap_rtx_condition (rtx);
256 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
257 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
258 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
259 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
260 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
261 static int convert_regs_entry (void);
262 static void convert_regs_exit (void);
263 static int convert_regs_1 (FILE *, basic_block);
264 static int convert_regs_2 (FILE *, basic_block);
265 static int convert_regs (FILE *);
266 static void print_stack (FILE *, stack);
267 static rtx next_flags_user (rtx);
268 static void record_label_references (rtx, rtx);
269 static bool compensate_edge (edge, FILE *);
270 \f
271 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
272
273 static int
274 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
275 {
276   const char *fmt;
277   int i;
278
279   if (STACK_REG_P (pat))
280     return 1;
281
282   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
283   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
284     {
285       if (fmt[i] == 'E')
286         {
287           int j;
288
289           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
290             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
291               return 1;
292         }
293       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
294         return 1;
295     }
296
297   return 0;
298 }
299
300 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
301
302 int
303 stack_regs_mentioned (rtx insn)
304 {
305   unsigned int uid, max;
306   int test;
307
308   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
309     return 0;
310
311   uid = INSN_UID (insn);
312   max = VARRAY_SIZE (stack_regs_mentioned_data);
313   if (uid >= max)
314     {
315       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
316          do not grow too quickly.  */
317       max = uid + uid / 20;
318       VARRAY_GROW (stack_regs_mentioned_data, max);
319     }
320
321   test = VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid);
322   if (test == 0)
323     {
324       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
325       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
326       VARRAY_CHAR (stack_regs_mentioned_data, uid) = test;
327     }
328
329   return test == 1;
330 }
331 \f
332 static rtx ix86_flags_rtx;
333
334 static rtx
335 next_flags_user (rtx insn)
336 {
337   /* Search forward looking for the first use of this value.
338      Stop at block boundaries.  */
339
340   while (insn != BB_END (current_block))
341     {
342       insn = NEXT_INSN (insn);
343
344       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
345         return insn;
346
347       if (CALL_P (insn))
348         return NULL_RTX;
349     }
350   return NULL_RTX;
351 }
352 \f
353 /* Reorganize the stack into ascending numbers,
354    after this insn.  */
355
356 static void
357 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
358 {
359   struct stack_def temp_stack;
360   int top;
361
362   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
363      already in increasing order and no reorganization is needed.
364
365      Similarly if the stack is empty.  */
366   if (regstack->top <= 0)
367     return;
368
369   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
370
371   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
372     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
373
374   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_AFTER);
375 }
376
377 /* Pop a register from the stack.  */
378
379 static void
380 pop_stack (stack regstack, int regno)
381 {
382   int top = regstack->top;
383
384   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
385   regstack->top--;
386   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
387   if (regstack->reg [top] != regno)
388     {
389       int i;
390       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
391         if (regstack->reg [i] == regno)
392           {
393             int j;
394             for (j = i; j < top; j++)
395               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
396             break;
397           }
398     }
399 }
400 \f
401 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
402    register file.  FILE is the dump file, if used.
403
404    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
405    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
406    code duplication created when the converter inserts pop insns on
407    the edges.  */
408
409 bool
410 reg_to_stack (FILE *file)
411 {
412   basic_block bb;
413   int i;
414   int max_uid;
415
416   /* Clean up previous run.  */
417   stack_regs_mentioned_data = 0;
418
419   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
420      expensive so we might save some compilation time.  */
421   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
422     if (regs_ever_live[i])
423       break;
424   if (i > LAST_STACK_REG)
425     return false;
426
427   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
428      build the CFG and run life analysis.
429      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
430      as it don't update liveness yet.  */
431   if (!optimize
432       || (flag_sched2_use_superblocks
433           && flag_schedule_insns_after_reload))
434     {
435       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
436       life_analysis (file, PROP_DEATH_NOTES);
437     }
438   mark_dfs_back_edges ();
439
440   /* Set up block info for each basic block.  */
441   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
442   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
443     {
444       edge e;
445       for (e = bb->pred; e; e = e->pred_next)
446         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
447             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
448           BLOCK_INFO (bb)->predecessors++;
449     }
450
451   /* Create the replacement registers up front.  */
452   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
453     {
454       enum machine_mode mode;
455       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
456            mode != VOIDmode;
457            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
458         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
459       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
460            mode != VOIDmode;
461            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
462         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
463     }
464
465   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
466
467   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
468
469      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
470      we're inserting these instructions before the prologue and
471      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
472      on zero, which we can get from `ldz'.  */
473
474   if (flag_pic)
475     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
476   else
477     {
478       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
479       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
480     }
481
482   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
483   max_uid = get_max_uid ();
484   VARRAY_CHAR_INIT (stack_regs_mentioned_data, max_uid + 1,
485                     "stack_regs_mentioned cache");
486
487   convert_regs (file);
488
489   free_aux_for_blocks ();
490   return true;
491 }
492 \f
493 /* Check PAT, which is in INSN, for LABEL_REFs.  Add INSN to the
494    label's chain of references, and note which insn contains each
495    reference.  */
496
497 static void
498 record_label_references (rtx insn, rtx pat)
499 {
500   enum rtx_code code = GET_CODE (pat);
501   int i;
502   const char *fmt;
503
504   if (code == LABEL_REF)
505     {
506       rtx label = XEXP (pat, 0);
507       rtx ref;
508
509       if (!LABEL_P (label))
510         abort ();
511
512       /* If this is an undefined label, LABEL_REFS (label) contains
513          garbage.  */
514       if (INSN_UID (label) == 0)
515         return;
516
517       /* Don't make a duplicate in the code_label's chain.  */
518
519       for (ref = LABEL_REFS (label);
520            ref && ref != label;
521            ref = LABEL_NEXTREF (ref))
522         if (CONTAINING_INSN (ref) == insn)
523           return;
524
525       CONTAINING_INSN (pat) = insn;
526       LABEL_NEXTREF (pat) = LABEL_REFS (label);
527       LABEL_REFS (label) = pat;
528
529       return;
530     }
531
532   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
533   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
534     {
535       if (fmt[i] == 'e')
536         record_label_references (insn, XEXP (pat, i));
537       if (fmt[i] == 'E')
538         {
539           int j;
540           for (j = 0; j < XVECLEN (pat, i); j++)
541             record_label_references (insn, XVECEXP (pat, i, j));
542         }
543     }
544 }
545 \f
546 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
547    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
548    PAT that stopped the search.  */
549
550 static rtx *
551 get_true_reg (rtx *pat)
552 {
553   for (;;)
554     switch (GET_CODE (*pat))
555       {
556       case SUBREG:
557         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
558            actual FP register in use.  */
559         {
560           rtx subreg;
561           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
562             {
563               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
564                                                    GET_MODE (subreg),
565                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
566                                                    GET_MODE (*pat));
567               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
568                                   GET_MODE (subreg));
569             default:
570               return pat;
571             }
572         }
573       case FLOAT:
574       case FIX:
575       case FLOAT_EXTEND:
576         pat = & XEXP (*pat, 0);
577         break;
578
579       case FLOAT_TRUNCATE:
580         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
581           return pat;
582         pat = & XEXP (*pat, 0);
583         break;
584       }
585 }
586 \f
587 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
588 static bool any_malformed_asm;
589
590 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
591    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
592    numbers below refer to that explanation.  */
593
594 static int
595 check_asm_stack_operands (rtx insn)
596 {
597   int i;
598   int n_clobbers;
599   int malformed_asm = 0;
600   rtx body = PATTERN (insn);
601
602   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
603   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
604   int alt;
605
606   rtx *clobber_reg = 0;
607   int n_inputs, n_outputs;
608
609   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
610      alternative matches, this asm is malformed.  */
611   extract_insn (insn);
612   constrain_operands (1);
613   alt = which_alternative;
614
615   preprocess_constraints ();
616
617   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
618   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
619
620   if (alt < 0)
621     {
622       malformed_asm = 1;
623       /* Avoid further trouble with this insn.  */
624       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
625       return 0;
626     }
627
628   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
629   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
630     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
631         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
632       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
633
634   /* Set up CLOBBER_REG.  */
635
636   n_clobbers = 0;
637
638   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
639     {
640       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
641
642       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
643         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
644           {
645             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
646             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
647
648             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
649               reg = SUBREG_REG (reg);
650
651             if (STACK_REG_P (reg))
652               {
653                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
654                 n_clobbers++;
655               }
656           }
657     }
658
659   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
660      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
661      operand constraints must select a class with a single reg.
