OSDN Git Service

* Makefile.in (reg-stack.o): Don't depend on gt-reg-stack.h.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / reg-stack.c
1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19    Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20    02110-1301, USA.  */
21
22 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
23    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
24
25    * The form of the input:
26
27    On input, the function consists of insn that have had their
28    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
29    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
30    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
31    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
32    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
33    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
34    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
35    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
36
37    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
38    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
39    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
40    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
41    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
42    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
43    after this pass is done.
44
45    * The form of the output:
46
47    After this pass, hard register numbers represent the distance from
48    the current top of stack to the desired register.  A reference to
49    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
50    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
51    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
52
53    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
54    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
55
56    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
57    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
58    will replace the existing stack top, not push a new value.
59
60    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
61    SET_SRC is REG or MEM.
62
63    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
64    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
65    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
66
67    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
68    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
69    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
70    stack.
71
72    * Methodology:
73
74    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
75    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
76    SET_DEST, only REG_UNUSED.
77
78    * asm_operands:
79
80    There are several rules on the usage of stack-like regs in
81    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
82    stack-like regs:
83
84    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
85       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
86       which must be explicitly popped by gcc.
87
88         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
89         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
90         output operand.
91
92    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
93       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
94       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
95       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
96       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
97       up".
98
99         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
100         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
101
102    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
103       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
104
105                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
106
107       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
108       the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
109       deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
110       reload will think that it can use the same reg for both the input and
111       the output, if input B dies in this insn.
112
113         If any input operand uses the "f" constraint, all output reg
114         constraints must use the "&" earlyclobber.
115
116       The asm above would be written as
117
118                 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
119
120    4. Some operands need to be in particular places on the stack.  All
121       output operands fall in this category - there is no other way to
122       know which regs the outputs appear in unless the user indicates
123       this in the constraints.
124
125         Output operands must specifically indicate which reg an output
126         appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the operand
127         constraints must select a class with a single reg.
128
129    5. Output operands may not be "inserted" between existing stack regs.
130       Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
131       are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
132       It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
133
134         Output operands must start at the top of the reg-stack: output
135         operands may not "skip" a reg.
136
137    6. Some asm statements may need extra stack space for internal
138       calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
139       unrelated to the inputs and outputs.
140
141    Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
142    takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
143
144         asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
145
146    This asm takes two inputs, which are popped by the fyl2xp1 opcode,
147    and replaces them with one output.  The user must code the "st(1)"
148    clobber for reg-stack.c to know that fyl2xp1 pops both inputs.
149
150         asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
151
152 */
153 \f
154 #include "config.h"
155 #include "system.h"
156 #include "coretypes.h"
157 #include "tm.h"
158 #include "tree.h"
159 #include "rtl.h"
160 #include "tm_p.h"
161 #include "function.h"
162 #include "insn-config.h"
163 #include "regs.h"
164 #include "hard-reg-set.h"
165 #include "flags.h"
166 #include "toplev.h"
167 #include "recog.h"
168 #include "output.h"
169 #include "basic-block.h"
170 #include "varray.h"
171 #include "reload.h"
172 #include "ggc.h"
173 #include "timevar.h"
174 #include "tree-pass.h"
175 #include "target.h"
176
177 DEF_VEC_I(char);
178 DEF_VEC_ALLOC_I(char,heap);
179
180 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
181    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
182
183    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
184    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
185    stack registers.  */
186 static VEC(char,heap) *stack_regs_mentioned_data;
187
188 #ifdef STACK_REGS
189
190 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
191
192 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
193    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
194
195    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
196    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
197    appropriately.
198
199    REG_SET indicates which registers are live.  */
200
201 typedef struct stack_def
202 {
203   int top;                      /* index to top stack element */
204   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
205   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
206 } *stack;
207
208 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
209    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
210
211 typedef struct block_info_def
212 {
213   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
214   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
215   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
216   int done;                     /* True if block already converted.  */
217   int predecessors;             /* Number of predecessors that need
218                                    to be visited.  */
219 } *block_info;
220
221 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
222
223 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
224 enum emit_where
225 {
226   EMIT_AFTER,
227   EMIT_BEFORE
228 };
229
230 /* The block we're currently working on.  */
231 static basic_block current_block;
232
233 /* In the current_block, whether we're processing the first register
234    stack or call instruction, i.e. the regstack is currently the
235    same as BLOCK_INFO(current_block)->stack_in.  */
236 static bool starting_stack_p;
237
238 /* This is the register file for all register after conversion.  */
239 static rtx
240   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
241
242 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
243   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
244
245 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
246 static rtx not_a_num;
247
248 /* Forward declarations */
249
250 static int stack_regs_mentioned_p (rtx pat);
251 static void pop_stack (stack, int);
252 static rtx *get_true_reg (rtx *);
253
254 static int check_asm_stack_operands (rtx);
255 static int get_asm_operand_n_inputs (rtx);
256 static rtx stack_result (tree);
257 static void replace_reg (rtx *, int);
258 static void remove_regno_note (rtx, enum reg_note, unsigned int);
259 static int get_hard_regnum (stack, rtx);
260 static rtx emit_pop_insn (rtx, stack, rtx, enum emit_where);
261 static void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
262 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
263 static bool move_nan_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
264 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
265 static int swap_rtx_condition (rtx);
266 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
267 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
268 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
269 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
270 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
271 static void print_stack (FILE *, stack);
272 static rtx next_flags_user (rtx);
273 \f
274 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
275
276 static int
277 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
278 {
279   const char *fmt;
280   int i;
281
282   if (STACK_REG_P (pat))
283     return 1;
284
285   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
286   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
287     {
288       if (fmt[i] == 'E')
289         {
290           int j;
291
292           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
293             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
294               return 1;
295         }
296       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
297         return 1;
298     }
299
300   return 0;
301 }
302
303 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
304
305 int
306 stack_regs_mentioned (rtx insn)
307 {
308   unsigned int uid, max;
309   int test;
310
311   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
312     return 0;
313
314   uid = INSN_UID (insn);
315   max = VEC_length (char, stack_regs_mentioned_data);
316   if (uid >= max)
317     {
318       char *p;
319       unsigned int old_max = max;
320
321       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
322          do not grow too quickly.  */
323       max = uid + uid / 20 + 1;
324       VEC_safe_grow (char, heap, stack_regs_mentioned_data, max);
325       p = VEC_address (char, stack_regs_mentioned_data);
326       memset (&p[old_max], 0,
327               sizeof (char) * (max - old_max));
328     }
329
330   test = VEC_index (char, stack_regs_mentioned_data, uid);
331   if (test == 0)
332     {
333       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
334       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
335       VEC_replace (char, stack_regs_mentioned_data, uid, test);
336     }
337
338   return test == 1;
339 }
340 \f
341 static rtx ix86_flags_rtx;
342
343 static rtx
344 next_flags_user (rtx insn)
345 {
346   /* Search forward looking for the first use of this value.