662
663      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
664      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
665
666   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
667   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
668     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
669       {
670         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
671           {
672             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
673             malformed_asm = 1;
674           }
675         else
676           {
677             int j;
678
679             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
680               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
681                 {
682                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
683                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
684                   malformed_asm = 1;
685                   break;
686                 }
687             if (j == n_clobbers)
688               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
689           }
690       }
691
692
693   /* Search for first non-popped reg.  */
694   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
695     if (! reg_used_as_output[i])
696       break;
697
698   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
699   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
700     if (reg_used_as_output[i])
701       break;
702
703   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
704     {
705       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
706       malformed_asm = 1;
707     }
708
709   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
710      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
711      popped.  */
712
713   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
714   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
715     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
716       {
717         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
718            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
719         int j;
720
721         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
722           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
723             break;
724
725         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
726           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
727       }
728
729   /* Search for first non-popped reg.  */
730   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
731     if (! implicitly_dies[i])
732       break;
733
734   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
735   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
736     if (implicitly_dies[i])
737       break;
738
739   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
740     {
741       error_for_asm (insn,
742                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
743       malformed_asm = 1;
744     }
745
746   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
747      output constraints must use the "&" earlyclobber.
748
749      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
750      record any earlyclobber.  */
751
752   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
753     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
754       {
755         int j;
756
757         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
758           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
759             {
760               error_for_asm (insn,
761                              "output operand %d must use `&' constraint", j);
762               malformed_asm = 1;
763             }
764       }
765
766   if (malformed_asm)
767     {
768       /* Avoid further trouble with this insn.  */
769       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
770       any_malformed_asm = true;
771       return 0;
772     }
773
774   return 1;
775 }
776 \f
777 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
778    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
779    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
780    placed.  */
781
782 static int
783 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
784 {
785   if (GET_CODE (body) == SET && GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS)
786     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
787
788   else if (GET_CODE (body) == ASM_OPERANDS)
789     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
790
791   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL
792            && GET_CODE (XVECEXP (body, 0, 0)) == SET)
793     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (XVECEXP (body, 0, 0)));
794
795   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL
796            && GET_CODE (XVECEXP (body, 0, 0)) == ASM_OPERANDS)
797     return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (XVECEXP (body, 0, 0));
798
799   abort ();
800 }
801
802 /* If current function returns its result in an fp stack register,
803    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
804
805 static rtx
806 stack_result (tree decl)
807 {
808   rtx result;
809
810   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
811      it is not returned in a stack register.  */
812   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
813     return 0;
814
815   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
816   if (result != 0)
817     {
818 #ifdef FUNCTION_OUTGOING_VALUE
819       result
820         = FUNCTION_OUTGOING_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
821 #else
822       result = FUNCTION_VALUE (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)), decl);
823 #endif
824     }
825
826   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
827 }
828 \f
829
830 /*
831  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
832  * pass over the RTL.
833  */
834
835 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
836    the desired hard REGNO.  */
837
838 static void
839 replace_reg (rtx *reg, int regno)
840 {
841   if (regno < FIRST_STACK_REG || regno > LAST_STACK_REG
842       || ! STACK_REG_P (*reg))
843     abort ();
844
845   switch (GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)))
846     {
847     default: abort ();
848     case MODE_FLOAT:
849     case MODE_COMPLEX_FLOAT:;
850     }
851
852   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
853 }
854
855 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
856    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
857
858 static void
859 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
860 {
861   rtx *note_link, this;
862
863   note_link = &REG_NOTES (insn);
864   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
865     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
866         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
867       {
868         *note_link = XEXP (this, 1);
869         return;
870       }
871     else
872       note_link = &XEXP (this, 1);
873
874   abort ();
875 }
876
877 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
878    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
879    returned if the register is not found.  */
880
881 static int
882 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
883 {
884   int i;
885
886   if (! STACK_REG_P (reg))
887     abort ();
888
889   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
890     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
891       break;
892
893   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
894 }
895 \f
896 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
897    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
898    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
899    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
900    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
901    cases the movdf pattern to pop.  */
902
903 static rtx
904 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
905 {
906   rtx pop_insn, pop_rtx;
907   int hard_regno;
908
909   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
910      CLOBBER and USE expressions.  */
911   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
912     {
913       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
914       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
915
916       pop_insn = NULL_RTX;
917       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
918         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
919       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
920         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
921       if (!pop_insn)
922         abort ();
923       return pop_insn;
924     }
925
926   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
927
928   if (hard_regno < FIRST_STACK_REG)
929     abort ();
930
931   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
932                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
933
934   if (where == EMIT_AFTER)
935     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
936   else
937     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
938
939   REG_NOTES (pop_insn)
940     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
941                          REG_NOTES (pop_insn));
942
943   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
944     = regstack->reg[regstack->top];
945   regstack->top -= 1;
946   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
947
948   return pop_insn;
949 }
950 \f
951 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
952    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
953    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
954    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
955
956    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
957
958 static void
959 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
960 {
961   int hard_regno;
962   rtx swap_rtx;
963   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
964   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
965   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
966
967   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
968
969   if (hard_regno < FIRST_STACK_REG)
970     abort ();
971   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
972     return;
973
974   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
975
976   tmp = regstack->reg[other_reg];
977   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
978   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
979
980   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
981      block boundary.  */
982   i1 = NULL;
983   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
984     {
985       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
986       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
987       while (tmp != limit)
988         {
989           if (LABEL_P (tmp)
990               || CALL_P (tmp)
991               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
992               || (NOTE_P (tmp)
993                   && NOTE_LINE_NUMBER (tmp) == NOTE_INSN_UNLIKELY_EXECUTED_CODE)
994               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
995                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
996             {
997               i1 = tmp;
998               break;
999             }
1000           tmp = PREV_INSN (tmp);
1001         }
1002     }
1003
1004   if (i1 != NULL_RTX
1005       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
1006     {
1007       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
1008       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
1009
1010       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
1011          swap with, omit the swap.  */
1012
1013       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
1014           && REG_P (i1src)
1015           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
1016           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1017         return;
1018
1019       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
1020          omit the swap.  */
1021
1022       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
1023           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
1024           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
1025         return;
1026     }
1027
1028   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
1029                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
1030
1031   if (i1)
1032     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
1033   else if (current_block)
1034     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
1035   else
1036     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
1037 }
1038 \f
1039 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
1040    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
1041    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
1042    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
1043    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
1044
1045    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
1046    is emitted.  */
1047
1048 static void
1049 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
1050 {
1051   struct stack_def temp_stack;
1052   int regno, j, k, temp;
1053
1054   temp_stack = *regstack;
1055
1056   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
1057   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
1058   if (regno < 0)
1059     abort ();
1060   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1061     {
1062       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1063       j = temp_stack.top;
1064
1065       temp = temp_stack.reg[k];
1066       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1067       temp_stack.reg[j] = temp;
1068     }
1069
1070   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1071   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
1072   if (regno < 0)
1073     abort ();
1074   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1075     {
1076       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1077       j = temp_stack.top - 1;
1078
1079       temp = temp_stack.reg[k];
1080       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
1081       temp_stack.reg[j] = temp;
1082     }
1083
1084   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1085 }
1086 \f
1087 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1088    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1089    was deleted in the process.  */
1090
1091 static bool
1092 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1093 {
1094   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1095   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1096   rtx src, dest;
1097   rtx note;
1098   bool control_flow_insn_deleted = false;
1099
1100   src = *psrc; dest = *pdest;
1101
1102   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1103     {
1104       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1105          just change the register mapping and delete the insn.  */
1106
1107       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1108       if (note)
1109         {
1110           int i;
1111
1112           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1113           if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1114             abort ();
1115
1116           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1117             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1118               break;
1119
1120           /* The source must be live, and the dest must be dead.  */
1121           if (i < 0 || get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1122             abort ();
1123
1124           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1125              If so, just pop the src.  */
1126
1127           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1128             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1129           else
1130             {
1131               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1132               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1133               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1134             }
1135
1136           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1137           delete_insn (insn);
1138           return control_flow_insn_deleted;
1139         }
1140
1141       /* The source reg does not die.  */
1142
1143       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1144          will confuse the machine description output patterns. But if
1145          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1146          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1147
1148       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1149         {
1150           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1151             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1152
1153           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1154           delete_insn (insn);
1155           return control_flow_insn_deleted;
1156         }
1157
1158       /* The destination ought to be dead.  */
1159       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1160         abort ();
1161
1162       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1163
1164       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1165       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1166       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1167     }
1168   else if (STACK_REG_P (src))
1169     {
1170       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1171          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1172          needs be.  */
1173
1174       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1175
1176       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1177       if (note)
1178         {
1179           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1180           regstack->top--;
1181           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1182         }
1183       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1184                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1185         {
1186           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1187              clobbering the source reg.  The output code can handle
1188              this by reading back the value from the MEM.
1189              But it is more efficient to use a temp register if one is
1190              available.  Push the source value here if the register
1191              stack is not full, and then write the value to memory via
1192              a pop.  */
1193           rtx push_rtx, push_insn;
1194           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1195
1196           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1197           push_insn = emit_insn_before (push_rtx, insn);
1198           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1199                                                 REG_NOTES (insn));
1200         }
1201
1202       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1203     }
1204   else if (STACK_REG_P (dest))
1205     {
1206       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1207          stack regs.  The actual target is always the top of the
1208          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1209          now at top of stack.  */
1210
1211       /* The destination ought to be dead.  */
1212       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1213         abort ();
1214
1215       if (regstack->top >= REG_STACK_SIZE)
1216         abort ();
1217
1218       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1219       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1220       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1221     }
1222   else
1223     abort ();
1224
1225   return control_flow_insn_deleted;
1226 }
1227 \f
1228 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1229    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1230    such.  */
1231
1232 static int
1233 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1234 {
1235   const char *fmt;
1236   int i, r = 0;
1237
1238   if (COMPARISON_P (pat))
1239     {
1240       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1241       r = 1;
1242     }
1243   else
1244     {
1245       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1246       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1247         {
1248           if (fmt[i] == 'E')
1249             {
1250               int j;
1251
1252               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1253                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1254             }
1255           else if (fmt[i] == 'e')
1256             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1257         }
1258     }
1259
1260   return r;
1261 }
1262
1263 static int
1264 swap_rtx_condition (rtx insn)
1265 {
1266   rtx pat = PATTERN (insn);
1267
1268   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1269
1270   if (GET_CODE (pat) == SET
1271       && REG_P (SET_DEST (pat))
1272       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1273     {
1274       insn = next_flags_user (insn);
1275       if (insn == NULL_RTX)
1276         return 0;
1277       pat = PATTERN (insn);
1278     }
1279
1280   /* See if this is, or ends in, a fnstsw, aka unspec 9.  If so, we're
1281      not doing anything with the cc value right now.  We may be able to
1282      search for one though.  */
1283
1284   if (GET_CODE (pat) == SET
1285       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1286       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1287     {
1288       rtx dest = SET_DEST (pat);
1289
1290       /* Search forward looking for the first use of this value.