347      Stop at block boundaries.  */
348
349   while (insn != BB_END (current_block))
350     {
351       insn = NEXT_INSN (insn);
352
353       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
354         return insn;
355
356       if (CALL_P (insn))
357         return NULL_RTX;
358     }
359   return NULL_RTX;
360 }
361 \f
362 /* Reorganize the stack into ascending numbers, before this insn.  */
363
364 static void
365 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
366 {
367   struct stack_def temp_stack;
368   int top;
369
370   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
371      already in increasing order and no reorganization is needed.
372
373      Similarly if the stack is empty.  */
374   if (regstack->top <= 0)
375     return;
376
377   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
378
379   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
380     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
381
382   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
383 }
384
385 /* Pop a register from the stack.  */
386
387 static void
388 pop_stack (stack regstack, int regno)
389 {
390   int top = regstack->top;
391
392   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
393   regstack->top--;
394   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
395   if (regstack->reg [top] != regno)
396     {
397       int i;
398       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
399         if (regstack->reg [i] == regno)
400           {
401             int j;
402             for (j = i; j < top; j++)
403               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
404             break;
405           }
406     }
407 }
408 \f
409 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
410    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
411    PAT that stopped the search.  */
412
413 static rtx *
414 get_true_reg (rtx *pat)
415 {
416   for (;;)
417     switch (GET_CODE (*pat))
418       {
419       case SUBREG:
420         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
421            actual FP register in use.  */
422         {
423           rtx subreg;
424           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
425             {
426               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
427                                                    GET_MODE (subreg),
428                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
429                                                    GET_MODE (*pat));
430               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
431                                   GET_MODE (subreg));
432             default:
433               return pat;
434             }
435         }
436       case FLOAT:
437       case FIX:
438       case FLOAT_EXTEND:
439         pat = & XEXP (*pat, 0);
440         break;
441
442       case FLOAT_TRUNCATE:
443         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
444           return pat;
445         pat = & XEXP (*pat, 0);
446         break;
447       }
448 }
449 \f
450 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
451 static bool any_malformed_asm;
452
453 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
454    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
455    numbers below refer to that explanation.  */
456
457 static int
458 check_asm_stack_operands (rtx insn)
459 {
460   int i;
461   int n_clobbers;
462   int malformed_asm = 0;
463   rtx body = PATTERN (insn);
464
465   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
466   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
467   int alt;
468
469   rtx *clobber_reg = 0;
470   int n_inputs, n_outputs;
471
472   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
473      alternative matches, this asm is malformed.  */
474   extract_insn (insn);
475   constrain_operands (1);
476   alt = which_alternative;
477
478   preprocess_constraints ();
479
480   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
481   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
482
483   if (alt < 0)
484     {
485       malformed_asm = 1;
486       /* Avoid further trouble with this insn.  */
487       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
488       return 0;
489     }
490
491   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
492   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
493     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
494         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
495       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
496
497   /* Set up CLOBBER_REG.  */
498
499   n_clobbers = 0;
500
501   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
502     {
503       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
504
505       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
506         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
507           {
508             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
509             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
510
511             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
512               reg = SUBREG_REG (reg);
513
514             if (STACK_REG_P (reg))
515               {
516                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
517                 n_clobbers++;
518               }
519           }
520     }
521
522   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
523      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
524      operand constraints must select a class with a single reg.
525
526      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
527      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
528
529   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
530   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
531     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
532       {
533         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
534           {
535             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
536             malformed_asm = 1;
537           }
538         else
539           {
540             int j;
541
542             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
543               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
544                 {
545                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
546                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
547                   malformed_asm = 1;
548                   break;
549                 }
550             if (j == n_clobbers)
551               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
552           }
553       }
554
555
556   /* Search for first non-popped reg.  */
557   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
558     if (! reg_used_as_output[i])
559       break;
560
561   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
562   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
563     if (reg_used_as_output[i])
564       break;
565
566   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
567     {
568       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
569       malformed_asm = 1;
570     }
571
572   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
573      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
574      popped.  */
575
576   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
577   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
578     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
579       {
580         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
581            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
582         int j;
583
584         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
585           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
586             break;
587
588         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
589           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
590       }
591
592   /* Search for first non-popped reg.  */
593   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
594     if (! implicitly_dies[i])
595       break;
596
597   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
598   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
599     if (implicitly_dies[i])
600       break;
601
602   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
603     {
604       error_for_asm (insn,
605                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
606       malformed_asm = 1;
607     }
608
609   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
610      output constraints must use the "&" earlyclobber.
611
612      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
613      record any earlyclobber.  */
614
615   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
616     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
617       {
618         int j;
619
620         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
621           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
622             {
623               error_for_asm (insn,
624                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
625               malformed_asm = 1;
626             }
627       }
628
629   if (malformed_asm)
630     {
631       /* Avoid further trouble with this insn.  */
632       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
633       any_malformed_asm = true;
634       return 0;
635     }
636
637   return 1;
638 }
639 \f
640 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
641    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
642    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
643    placed.  */
644
645 static int
646 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
647 {
648   switch (GET_CODE (body))
649     {
650     case SET:
651       gcc_assert (GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS);
652       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
653       
654     case ASM_OPERANDS:
655       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
656       
657     case PARALLEL:
658       return get_asm_operand_n_inputs (XVECEXP (body, 0, 0));
659       
660     default:
661       gcc_unreachable ();
662     }
663 }
664
665 /* If current function returns its result in an fp stack register,
666    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
667
668 static rtx
669 stack_result (tree decl)
670 {
671   rtx result;
672
673   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
674      it is not returned in a stack register.  */
675   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
676     return 0;
677
678   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
679   if (result != 0)
680     result = targetm.calls.function_value (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)),
681                                            decl, true);
682
683   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
684 }
685 \f
686
687 /*
688  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
689  * pass over the RTL.