1291          Stop at block boundaries.  */
1292       while (insn != BB_END (current_block))
1293         {
1294           insn = NEXT_INSN (insn);
1295           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1296             break;
1297           if (CALL_P (insn))
1298             return 0;
1299         }
1300
1301       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1302          other than sahf, aka unspec 10, or the value does not die
1303          (meaning we'd have to search further), then we must give up.  */
1304       pat = PATTERN (insn);
1305       if (GET_CODE (pat) != SET
1306           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1307           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1308           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1309         return 0;
1310
1311       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1312       insn = next_flags_user (insn);
1313       if (insn == NULL_RTX)
1314         return 0;
1315       pat = PATTERN (insn);
1316     }
1317
1318   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1319     {
1320       int fail = 0;
1321       INSN_CODE (insn) = -1;
1322       if (recog_memoized (insn) == -1)
1323         fail = 1;
1324       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1325          following user too.  */
1326       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1327         {
1328           insn = next_flags_user (insn);
1329           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1330             fail = 1;
1331         }
1332       if (fail)
1333         {
1334           swap_rtx_condition_1 (pat);
1335           return 0;
1336         }
1337       return 1;
1338     }
1339   return 0;
1340 }
1341
1342 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1343    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1344
1345    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1346    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1347    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1348    set up.  */
1349
1350 static void
1351 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1352 {
1353   rtx *src1, *src2;
1354   rtx src1_note, src2_note;
1355   rtx flags_user;
1356
1357   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1358   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1359   flags_user = next_flags_user (insn);
1360
1361   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1362      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1363   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1364        || (STACK_REG_P (*src2)
1365            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1366       && swap_rtx_condition (insn))
1367     {
1368       rtx temp;
1369       temp = XEXP (pat_src, 0);
1370       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1371       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1372
1373       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1374       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1375
1376       INSN_CODE (insn) = -1;
1377     }
1378
1379   /* We will fix any death note later.  */
1380
1381   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1382
1383   if (STACK_REG_P (*src2))
1384     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1385   else
1386     src2_note = NULL_RTX;
1387
1388   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1389
1390   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1391
1392   if (STACK_REG_P (*src2))
1393     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1394
1395   if (src1_note)
1396     {
1397       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1398       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1399     }
1400
1401   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1402      the same stack register, don't bother, because only one death is
1403      needed, and it was just handled.  */
1404
1405   if (src2_note
1406       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1407             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1408     {
1409       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1410          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1411          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1412          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1413
1414       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1415           && src1_note)
1416         {
1417           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1418           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1419         }
1420       else
1421         {
1422           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1423              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1424              pop and remove the death note from here.  */
1425
1426           /* link_cc0_insns (insn); */
1427
1428           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1429
1430           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1431                          EMIT_AFTER);
1432         }
1433     }
1434 }
1435 \f
1436 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1437    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1438    was deleted in the process.  */
1439
1440 static bool
1441 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1442 {
1443   rtx *dest, *src;
1444   bool control_flow_insn_deleted = false;
1445
1446   switch (GET_CODE (pat))
1447     {
1448     case USE:
1449       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1450          Handle them by popping the dying register.  */
1451       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1452       if (STACK_REG_P (*src)
1453           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1454         {
1455           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1456           return control_flow_insn_deleted;
1457         }
1458       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1459       else if (get_hard_regnum (regstack, *src) == -1)
1460         abort ();
1461       break;
1462
1463     case CLOBBER:
1464       {
1465         rtx note;
1466
1467         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1468         if (STACK_REG_P (*dest))
1469           {
1470             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1471
1472             if (pat != PATTERN (insn))
1473               {
1474                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1475                    it's own scratch register.  It does this by clobbering
1476                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1477                    register.  If the register is live, kill it now.
1478                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1479                    later too.  */
1480
1481                 if (note)
1482                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1483                 else
1484                   {
1485                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1486                     if (!note)
1487                       abort ();
1488                   }
1489                 remove_note (insn, note);
1490                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1491               }
1492             else
1493               {
1494                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1495                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1496                    all other clobbers, this must be due to a function
1497                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1498
1499                 if (! note
1500                     && get_hard_regnum (regstack, *dest) == -1)
1501                   {
1502                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1503                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest), SFmode),
1504                                        not_a_num);
1505                     PATTERN (insn) = pat;
1506                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1507                   }
1508                 if (! note && COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (*dest))
1509                     && get_hard_regnum (regstack, FP_MODE_REG (REGNO (*dest), DFmode)) == -1)
1510                   {
1511                     pat = gen_rtx_SET (VOIDmode,
1512                                        FP_MODE_REG (REGNO (*dest) + 1, SFmode),
1513                                        not_a_num);
1514                     PATTERN (insn) = pat;
1515                     control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1516                   }
1517               }
1518           }
1519         break;
1520       }
1521
1522     case SET:
1523       {
1524         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1525         rtx src1_note, src2_note;
1526         rtx pat_src;
1527
1528         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1529         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1530         pat_src = SET_SRC (pat);
1531
1532         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1533         if (STACK_REG_P (*src)
1534             || (STACK_REG_P (*dest)
1535                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1536                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1537           {
1538             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1539             break;
1540           }
1541
1542         switch (GET_CODE (pat_src))
1543           {
1544           case COMPARE:
1545             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1546             break;
1547
1548           case CALL:
1549             {
1550               int count;
1551               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1552                    --count >= 0;)
1553                 {
1554                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1555                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1556                 }
1557             }
1558             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1559             break;
1560
1561           case REG:
1562             /* This is a `tstM2' case.  */
1563             if (*dest != cc0_rtx)
1564               abort ();
1565             src1 = src;
1566
1567             /* Fall through.  */
1568
1569           case FLOAT_TRUNCATE:
1570           case SQRT:
1571           case ABS:
1572           case NEG:
1573             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1574                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1575                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1576                source.  */
1577
1578             if (src1 == 0)
1579               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1580
1581             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1582
1583             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1584
1585             if (STACK_REG_P (*dest))
1586               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1587
1588             if (src1_note)
1589               {
1590                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1591                 regstack->top--;
1592                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1593               }
1594
1595             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1596             break;
1597
1598           case MINUS:
1599           case DIV:
1600             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1601                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1602                can be used.  */
1603           case MULT:
1604           case PLUS:
1605             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1606                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1607                source and some other stack register (possibly top of stack)
1608                as a destination.  */
1609
1610             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1611             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1612
1613             /* We will fix any death note later.  */
1614
1615             if (STACK_REG_P (*src1))
1616               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1617             else
1618               src1_note = NULL_RTX;
1619             if (STACK_REG_P (*src2))
1620               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1621             else
1622               src2_note = NULL_RTX;
1623
1624             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1625                must be top of stack.  */
1626
1627             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1628               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1629             else
1630               {
1631                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1632                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1633                    the new top of stack.  */
1634
1635                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1636
1637                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1638                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1639                 if (src1_hard_regnum == -1 || src2_hard_regnum == -1)
1640                   abort ();
1641
1642                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1643                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1644                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1645               }
1646
1647             if (STACK_REG_P (*src1))
1648               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1649             if (STACK_REG_P (*src2))
1650               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1651
1652             if (src1_note)
1653               {
1654                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1655
1656                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1657                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1658                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1659                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1660                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1661
1662                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1663                   {
1664                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1665                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1666                   }
1667                 else
1668                   {
1669                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1670
1671                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1672                     replace_reg (dest, regno);
1673
1674                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1675                       = regstack->reg[regstack->top];
1676                   }
1677
1678                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1679                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1680                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1681                 regstack->top--;
1682               }
1683             else if (src2_note)
1684               {
1685                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1686                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1687                   {