690  */
691
692 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
693    the desired hard REGNO.  */
694
695 static void
696 replace_reg (rtx *reg, int regno)
697 {
698   gcc_assert (regno >= FIRST_STACK_REG);
699   gcc_assert (regno <= LAST_STACK_REG);
700   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
701
702   gcc_assert (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (*reg))
703               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
704
705   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
706 }
707
708 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
709    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
710
711 static void
712 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
713 {
714   rtx *note_link, this;
715
716   note_link = &REG_NOTES (insn);
717   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
718     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
719         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
720       {
721         *note_link = XEXP (this, 1);
722         return;
723       }
724     else
725       note_link = &XEXP (this, 1);
726
727   gcc_unreachable ();
728 }
729
730 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
731    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
732    returned if the register is not found.  */
733
734 static int
735 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
736 {
737   int i;
738
739   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
740
741   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
742     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
743       break;
744
745   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
746 }
747 \f
748 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
749    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
750    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
751    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
752    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
753    cases the movdf pattern to pop.  */
754
755 static rtx
756 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
757 {
758   rtx pop_insn, pop_rtx;
759   int hard_regno;
760
761   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
762      CLOBBER and USE expressions.  */
763   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
764     {
765       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
766       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
767
768       pop_insn = NULL_RTX;
769       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
770         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
771       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
772         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
773       gcc_assert (pop_insn);
774       return pop_insn;
775     }
776
777   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
778
779   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
780
781   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
782                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
783
784   if (where == EMIT_AFTER)
785     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
786   else
787     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
788
789   REG_NOTES (pop_insn)
790     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
791                          REG_NOTES (pop_insn));
792
793   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
794     = regstack->reg[regstack->top];
795   regstack->top -= 1;
796   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
797
798   return pop_insn;
799 }
800 \f
801 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
802    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
803    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
804    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
805
806    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
807
808 static void
809 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
810 {
811   int hard_regno;
812   rtx swap_rtx;
813   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
814   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
815   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
816
817   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
818
819   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
820   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
821     return;
822
823   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
824
825   tmp = regstack->reg[other_reg];
826   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
827   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
828
829   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
830      block boundary.  */
831   i1 = NULL;
832   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
833     {
834       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
835       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
836       while (tmp != limit)
837         {
838           if (LABEL_P (tmp)
839               || CALL_P (tmp)
840               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
841               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
842                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
843             {
844               i1 = tmp;
845               break;
846             }
847           tmp = PREV_INSN (tmp);
848         }
849     }
850
851   if (i1 != NULL_RTX
852       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
853     {
854       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
855       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
856
857       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
858          swap with, omit the swap.  */
859
860       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
861           && REG_P (i1src)
862           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
863           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
864         return;
865
866       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
867          omit the swap.  */
868
869       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
870           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
871           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
872         return;
873     }
874
875   /* Avoid emitting the swap if this is the first register stack insn
876      of the current_block.  Instead update the current_block's stack_in
877      and let compensate edges take care of this for us.  */
878   if (current_block && starting_stack_p)
879     {
880       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *regstack;
881       starting_stack_p = false;
882       return;
883     }
884
885   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
886                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
887
888   if (i1)
889     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
890   else if (current_block)
891     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
892   else
893     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
894 }
895 \f
896 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
897    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
898    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
899    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
900    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
901
902    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
903    is emitted.  */
904
905 static void
906 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
907 {
908   struct stack_def temp_stack;
909   int regno, j, k, temp;
910
911   temp_stack = *regstack;
912
913   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
914   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
915   gcc_assert (regno >= 0);
916   if (regno != FIRST_STACK_REG)
917     {
918       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
919       j = temp_stack.top;
920
921       temp = temp_stack.reg[k];
922       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
923       temp_stack.reg[j] = temp;
924     }
925
926   /* Place operand 2 next on the stack.  */
927   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
928   gcc_assert (regno >= 0);
929   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
930     {
931       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
932       j = temp_stack.top - 1;
933
934       temp = temp_stack.reg[k];
935       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
936       temp_stack.reg[j] = temp;
937     }
938
939   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
940 }
941 \f
942 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
943    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
944    was deleted in the process.  */
945
946 static bool
947 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
948 {
949   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
950   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
951   rtx src, dest;
952   rtx note;
953   bool control_flow_insn_deleted = false;
954
955   src = *psrc; dest = *pdest;
956
957   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
958     {
959       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
960          just change the register mapping and delete the insn.  */
961
962       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
963       if (note)
964         {
965           int i;
966
967           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
968           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
969
970           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
971             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
972               break;
973
974           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
975           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
976
977           /* If the source is not live, this is yet another case of
978              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
979           if (i < 0)
980             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
981
982           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
983              If so, just pop the src.  */
984
985           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
986             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
987           else
988             {
989               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
990               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
991               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
992             }
993
994           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
995           delete_insn (insn);
996           return control_flow_insn_deleted;
997         }
998
999       /* The source reg does not die.  */
1000
1001       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1002          will confuse the machine description output patterns. But if
1003          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1004          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1005
1006       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1007         {
1008           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1009             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1010
1011           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1012           delete_insn (insn);
1013           return control_flow_insn_deleted;
1014         }
1015
1016       /* The destination ought to be dead.  */
1017       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1018
1019       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1020
1021       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1022       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1023       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1024     }
1025   else if (STACK_REG_P (src))
1026     {
1027       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1028          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1029          needs be.  */
1030
1031       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1032
1033       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1034       if (note)
1035         {
1036           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1037           regstack->top--;
1038           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1039         }
1040       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1041                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1042         {
1043           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1044              clobbering the source reg.  The output code can handle
1045              this by reading back the value from the MEM.