1688                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1689                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1690                   }
1691                 else
1692                   {
1693                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1694
1695                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1696                     replace_reg (dest, regno);
1697
1698                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1699                       = regstack->reg[regstack->top];
1700                   }
1701
1702                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1703                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1704                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1705                 regstack->top--;
1706               }
1707             else
1708               {
1709                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1710                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1711               }
1712
1713             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1714             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1715                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1716                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1717              {
1718                 int tmp = REGNO (*src1);
1719                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1720                 replace_reg (src2, tmp);
1721              }
1722             break;
1723
1724           case UNSPEC:
1725             switch (XINT (pat_src, 1))
1726               {
1727               case UNSPEC_SIN:
1728               case UNSPEC_COS:
1729               case UNSPEC_FRNDINT:
1730               case UNSPEC_F2XM1:
1731
1732               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1733               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1734               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1735               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1736
1737                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1738
1739                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1740
1741                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1742
1743                 /* Input should never die, it is
1744                    replaced with output.  */
1745                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1746                 if (src1_note)
1747                   abort();
1748
1749                 if (STACK_REG_P (*dest))
1750                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1751
1752                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1753                 break;
1754
1755               case UNSPEC_FPATAN:
1756               case UNSPEC_FYL2X:
1757               case UNSPEC_FYL2XP1:
1758                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1759
1760                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1761                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1762
1763                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1764                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1765
1766                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1767
1768                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1769                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1770
1771                 if (src1_note)
1772                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1773                 if (src2_note)
1774                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1775
1776                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1777                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1778                                     regstack->reg[regstack->top]);
1779                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1780                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1781                 regstack->top -= 2;
1782
1783                 /* Push the result back onto the stack.  */
1784                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1785                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1786                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1787                 break;
1788
1789               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1790               case UNSPEC_FPREM_F:
1791               case UNSPEC_FPREM1_F:
1792                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1793                    first part of double input, double output insn.  */
1794
1795                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1796                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1797
1798                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1799                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1800
1801                 /* Inputs should never die, they are
1802                    replaced with outputs.  */
1803                 if ((src1_note) || (src2_note))
1804                   abort();
1805
1806                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1807
1808                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1809                    will be filled in second part of insn.  */
1810                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1811                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1812                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1813                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1814                 }
1815
1816                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1817                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1818                 break;
1819
1820               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1821               case UNSPEC_FPREM_U:
1822               case UNSPEC_FPREM1_U:
1823                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1824                    second part of double input, double output insn.  */
1825
1826                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1827                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1828
1829                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1830                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1831
1832                 /* Inputs should never die, they are
1833                    replaced with outputs.  */
1834                 if ((src1_note) || (src2_note))
1835                   abort();
1836
1837                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1838
1839                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1840                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1841                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1842                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1843                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1844                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1845                 }
1846
1847                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1848                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1849                 break;
1850
1851               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1852               case UNSPEC_TAN_ONE:
1853               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1854                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1855                    first part of one input, double output insn.  */
1856
1857                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1858
1859                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1860
1861                 /* Input should never die, it is
1862                    replaced with output.  */
1863                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1864                 if (src1_note)
1865                   abort();
1866
1867                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1868                    will be filled in second part of insn.  */
1869                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1870                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1871                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1872                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1873                 }
1874
1875                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1876                 break;
1877
1878               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1879               case UNSPEC_TAN_TAN:
1880               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1881                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1882                    second part of one input, double output insn.  */
1883
1884                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1885
1886                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1887
1888                 /* Input should never die, it is
1889                    replaced with output.  */
1890                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1891                 if (src1_note)
1892                   abort();
1893
1894                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1895                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1896                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1897                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1898                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1899                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1900
1901                   regstack->top++;
1902                 }
1903
1904                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1905                 break;
1906
1907               case UNSPEC_SAHF:
1908                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1909                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1910
1911                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1912                 if (GET_CODE (pat_src) != UNSPEC
1913                     || XINT (pat_src, 1) != UNSPEC_FNSTSW)
1914                   abort ();
1915                 /* Fall through.  */
1916
1917               case UNSPEC_FNSTSW:
1918                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1919                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1920                    up before now.  */
1921
1922                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1923                 if (GET_CODE (pat_src) != COMPARE)
1924                   abort ();
1925
1926                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1927                 break;
1928
1929               default:
1930                 abort ();
1931               }
1932             break;
1933
1934           case IF_THEN_ELSE:
1935             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1936
1937             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1938             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1939
1940             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1941             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1942
1943             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1944                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1945                will move the destination to the top of stack. But if the
1946                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1947                have to handle it here.  */
1948             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1949                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1950               {
1951                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1952                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1953                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1954                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1955                      && src1_note)
1956                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1957                         && src2_note))
1958                   {
1959                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1960                                 - FIRST_STACK_REG);
1961                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1962                                 - FIRST_STACK_REG);
1963
1964                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1965                        swapped on the stack */
1966                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1967                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1968
1969                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1970                        i386 do have comparison always reversible.  */
1971                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1972                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1973                   }
1974                 else
1975                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1976               }
1977
1978             {
1979               rtx src_note [3];
1980               int i;
1981
1982               src_note[0] = 0;
1983               src_note[1] = src1_note;
1984               src_note[2] = src2_note;
1985
1986               if (STACK_REG_P (*src1))
1987                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1988               if (STACK_REG_P (*src2))
1989                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1990
1991               for (i = 1; i <= 2; i++)
1992                 if (src_note [i])
1993                   {
1994                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1995
1996                     /* If the register that dies is not at the top of
1997                        stack, then move the top of stack to the dead reg */
1998                     if (regno != regstack->reg[regstack->top])
1999                       {
2000                         remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
2001                         emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
2002                                        EMIT_AFTER);
2003                       }
2004                     else
2005                       /* Top of stack never dies, as it is the
2006                          destination.  */
2007                       abort ();
2008                   }
2009             }
2010
2011             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
2012                not present.  */
2013             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
2014               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
2015             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
2016             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
2017             break;
2018
2019           default:
2020             abort ();
2021           }
2022         break;
2023       }
2024
2025     default:
2026       break;
2027     }
2028
2029   return control_flow_insn_deleted;
2030 }
2031 \f
2032 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
2033    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
2034    before the insn, and is updated with changes made here.
2035
2036    There are several requirements and assumptions about the use of
2037    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
2038    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
2039    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
2040    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
2041
2042 static void
2043 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2044 {
2045   rtx body = PATTERN (insn);
2046   int alt;
2047
2048   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
2049   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
2050   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
2051
2052   rtx *clobber_reg = 0;
2053   rtx **clobber_loc = 0;
2054
2055   struct stack_def temp_stack;
2056   int n_notes;
2057   int n_clobbers;
2058   rtx note;
2059   int i;
2060   int n_inputs, n_outputs;
2061
2062   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2063     return;
2064
2065   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2066      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2067      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2068   extract_insn (insn);
2069   constrain_operands (1);
2070   alt = which_alternative;
2071
2072   preprocess_constraints ();
2073
2074   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
2075   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
2076
2077   if (alt < 0)
2078     abort ();
2079
2080   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2081   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2082     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2083         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2084       {
2085         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2086         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2087       }
2088
2089   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2090
2091   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2092     i++;
2093
2094   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
2095   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
2096   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
2097
2098   n_notes = 0;
2099   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2100     {
2101       rtx reg = XEXP (note, 0);
2102       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2103
2104       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2105         {
2106           loc = & SUBREG_REG (reg);
2107           reg = SUBREG_REG (reg);
2108         }
2109
2110       if (STACK_REG_P (reg)
2111           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2112               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2113         {
2114           note_reg[n_notes] = reg;
2115           note_loc[n_notes] = loc;
2116           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2117           n_notes++;
2118         }
2119     }
2120
2121   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2122
2123   n_clobbers = 0;
2124
2125   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2126     {
2127       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2128       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2129
2130       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2131         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2132           {
2133             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2134             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2135             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2136
2137             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2138               {
2139                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2140                 reg = SUBREG_REG (reg);
2141               }
2142
2143             if (STACK_REG_P (reg))
2144               {
2145                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2146                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2147                 n_clobbers++;
2148               }
2149           }
2150     }
2151
2152   temp_stack = *regstack;
2153
2154   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2155
2156   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2157     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2158         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2159                                FLOAT_REGS)
2160         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2161       {
2162         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2163            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2164            these constraints are for single register classes, and
2165            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2166            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2167            actual reg this operand needs to be in.  */
2168
2169         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2170
2171         if (regno < 0)
2172           abort ();
2173
2174         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2175           {
2176             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2177                it and swap it with whatever is already in I's place.
2178                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2179                should be.  */
2180             int j, k, temp;
2181
2182             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2183             j = (temp_stack.top
2184                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2185
2186             temp = temp_stack.reg[k];
2187             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2188             temp_stack.reg[j] = temp;
2189           }
2190       }
2191
2192   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2193      order.  */
2194
2195   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2196
2197   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2198      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2199
2200   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2201     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2202       {
2203         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2204
2205         if (regnum < 0)
2206           abort ();
2207
2208         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2209       }
2210
2211   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2212     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2213       {
2214         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2215
2216         if (regnum < 0)
2217           abort ();
2218
2219         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2220       }
2221
2222   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2223     {
2224       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2225          Don't try to replace it in that case.  */
2226       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2227
2228       if (regnum >= 0)
2229         {
2230           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2231              that these regs can't be MODE_INT and will abort.  Just put
2232              the right reg there without calling replace_reg.  */
2233
2234           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2235         }
2236     }
2237
2238   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2239
2240   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2241     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2242       {
2243         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2244            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2245         int j;
2246
2247         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2248           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2249             break;
2250
2251         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2252           {
2253             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2254                But that's OK, because all we need to do is pop the
2255                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2256                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2257                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2258
2259             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2260                                 regstack->reg[regstack->top]);
2261             regstack->top--;
2262           }
2263       }
2264
2265   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2266      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2267      ???  Explain why this is true.  */
2268
2269   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2270     {
2271       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2272       int j;
2273
2274       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2275         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2276             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2277           {
2278             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2279             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2280             break;
2281           }
2282     }
2283
2284   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2285      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2286      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2287
2288      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2289      in the death notes have already been substituted.  */
2290
2291   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2292     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2293       {
2294         int j;
2295
2296         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2297           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2298               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2299             {
2300               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2301                                     EMIT_AFTER);
2302               break;
2303             }
2304       }
2305
2306   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2307     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2308       {
2309         int j;
2310
2311         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2312           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2313               && note_kind[j] == REG_DEAD
2314               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2315                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2316             {
2317               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2318                                     EMIT_AFTER);
2319               break;
2320             }
2321       }
2322 }
2323 \f
2324 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2325    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2326    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2327    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2328    a control flow insn was deleted in the process.  */
2329
2330 static bool
2331 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2332 {
2333   rtx *note_link, note;
2334   bool control_flow_insn_deleted = false;
2335   int i;
2336
2337   if (CALL_P (insn))
2338     {
2339       int top = regstack->top;
2340
2341       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2342          registers for this call, make sure they are in the right
2343          order.  */
2344
2345       if (top >= 0)
2346         {
2347           straighten_stack (PREV_INSN (insn), regstack);
2348
2349           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2350
2351           while (regstack->top >= 0)
2352             {
2353               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2354               regstack->top--;
2355             }
2356         }
2357     }
2358
2359   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2360      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2361      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2362      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2363      fail otherwise.  */
2364
2365   if (stack_regs_mentioned (insn))
2366     {
2367       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2368       if (n_operands >= 0)
2369         {
2370           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2371              decide how many are inputs, and do register substitution.
2372              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2373
2374           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2375           return control_flow_insn_deleted;
2376         }
2377
2378       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2379         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2380           {
2381             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2382               {
2383                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2384                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2385                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2386                 control_flow_insn_deleted
2387                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2388                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2389               }
2390           }
2391       else
2392         control_flow_insn_deleted
2393           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2394     }
2395
2396   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2397      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2398
2399   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2400     return control_flow_insn_deleted;
2401
2402   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2403      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2404      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2405      making it no longer `unset'.  */
2406
2407   note_link = &REG_NOTES (insn);
2408   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2409     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2410       {
2411         *note_link = XEXP (note, 1);
2412         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2413       }
2414     else
2415       note_link = &XEXP (note, 1);
2416
2417   return control_flow_insn_deleted;
2418 }
2419 \f
2420 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2421    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2422    a register live in the new block that is not now live.
2423
2424    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2425    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2426    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, ie, it will be
2427    the same as NEW upon return.
2428
2429    This function will not preserve block_end[].  But that information
2430    is no longer needed once this has executed.  */
2431
2432 static void
2433 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2434 {
2435   int reg;
2436   int update_end = 0;
2437
2438   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2439      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2440
2441   if (where == EMIT_AFTER)
2442     {
2443       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2444         update_end = 1;
2445       insn = NEXT_INSN (insn);
2446     }
2447
2448   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2449
2450   for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2451     if (! TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2452       emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode),
2453                      EMIT_BEFORE);
2454
2455   if (new->top == -2)
2456     {
2457       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2458          the old stack order.  */
2459
2460       new->top = old->top;
2461       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2462     }
2463   else
2464     {
2465       /* This block has been entered before, and we must match the
2466          previously selected stack order.  */
2467
2468       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2469          not their depth or liveliness.  */
2470
2471       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2472       abort ();
2473     win:
2474       if (old->top != new->top)
2475         abort ();
2476
2477       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2478          swaps until the stack is correct.