1046              But it is more efficient to use a temp register if one is
1047              available.  Push the source value here if the register
1048              stack is not full, and then write the value to memory via
1049              a pop.  */
1050           rtx push_rtx;
1051           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1052
1053           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1054           emit_insn_before (push_rtx, insn);
1055           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1056                                                 REG_NOTES (insn));
1057         }
1058
1059       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1060     }
1061   else
1062     {
1063       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1064
1065       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1066          stack regs.  The actual target is always the top of the
1067          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1068          now at top of stack.  */
1069
1070       /* The destination ought to be dead.  */
1071       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1072
1073       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1074
1075       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1076       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1077       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1078     }
1079
1080   return control_flow_insn_deleted;
1081 }
1082
1083 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1084    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1085
1086 static bool
1087 move_nan_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx dest)
1088 {
1089   rtx pat;
1090
1091   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1092   pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, not_a_num);
1093   PATTERN (insn) = pat;
1094   INSN_CODE (insn) = -1;
1095
1096   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1097 }
1098 \f
1099 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1100    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1101    such.  */
1102
1103 static int
1104 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1105 {
1106   const char *fmt;
1107   int i, r = 0;
1108
1109   if (COMPARISON_P (pat))
1110     {
1111       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1112       r = 1;
1113     }
1114   else
1115     {
1116       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1117       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1118         {
1119           if (fmt[i] == 'E')
1120             {
1121               int j;
1122
1123               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1124                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1125             }
1126           else if (fmt[i] == 'e')
1127             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1128         }
1129     }
1130
1131   return r;
1132 }
1133
1134 static int
1135 swap_rtx_condition (rtx insn)
1136 {
1137   rtx pat = PATTERN (insn);
1138
1139   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1140
1141   if (GET_CODE (pat) == SET
1142       && REG_P (SET_DEST (pat))
1143       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1144     {
1145       insn = next_flags_user (insn);
1146       if (insn == NULL_RTX)
1147         return 0;
1148       pat = PATTERN (insn);
1149     }
1150
1151   /* See if this is, or ends in, a fnstsw.  If so, we're not doing anything
1152      with the cc value right now.  We may be able to search for one
1153      though.  */
1154
1155   if (GET_CODE (pat) == SET
1156       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1157       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1158     {
1159       rtx dest = SET_DEST (pat);
1160
1161       /* Search forward looking for the first use of this value.
1162          Stop at block boundaries.  */
1163       while (insn != BB_END (current_block))
1164         {
1165           insn = NEXT_INSN (insn);
1166           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1167             break;
1168           if (CALL_P (insn))
1169             return 0;
1170         }
1171
1172       /* We haven't found it.  */
1173       if (insn == BB_END (current_block))
1174         return 0;
1175
1176       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1177          other than sahf or the value does not die (meaning we'd have
1178          to search further), then we must give up.  */
1179       pat = PATTERN (insn);
1180       if (GET_CODE (pat) != SET
1181           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1182           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1183           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1184         return 0;
1185
1186       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1187       insn = next_flags_user (insn);
1188       if (insn == NULL_RTX)
1189         return 0;
1190       pat = PATTERN (insn);
1191     }
1192
1193   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1194     {
1195       int fail = 0;
1196       INSN_CODE (insn) = -1;
1197       if (recog_memoized (insn) == -1)
1198         fail = 1;
1199       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1200          following user too.  */
1201       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1202         {
1203           insn = next_flags_user (insn);
1204           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1205             fail = 1;
1206         }
1207       if (fail)
1208         {
1209           swap_rtx_condition_1 (pat);
1210           return 0;
1211         }
1212       return 1;
1213     }
1214   return 0;
1215 }
1216
1217 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1218    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1219
1220    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1221    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1222    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1223    set up.  */
1224
1225 static void
1226 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1227 {
1228   rtx *src1, *src2;
1229   rtx src1_note, src2_note;
1230
1231   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1232   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1233
1234   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1235      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1236   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1237        || (STACK_REG_P (*src2)
1238            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1239       && swap_rtx_condition (insn))
1240     {
1241       rtx temp;
1242       temp = XEXP (pat_src, 0);
1243       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1244       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1245
1246       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1247       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1248
1249       INSN_CODE (insn) = -1;
1250     }
1251
1252   /* We will fix any death note later.  */
1253
1254   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1255
1256   if (STACK_REG_P (*src2))
1257     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1258   else
1259     src2_note = NULL_RTX;
1260
1261   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1262
1263   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1264
1265   if (STACK_REG_P (*src2))
1266     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1267
1268   if (src1_note)
1269     {
1270       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1271       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1272     }
1273
1274   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1275      the same stack register, don't bother, because only one death is
1276      needed, and it was just handled.  */
1277
1278   if (src2_note
1279       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1280             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1281     {
1282       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1283          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1284          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1285          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1286
1287       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1288           && src1_note)
1289         {
1290           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1291           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1292         }
1293       else
1294         {
1295           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1296              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1297              pop and remove the death note from here.  */
1298
1299           /* link_cc0_insns (insn); */
1300
1301           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1302
1303           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1304                          EMIT_AFTER);
1305         }
1306     }
1307 }
1308 \f
1309 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1310    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1311    was deleted in the process.  */
1312
1313 static bool
1314 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1315 {
1316   rtx *dest, *src;
1317   bool control_flow_insn_deleted = false;
1318
1319   switch (GET_CODE (pat))
1320     {
1321     case USE:
1322       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1323          Handle them by popping the dying register.  */
1324       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1325       if (STACK_REG_P (*src)
1326           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1327         {
1328           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1329           return control_flow_insn_deleted;
1330         }
1331       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1332       else
1333         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, *src) != -1);
1334       break;
1335
1336     case CLOBBER:
1337       {
1338         rtx note;
1339
1340         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1341         if (STACK_REG_P (*dest))
1342           {
1343             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1344
1345             if (pat != PATTERN (insn))
1346               {
1347                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1348                    its own scratch register.  It does this by clobbering
1349                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1350                    register.  If the register is live, kill it now.
1351                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1352                    later too.  */
1353
1354                 if (note)
1355                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1356                 else
1357                   {
1358                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1359                     gcc_assert (note);
1360                   }
1361                 remove_note (insn, note);
1362                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1363               }
1364             else
1365               {
1366                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1367                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1368                    all other clobbers, this must be due to a function
1369                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1370
1371                 if (!note)
1372                   {
1373                     rtx t = *dest;
1374                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1375                       control_flow_insn_deleted
1376                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1377                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1378                       {
1379                         t = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, DFmode);
1380                         if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1381                           control_flow_insn_deleted
1382                             |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1383                       }
1384                   }
1385               }
1386           }
1387         break;
1388       }
1389
1390     case SET:
1391       {
1392         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1393         rtx src1_note, src2_note;
1394         rtx pat_src;
1395
1396         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1397         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1398         pat_src = SET_SRC (pat);
1399
1400         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1401         if (STACK_REG_P (*src)
1402             || (STACK_REG_P (*dest)
1403                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1404                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1405           {
1406             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1407             break;
1408           }
1409
1410         switch (GET_CODE (pat_src))
1411           {
1412           case COMPARE:
1413             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1414             break;
1415
1416           case CALL:
1417             {
1418               int count;
1419               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1420                    --count >= 0;)
1421                 {
1422                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1423                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1424                 }
1425             }
1426             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1427             break;
1428
1429           case REG:
1430             /* This is a `tstM2' case.  */
1431             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1432             src1 = src;
1433
1434             /* Fall through.  */
1435
1436           case FLOAT_TRUNCATE:
1437           case SQRT:
1438           case ABS:
1439           case NEG:
1440             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1441                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1442                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1443                source.  */
1444
1445             if (src1 == 0)
1446               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1447
1448             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1449
1450             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1451
1452             if (STACK_REG_P (*dest))
1453               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1454
1455             if (src1_note)
1456               {
1457                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1458                 regstack->top--;
1459                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1460               }
1461
1462             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1463             break;
1464
1465           case MINUS:
1466           case DIV:
1467             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1468                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1469                can be used.  */
1470           case MULT:
1471           case PLUS:
1472             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1473                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1474                source and some other stack register (possibly top of stack)
1475                as a destination.  */
1476
1477             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1478             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1479
1480             /* We will fix any death note later.  */
1481
1482             if (STACK_REG_P (*src1))
1483               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1484             else
1485               src1_note = NULL_RTX;
1486             if (STACK_REG_P (*src2))
1487               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1488             else
1489               src2_note = NULL_RTX;
1490
1491             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1492                must be top of stack.  */
1493
1494             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1495               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1496             else
1497               {
1498                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1499                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1500                    the new top of stack.  */
1501
1502                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1503
1504                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1505                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1506                 gcc_assert (src1_hard_regnum != -1);
1507                 gcc_assert (src2_hard_regnum != -1);
1508
1509                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1510                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1511                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1512               }
1513
1514             if (STACK_REG_P (*src1))
1515               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1516             if (STACK_REG_P (*src2))
1517               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1518
1519             if (src1_note)
1520               {
1521                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1522
1523                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1524                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1525                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1526                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1527                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1528
1529                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1530                   {
1531                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1532                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1533                   }
1534                 else
1535                   {
1536                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1537
1538                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1539                     replace_reg (dest, regno);
1540
1541                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1542                       = regstack->reg[regstack->top];
1543                   }
1544
1545                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1546                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1547                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1548                 regstack->top--;
1549               }
1550             else if (src2_note)
1551               {
1552                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1553                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1554                   {
1555                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1556                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1557                   }
1558                 else
1559                   {
1560                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1561
1562                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1563                     replace_reg (dest, regno);
1564
1565                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1566                       = regstack->reg[regstack->top];
1567                   }
1568
1569                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1570                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1571                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1572                 regstack->top--;
1573               }
1574             else
1575               {
1576                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1577                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1578               }
1579
1580             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1581             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1582                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1583                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1584              {
1585                 int tmp = REGNO (*src1);
1586                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1587                 replace_reg (src2, tmp);
1588              }
1589             break;
1590
1591           case UNSPEC:
1592             switch (XINT (pat_src, 1))
1593               {
1594               case UNSPEC_FIST:
1595
1596               case UNSPEC_FIST_FLOOR:
1597               case UNSPEC_FIST_CEIL:
1598
1599                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1600
1601                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1602                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1603
1604                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1605
1606                 if (STACK_REG_P (*dest))
1607                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1608
1609                 if (src1_note)
1610                   {
1611                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1612                     regstack->top--;
1613                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1614                   }
1615
1616                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1617                 break;
1618
1619               case UNSPEC_SIN:
1620               case UNSPEC_COS:
1621               case UNSPEC_FRNDINT:
1622               case UNSPEC_F2XM1:
1623
1624               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1625               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1626               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1627               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1628
1629                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1630
1631                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1632
1633                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1634
1635                 /* Input should never die, it is
1636                    replaced with output.  */
1637                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1638                 gcc_assert (!src1_note);
1639
1640                 if (STACK_REG_P (*dest))
1641                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1642
1643                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1644                 break;
1645
1646               case UNSPEC_FPATAN:
1647               case UNSPEC_FYL2X:
1648               case UNSPEC_FYL2XP1:
1649                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1650
1651                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1652                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1653
1654                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1655                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1656
1657                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1658
1659                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1660                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1661
1662                 if (src1_note)
1663                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1664                 if (src2_note)
1665                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1666
1667                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1668                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1669                                     regstack->reg[regstack->top]);
1670                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1671                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1672                 regstack->top -= 2;
1673
1674                 /* Push the result back onto the stack.  */
1675                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1676                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1677                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1678                 break;
1679
1680               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1681               case UNSPEC_FPREM_F:
1682               case UNSPEC_FPREM1_F:
1683                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1684                    first part of double input, double output insn.  */
1685
1686                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1687                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1688
1689                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1690                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1691
1692                 /* Inputs should never die, they are
1693                    replaced with outputs.  */
1694                 gcc_assert (!src1_note);
1695                 gcc_assert (!src2_note);
1696
1697                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1698
1699                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1700                    will be filled in second part of insn.  */