2479
2480          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2481          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2482          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2483          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2484          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2485
2486       if (new->top != -1)
2487         do
2488           {
2489             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2490                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2491
2492             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2493               {
2494                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2495                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2496                     break;
2497
2498                 if (reg == -1)
2499                   abort ();
2500
2501                 emit_swap_insn (insn, old,
2502                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2503               }
2504
2505             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2506              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2507              above fix it.  */
2508
2509             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2510               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2511                 {
2512                   emit_swap_insn (insn, old,
2513                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2514                   break;
2515                 }
2516           } while (reg >= 0);
2517
2518       /* At this point there must be no differences.  */
2519
2520       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2521         if (old->reg[reg] != new->reg[reg])
2522           abort ();
2523     }
2524
2525   if (update_end)
2526     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2527 }
2528 \f
2529 /* Print stack configuration.  */
2530
2531 static void
2532 print_stack (FILE *file, stack s)
2533 {
2534   if (! file)
2535     return;
2536
2537   if (s->top == -2)
2538     fprintf (file, "uninitialized\n");
2539   else if (s->top == -1)
2540     fprintf (file, "empty\n");
2541   else
2542     {
2543       int i;
2544       fputs ("[ ", file);
2545       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2546         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2547       fputs ("]\n", file);
2548     }
2549 }
2550 \f
2551 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2552    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2553    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2554    are initialized before use.
2555
2556    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2557    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2558
2559 static int
2560 convert_regs_entry (void)
2561 {
2562   int inserted = 0;
2563   edge e;
2564   basic_block block;
2565
2566   FOR_EACH_BB_REVERSE (block)
2567     {
2568       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2569       int reg;
2570
2571       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
2572       bi->stack_in.top = -2;
2573
2574       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
2575       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
2576         {
2577           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_end, reg))
2578             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
2579           if (REGNO_REG_SET_P (block->global_live_at_start, reg))
2580             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
2581         }
2582     }
2583
2584   /* Load something into each stack register live at function entry.
2585      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2586      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2587      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2588      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2589
2590      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2591      never seen by the convert_regs pass.  */
2592
2593   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e ; e = e->succ_next)
2594     {
2595       basic_block block = e->dest;
2596       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2597       int reg, top = -1;
2598
2599       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2600         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2601           {
2602             rtx init;
2603
2604             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2605
2606             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2607                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2608                                 not_a_num);
2609             insert_insn_on_edge (init, e);
2610             inserted = 1;
2611           }
2612
2613       bi->stack_in.top = top;
2614     }
2615
2616   return inserted;
2617 }
2618
2619 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2620    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2621
2622 static void
2623 convert_regs_exit (void)
2624 {
2625   int value_reg_low, value_reg_high;
2626   stack output_stack;
2627   rtx retvalue;
2628
2629   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2630   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2631   if (retvalue)
2632     {
2633       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2634       value_reg_high = value_reg_low
2635         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2636     }
2637
2638   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2639   if (value_reg_low == -1)
2640     output_stack->top = -1;
2641   else
2642     {
2643       int reg;
2644
2645       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2646       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2647         {
2648           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2649           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2650         }
2651     }
2652 }
2653
2654 /* Adjust the stack of this block on exit to match the stack of the
2655    target block, or copy stack info into the stack of the successor
2656    of the successor hasn't been processed yet.  */
2657 static bool
2658 compensate_edge (edge e, FILE *file)
2659 {
2660   basic_block block = e->src, target = e->dest;
2661   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2662   struct stack_def regstack, tmpstack;
2663   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2664   int reg;
2665
2666   current_block = block;
2667   regstack = bi->stack_out;
2668   if (file)
2669     fprintf (file, "Edge %d->%d: ", block->index, target->index);
2670
2671   if (target_stack->top == -2)
2672     {
2673       /* The target block hasn't had a stack order selected.
2674          We need merely ensure that no pops are needed.  */
2675       for (reg = regstack.top; reg >= 0; --reg)
2676         if (!TEST_HARD_REG_BIT (target_stack->reg_set, regstack.reg[reg]))
2677           break;
2678
2679       if (reg == -1)
2680         {
2681           if (file)
2682             fprintf (file, "new block; copying stack position\n");
2683
2684           /* change_stack kills values in regstack.  */
2685           tmpstack = regstack;
2686
2687           change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack, EMIT_AFTER);
2688           return false;
2689         }
2690
2691       if (file)
2692         fprintf (file, "new block; pops needed\n");
2693     }
2694   else
2695     {
2696       if (target_stack->top == regstack.top)
2697         {
2698           for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2699             if (target_stack->reg[reg] != regstack.reg[reg])
2700               break;
2701
2702           if (reg == -1)
2703             {
2704               if (file)
2705                 fprintf (file, "no changes needed\n");
2706               return false;
2707             }
2708         }
2709
2710       if (file)
2711         {
2712           fprintf (file, "correcting stack to ");
2713           print_stack (file, target_stack);
2714         }
2715     }
2716
2717   /* Care for non-call EH edges specially.  The normal return path have
2718      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2719      library.  */
2720   if ((e->flags & (EDGE_EH | EDGE_ABNORMAL_CALL)) == EDGE_EH)
2721     target_stack->top = -1;
2722
2723   /* Other calls may appear to have values live in st(0), but the
2724      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2725   else if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2726     {
2727       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2728          live at st(0) on the end of the source block, and no
2729          values live at the beginning of the destination block.  */
2730       HARD_REG_SET tmp;
2731
2732       CLEAR_HARD_REG_SET (tmp);
2733       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (target_stack->reg_set, tmp, eh1);
2734       abort ();
2735     eh1:
2736
2737       /* We are sure that there is st(0) live, otherwise we won't compensate.