1701                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1702                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1703                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1704                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1705                 }
1706
1707                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1708                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1709                 break;
1710
1711               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1712               case UNSPEC_FPREM_U:
1713               case UNSPEC_FPREM1_U:
1714                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1715                    second part of double input, double output insn.  */
1716
1717                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1718                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1719
1720                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1721                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1722
1723                 /* Inputs should never die, they are
1724                    replaced with outputs.  */
1725                 gcc_assert (!src1_note);
1726                 gcc_assert (!src2_note);
1727
1728                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1729
1730                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1731                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1732                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1733                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1734                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1735                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1736                 }
1737
1738                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1739                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1740                 break;
1741
1742               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1743               case UNSPEC_TAN_ONE:
1744               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1745                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1746                    first part of one input, double output insn.  */
1747
1748                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1749
1750                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1751
1752                 /* Input should never die, it is
1753                    replaced with output.  */
1754                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1755                 gcc_assert (!src1_note);
1756
1757                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1758                    will be filled in second part of insn.  */
1759                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1760                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1761                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1762                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1763                 }
1764
1765                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1766                 break;
1767
1768               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1769               case UNSPEC_TAN_TAN:
1770               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1771                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1772                    second part of one input, double output insn.  */
1773
1774                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1775
1776                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1777
1778                 /* Input should never die, it is
1779                    replaced with output.  */
1780                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1781                 gcc_assert (!src1_note);
1782
1783                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1784                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1785                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1786                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1787                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1788                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1789
1790                   regstack->top++;
1791                 }
1792
1793                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1794                 break;
1795
1796               case UNSPEC_SAHF:
1797                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1798                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1799
1800                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1801                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1802                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1803                 /* Fall through.  */
1804
1805               case UNSPEC_FNSTSW:
1806                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1807                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1808                    up before now.  */
1809
1810                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1811                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1812
1813                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1814                 break;
1815
1816               default:
1817                 gcc_unreachable ();
1818               }
1819             break;
1820
1821           case IF_THEN_ELSE:
1822             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1823
1824             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1825             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1826
1827             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1828             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1829
1830             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1831                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1832                will move the destination to the top of stack. But if the
1833                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1834                have to handle it here.  */
1835             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1836                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1837               {
1838                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1839                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1840                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1841                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1842                      && src1_note)
1843                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1844                         && src2_note))
1845                   {
1846                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1847                                 - FIRST_STACK_REG);
1848                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1849                                 - FIRST_STACK_REG);
1850
1851                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1852                        swapped on the stack */
1853                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1854                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1855
1856                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1857                        i386 do have comparison always reversible.  */
1858                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1859                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1860                   }
1861                 else
1862                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1863               }
1864
1865             {
1866               rtx src_note [3];
1867               int i;
1868
1869               src_note[0] = 0;
1870               src_note[1] = src1_note;
1871               src_note[2] = src2_note;
1872
1873               if (STACK_REG_P (*src1))
1874                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1875               if (STACK_REG_P (*src2))
1876                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1877
1878               for (i = 1; i <= 2; i++)
1879                 if (src_note [i])
1880                   {
1881                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1882
1883                     /* If the register that dies is not at the top of
1884                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1885                        Top of stack should never die, as it is the
1886                        destination.  */
1887                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1888                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1889                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1890                                     EMIT_AFTER);
1891                   }
1892             }
1893
1894             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1895                not present.  */
1896             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1897               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1898             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1899             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1900             break;
1901
1902           default:
1903             gcc_unreachable ();
1904           }
1905         break;
1906       }
1907
1908     default:
1909       break;
1910     }
1911
1912   return control_flow_insn_deleted;
1913 }
1914 \f
1915 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1916    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1917    before the insn, and is updated with changes made here.
1918
1919    There are several requirements and assumptions about the use of
1920    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1921    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1922    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
1923    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
1924
1925 static void
1926 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
1927 {
1928   rtx body = PATTERN (insn);
1929   int alt;
1930
1931   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
1932   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
1933   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
1934
1935   rtx *clobber_reg = 0;
1936   rtx **clobber_loc = 0;
1937
1938   struct stack_def temp_stack;
1939   int n_notes;
1940   int n_clobbers;
1941   rtx note;
1942   int i;
1943   int n_inputs, n_outputs;
1944
1945   if (! check_asm_stack_operands (insn))
1946     return;
1947
1948   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
1949      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
1950      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
1951   extract_insn (insn);
1952   constrain_operands (1);
1953   alt = which_alternative;
1954
1955   preprocess_constraints ();
1956
1957   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
1958   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
1959
1960   gcc_assert (alt >= 0);
1961
1962   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
1963   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
1964     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
1965         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
1966       {
1967         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1968         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1969       }
1970
1971   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
1972
1973   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1974     i++;
1975
1976   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
1977   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
1978   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
1979
1980   n_notes = 0;
1981   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1982     {
1983       rtx reg = XEXP (note, 0);
1984       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
1985
1986       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
1987         {
1988           loc = & SUBREG_REG (reg);
1989           reg = SUBREG_REG (reg);
1990         }
1991
1992       if (STACK_REG_P (reg)
1993           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
1994               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
1995         {
1996           note_reg[n_notes] = reg;
1997           note_loc[n_notes] = loc;
1998           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
1999           n_notes++;
2000         }
2001     }
2002
2003   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2004
2005   n_clobbers = 0;
2006
2007   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2008     {
2009       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2010       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2011
2012       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2013         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2014           {
2015             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2016             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2017             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2018
2019             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2020               {
2021                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2022                 reg = SUBREG_REG (reg);
2023               }
2024
2025             if (STACK_REG_P (reg))
2026               {
2027                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2028                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2029                 n_clobbers++;
2030               }
2031           }
2032     }
2033
2034   temp_stack = *regstack;
2035
2036   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2037
2038   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2039     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2040         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2041                                FLOAT_REGS)
2042         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2043       {
2044         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2045            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2046            these constraints are for single register classes, and
2047            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2048            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2049            actual reg this operand needs to be in.  */
2050
2051         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2052
2053         gcc_assert (regno >= 0);
2054
2055         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2056           {
2057             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2058                it and swap it with whatever is already in I's place.
2059                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2060                should be.  */
2061             int j, k, temp;
2062
2063             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2064             j = (temp_stack.top
2065                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2066
2067             temp = temp_stack.reg[k];
2068             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2069             temp_stack.reg[j] = temp;
2070           }
2071       }
2072
2073   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2074      order.  */
2075
2076   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2077
2078   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2079      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2080
2081   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2082     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2083       {
2084         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2085
2086         gcc_assert (regnum >= 0);
2087
2088         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2089       }
2090
2091   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2092     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2093       {
2094         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2095
2096         gcc_assert (regnum >= 0);
2097
2098         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2099       }
2100
2101   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2102     {
2103       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2104          Don't try to replace it in that case.  */
2105       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2106
2107       if (regnum >= 0)
2108         {
2109           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2110              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2111              the right reg there without calling replace_reg.  */
2112
2113           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2114         }
2115     }
2116
2117   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2118
2119   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2120     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2121       {
2122         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2123            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2124         int j;
2125
2126         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2127           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2128             break;
2129
2130         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2131           {
2132             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2133                But that's OK, because all we need to do is pop the
2134                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2135                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2136                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2137
2138             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2139                                 regstack->reg[regstack->top]);
2140             regstack->top--;
2141           }
2142       }
2143
2144   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2145      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2146      ???  Explain why this is true.  */
2147
2148   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2149     {
2150       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2151       int j;
2152
2153       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2154         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2155             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2156           {
2157             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2158             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2159             break;
2160           }
2161     }
2162
2163   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2164      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2165      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2166
2167      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2168      in the death notes have already been substituted.  */
2169
2170   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2171     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2172       {
2173         int j;
2174
2175         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2176           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2177               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2178             {
2179               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2180                                     EMIT_AFTER);
2181               break;
2182             }
2183       }
2184
2185   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2186     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2187       {
2188         int j;
2189
2190         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2191           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2192               && note_kind[j] == REG_DEAD
2193               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2194                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2195             {
2196               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2197                                     EMIT_AFTER);
2198               break;
2199             }
2200       }
2201 }
2202 \f
2203 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2204    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2205    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2206    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2207    a control flow insn was deleted in the process.  */
2208
2209 static bool
2210 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2211 {
2212   rtx *note_link, note;
2213   bool control_flow_insn_deleted = false;
2214   int i;
2215
2216   if (CALL_P (insn))
2217     {
2218       int top = regstack->top;
2219
2220       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2221          registers for this call, make sure they are in the right
2222          order.  */
2223
2224       if (top >= 0)
2225         {
2226           straighten_stack (insn, regstack);
2227
2228           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2229
2230           while (regstack->top >= 0)
2231             {
2232               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2233               regstack->top--;
2234             }
2235         }
2236     }
2237
2238   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2239      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2240      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2241      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2242      fail otherwise.  */
2243
2244   if (stack_regs_mentioned (insn))
2245     {
2246       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2247       if (n_operands >= 0)
2248         {
2249           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2250              decide how many are inputs, and do register substitution.
2251              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2252
2253           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2254           return control_flow_insn_deleted;
2255         }
2256
2257       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2258         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2259           {
2260             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2261               {
2262                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2263                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2264                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2265                 control_flow_insn_deleted
2266                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2267                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2268               }
2269           }
2270       else
2271         control_flow_insn_deleted
2272           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2273     }
2274
2275   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2276      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2277
2278   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2279     return control_flow_insn_deleted;
2280
2281   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2282      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2283      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2284      making it no longer `unset'.  */
2285
2286   note_link = &REG_NOTES (insn);
2287   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2288     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2289       {
2290         *note_link = XEXP (note, 1);
2291         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2292       }
2293     else
2294       note_link = &XEXP (note, 1);
2295
2296   return control_flow_insn_deleted;
2297 }
2298 \f
2299 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2300    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2301    a register live in the new block that is not now live.
2302
2303    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2304    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2305    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2306    the same as NEW upon return.
2307
2308    This function will not preserve block_end[].  But that information
2309    is no longer needed once this has executed.  */
2310
2311 static void
2312 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2313 {
2314   int reg;
2315   int update_end = 0;
2316
2317   /* Stack adjustments for the first insn in a block update the
2318      current_block's stack_in instead of inserting insns directly.
2319      compensate_edges will add the necessary code later.  */
2320   if (current_block
2321       && starting_stack_p
2322       && where == EMIT_BEFORE)
2323     {
2324       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *new;
2325       starting_stack_p = false;
2326       *old = *new;
2327       return;
2328     }
2329
2330   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2331      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2332
2333   if (where == EMIT_AFTER)
2334     {
2335       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2336         update_end = 1;
2337       insn = NEXT_INSN (insn);
2338     }
2339
2340   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2341
2342   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2343      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2344      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2345   if (new->top > 0)
2346     {
2347       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2348       int pops[REG_STACK_SIZE];
2349       int next, dest, topsrc;
2350
2351       /* First pass to determine the free slots.  */
2352       for (reg = 0; reg <= new->top; reg++)
2353         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]);
2354
2355       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2356       topsrc = -1;
2357       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2358         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2359           {
2360             dest = -1;
2361             for (next = 0; next <= new->top; next++)
2362               if (!slots[next] && new->reg[next] == old->reg[reg])
2363                 {
2364                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2365                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2366                   if (next == new->top)
2367                     topsrc = reg;
2368                   slots[next] = true;
2369                   dest = next;
2370                   break;
2371                 }
2372             pops[reg] = dest;
2373           }
2374         else
2375           pops[reg] = reg;
2376
2377       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2378          location, if we still need to permute the stack below and we
2379          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2380          slot is still unallocated, in which case we should place the
2381          top of stack there.  */
2382       if (topsrc != -1)
2383         for (reg = 0; reg < new->top; reg++)
2384           if (!slots[reg])
2385             {
2386               pops[topsrc] = reg;
2387               slots[new->top] = false;
2388               slots[reg] = true;
2389               break;
2390             }
2391
2392       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2393       next = new->top;
2394       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2395         {
2396           dest = pops[reg];
2397           if (dest == -1)
2398             {
2399               /* Find next free slot.  */
2400               while (slots[next])
2401                 next--;
2402               dest = next--;
2403             }
2404           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2405                          EMIT_BEFORE);
2406         }
2407     }
2408   else
2409     {
2410       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2411          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2412          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2413       int live, next;
2414
2415       live = 0;
2416       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2417         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2418           live++;
2419
2420       next = live;
2421       while (old->top >= live)
2422         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[old->top]))
2423           {
2424             while (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[next]))
2425               next--;
2426             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2427                            EMIT_BEFORE);
2428           }
2429         else
2430           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2431                          EMIT_BEFORE);
2432     }
2433
2434   if (new->top == -2)
2435     {
2436       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2437          the old stack order.  */
2438
2439       new->top = old->top;
2440       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2441     }
2442   else
2443     {
2444       /* This block has been entered before, and we must match the
2445          previously selected stack order.  */
2446
2447       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2448          not their depth or liveliness.  */
2449
2450       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2451       gcc_unreachable ();
2452     win:
2453       gcc_assert (old->top == new->top);
2454
2455       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2456          swaps until the stack is correct.