2738          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2739       SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG);
2740       if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, FIRST_STACK_REG + 1))
2741         SET_HARD_REG_BIT (tmp, FIRST_STACK_REG + 1);
2742       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, tmp, eh2);
2743       abort ();
2744     eh2:
2745
2746       target_stack->top = -1;
2747     }
2748
2749   /* It is better to output directly to the end of the block
2750      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2751      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2752      edge out, and it is not abnormal.  */
2753   else if (block->succ->succ_next == NULL && !(e->flags & EDGE_ABNORMAL))
2754     {
2755       /* change_stack kills values in regstack.  */
2756       tmpstack = regstack;
2757
2758       change_stack (BB_END (block), &tmpstack, target_stack,
2759                     (JUMP_P (BB_END (block))
2760                      ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2761     }
2762   else
2763     {
2764       rtx seq, after;
2765
2766       /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2767          avoid any live register across them, so we should never
2768          have to insert instructions on such edges.  */
2769       if (e->flags & EDGE_ABNORMAL)
2770         abort ();
2771
2772       current_block = NULL;
2773       start_sequence ();
2774
2775       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2776       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2777
2778       tmpstack = regstack;
2779       change_stack (after, &tmpstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2780
2781       seq = get_insns ();
2782       end_sequence ();
2783
2784       insert_insn_on_edge (seq, e);
2785       return true;
2786     }
2787   return false;
2788 }
2789
2790 /* Convert stack register references in one block.  */
2791
2792 static int
2793 convert_regs_1 (FILE *file, basic_block block)
2794 {
2795   struct stack_def regstack;
2796   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2797   int deleted, inserted, reg;
2798   rtx insn, next;
2799   edge e, beste = NULL;
2800   bool control_flow_insn_deleted = false;
2801
2802   inserted = 0;
2803   deleted = 0;
2804   any_malformed_asm = false;
2805
2806   /* Find the edge we will copy stack from.  It should be the most frequent
2807      one as it will get cheapest after compensation code is generated,
2808      if multiple such exists, take one with largest count, prefer critical
2809      one (as splitting critical edges is more expensive), or one with lowest
2810      index, to avoid random changes with different orders of the edges.  */
2811   for (e = block->pred; e ; e = e->pred_next)
2812     {
2813       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2814         ;
2815       else if (! beste)
2816         beste = e;
2817       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) < EDGE_FREQUENCY (e))
2818         beste = e;
2819       else if (EDGE_FREQUENCY (beste) > EDGE_FREQUENCY (e))
2820         ;
2821       else if (beste->count < e->count)
2822         beste = e;
2823       else if (beste->count > e->count)
2824         ;
2825       else if ((EDGE_CRITICAL_P (e) != 0)
2826                != (EDGE_CRITICAL_P (beste) != 0))
2827         {
2828           if (EDGE_CRITICAL_P (e))
2829             beste = e;
2830         }
2831       else if (e->src->index < beste->src->index)
2832         beste = e;
2833     }
2834
2835   /* Initialize stack at block entry.  */
2836   if (bi->stack_in.top == -2)
2837     {
2838       if (beste)
2839         inserted |= compensate_edge (beste, file);
2840       else
2841         {
2842           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2843           int reg;
2844
2845           bi->stack_in.top = -1;
2846           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2847             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2848               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2849         }
2850     }
2851   else
2852     /* Entry blocks do have stack already initialized.  */
2853     beste = NULL;
2854
2855   current_block = block;
2856
2857   if (file)
2858     {
2859       fprintf (file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2860       print_stack (file, &bi->stack_in);
2861     }
2862
2863   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2864      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2865   next = BB_HEAD (block);
2866   regstack = bi->stack_in;
2867   do
2868     {
2869       insn = next;
2870       next = NEXT_INSN (insn);
2871
2872       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2873       if (next == NULL)
2874         abort ();
2875       if (insn == BB_END (block))
2876         next = NULL;
2877
2878       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2879          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2880       if (stack_regs_mentioned (insn)
2881           || CALL_P (insn))
2882         {
2883           if (file)
2884             {
2885               fprintf (file, "  insn %d input stack: ",
2886                        INSN_UID (insn));
2887               print_stack (file, &regstack);
2888             }
2889           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2890         }
2891     }
2892   while (next);
2893
2894   if (file)
2895     {
2896       fprintf (file, "Expected live registers [");
2897       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2898         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2899           fprintf (file, " %d", reg);
2900       fprintf (file, " ]\nOutput stack: ");
2901       print_stack (file, &regstack);
2902     }
2903
2904   insn = BB_END (block);
2905   if (JUMP_P (insn))
2906     insn = PREV_INSN (insn);
2907
2908   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2909      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2910      necessary moves for them.  */
2911
2912   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2913     {
2914       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2915           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2916         {
2917           rtx set;
2918
2919           if (file)
2920             {
2921               fprintf (file, "Emitting insn initializing reg %d\n",
2922                        reg);
2923             }
2924
2925           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode),
2926                              not_a_num);
2927           insn = emit_insn_after (set, insn);
2928           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2929         }
2930     }
2931   
2932   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2933      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2934      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2935      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2936      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2937
2938      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2939      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2940      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2941      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2942      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2943
2944      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2945      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2946      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2947      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2948
2949   if (control_flow_insn_deleted)
2950     purge_dead_edges (block);
2951
2952   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2953      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2954      same pattern of register kills as before.  */
2955   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2956   if (!any_malformed_asm)
2957     abort ();
2958  win:
2959   bi->stack_out = regstack;
2960
2961   /* Compensate the back edges, as those wasn't visited yet.  */
2962   for (e = block->succ; e ; e = e->succ_next)
2963     {
2964       if (e->flags & EDGE_DFS_BACK
2965           || (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR))
2966         {
2967           if (!BLOCK_INFO (e->dest)->done
2968               && e->dest != block)
2969             abort ();
2970           inserted |= compensate_edge (e, file);
2971         }
2972     }
2973   for (e = block->pred; e ; e = e->pred_next)
2974     {
2975       if (e != beste && !(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
2976           && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2977         {
2978           if (!BLOCK_INFO (e->src)->done)
2979             abort ();
2980           inserted |= compensate_edge (e, file);
2981         }
2982     }
2983
2984   return inserted;
2985 }
2986
2987 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2988
2989 static int
2990 convert_regs_2 (FILE *file, basic_block block)
2991 {
2992   basic_block *stack, *sp;
2993   int inserted;
2994
2995   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2996      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2997      of every block has already been computed.  */ 
2998
2999   stack = xmalloc (sizeof (*stack) * n_basic_blocks);
3000   sp = stack;
3001
3002   *sp++ = block;
3003
3004   inserted = 0;
3005   do
3006     {
3007       edge e;
3008
3009       block = *--sp;
3010
3011       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3012          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3013          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3014          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3015          we check the necessity to process some of these successors
3016          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3017          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3018          the edge between them happens to be deleted, the successor
3019          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3020          is that there is no way to preventively detect this case so we
3021          stack the successor in all cases and hand over the task of
3022          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3023
3024       for (e = block->succ; e ; e = e->succ_next)
3025         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3026           {
3027             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3028             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3029                *sp++ = e->dest;
3030           }
3031
3032       inserted |= convert_regs_1 (file, block);
3033       BLOCK_INFO (block)->done = 1;
3034     }
3035   while (sp != stack);
3036
3037   return inserted;
3038 }
3039
3040 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3041    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3042    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3043
3044 static int
3045 convert_regs (FILE *file)
3046 {
3047   int inserted;
3048   basic_block b;
3049   edge e;
3050
3051   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3052   inserted = convert_regs_entry ();
3053
3054   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3055   convert_regs_exit ();
3056   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3057
3058   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3059      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3060      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3061
3062   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3063   for (e = ENTRY_BLOCK_PTR->succ; e ; e = e->succ_next)
3064     inserted |= convert_regs_2 (file, e->dest);
3065
3066   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3067      for keeping these even when not optimizing.  */
3068   FOR_EACH_BB (b)
3069     {
3070       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3071
3072       if (! bi->done)
3073         inserted |= convert_regs_2 (file, b);
3074     }
3075   clear_aux_for_blocks ();
3076
3077   fixup_abnormal_edges ();
3078   if (inserted)
3079     commit_edge_insertions ();
3080
3081   if (file)
3082     fputc ('\n', file);
3083
3084   return inserted;
3085 }
3086 #endif /* STACK_REGS */
3087
3088 #include "gt-reg-stack.h"