2457
2458          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2459          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2460          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2461          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2462          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2463
2464       if (new->top != -1)
2465         do
2466           {
2467             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2468                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2469
2470             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2471               {
2472                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2473                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2474                     break;
2475
2476                 gcc_assert (reg != -1);
2477
2478                 emit_swap_insn (insn, old,
2479                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2480               }
2481
2482             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2483              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2484              above fix it.  */
2485
2486             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2487               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2488                 {
2489                   emit_swap_insn (insn, old,
2490                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2491                   break;
2492                 }
2493           } while (reg >= 0);
2494
2495       /* At this point there must be no differences.  */
2496
2497       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2498         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
2499     }
2500
2501   if (update_end)
2502     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2503 }
2504 \f
2505 /* Print stack configuration.  */
2506
2507 static void
2508 print_stack (FILE *file, stack s)
2509 {
2510   if (! file)
2511     return;
2512
2513   if (s->top == -2)
2514     fprintf (file, "uninitialized\n");
2515   else if (s->top == -1)
2516     fprintf (file, "empty\n");
2517   else
2518     {
2519       int i;
2520       fputs ("[ ", file);
2521       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2522         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2523       fputs ("]\n", file);
2524     }
2525 }
2526 \f
2527 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2528    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2529    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2530    are initialized before use.
2531
2532    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2533    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2534
2535 static int
2536 convert_regs_entry (void)
2537 {
2538   int inserted = 0;
2539   edge e;
2540   edge_iterator ei;
2541
2542   /* Load something into each stack register live at function entry.
2543      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2544      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2545      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2546      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2547
2548      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2549      never seen by the convert_regs pass.  */
2550
2551   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2552     {
2553       basic_block block = e->dest;
2554       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2555       int reg, top = -1;
2556
2557       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2558         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2559           {
2560             rtx init;
2561
2562             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2563
2564             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2565                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2566                                 not_a_num);
2567             insert_insn_on_edge (init, e);
2568             inserted = 1;
2569           }
2570
2571       bi->stack_in.top = top;
2572     }
2573
2574   return inserted;
2575 }
2576
2577 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2578    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2579
2580 static void
2581 convert_regs_exit (void)
2582 {
2583   int value_reg_low, value_reg_high;
2584   stack output_stack;
2585   rtx retvalue;
2586
2587   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2588   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2589   if (retvalue)
2590     {
2591       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2592       value_reg_high = value_reg_low
2593         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2594     }
2595
2596   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2597   if (value_reg_low == -1)
2598     output_stack->top = -1;
2599   else
2600     {
2601       int reg;
2602
2603       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2604       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2605         {
2606           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2607           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2608         }
2609     }
2610 }
2611
2612 /* Copy the stack info from the end of edge E's source block to the
2613    start of E's destination block.  */
2614
2615 static void
2616 propagate_stack (edge e)
2617 {
2618   stack src_stack = &BLOCK_INFO (e->src)->stack_out;
2619   stack dest_stack = &BLOCK_INFO (e->dest)->stack_in;
2620   int reg;
2621
2622   /* Preserve the order of the original stack, but check whether
2623      any pops are needed.  */
2624   dest_stack->top = -1;
2625   for (reg = 0; reg <= src_stack->top; ++reg)
2626     if (TEST_HARD_REG_BIT (dest_stack->reg_set, src_stack->reg[reg]))
2627       dest_stack->reg[++dest_stack->top] = src_stack->reg[reg];
2628 }
2629
2630
2631 /* Adjust the stack of edge E's source block on exit to match the stack
2632    of it's target block upon input.  The stack layouts of both blocks
2633    should have been defined by now.  */
2634
2635 static bool
2636 compensate_edge (edge e)
2637 {
2638   basic_block source = e->src, target = e->dest;
2639   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2640   stack source_stack = &BLOCK_INFO (source)->stack_out;
2641   struct stack_def regstack;
2642   int reg;
2643
2644   if (dump_file)
2645     fprintf (dump_file, "Edge %d->%d: ", source->index, target->index);
2646
2647   gcc_assert (target_stack->top != -2);
2648
2649   /* Check whether stacks are identical.  */
2650   if (target_stack->top == source_stack->top)
2651     {
2652       for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2653         if (target_stack->reg[reg] != source_stack->reg[reg])
2654           break;
2655
2656       if (reg == -1)
2657         {
2658           if (dump_file)
2659             fprintf (dump_file, "no changes needed\n");
2660           return false;
2661         }
2662     }
2663
2664   if (dump_file)
2665     {
2666       fprintf (dump_file, "correcting stack to ");
2667       print_stack (dump_file, target_stack);
2668     }
2669
2670   /* Abnormal calls may appear to have values live in st(0), but the
2671      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2672   if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2673     {
2674       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2675          live at st(0) on the end of the source block, and no
2676          values live at the beginning of the destination block.
2677          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2678       gcc_assert (source_stack->top == 0 || source_stack->top == 1);
2679       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2680       return false;
2681     }
2682
2683   /* Handle non-call EH edges specially.  The normal return path have
2684      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2685      library.  */
2686   if (e->flags & EDGE_EH)
2687     {
2688       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2689       return false;
2690     }
2691
2692   /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2693      avoid any live register across them, so we should never
2694      have to insert instructions on such edges.  */
2695   gcc_assert (! (e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2696
2697   /* Make a copy of source_stack as change_stack is destructive.  */
2698   regstack = *source_stack;
2699
2700   /* It is better to output directly to the end of the block
2701      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2702      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2703      edge out, and it is not abnormal.  */
2704   if (EDGE_COUNT (source->succs) == 1)
2705     {
2706       current_block = source;
2707       change_stack (BB_END (source), &regstack, target_stack,
2708                     (JUMP_P (BB_END (source)) ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2709     }
2710   else
2711     {
2712       rtx seq, after;
2713
2714       current_block = NULL;
2715       start_sequence ();
2716
2717       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2718       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2719
2720       change_stack (after, &regstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2721
2722       seq = get_insns ();
2723       end_sequence ();
2724
2725       insert_insn_on_edge (seq, e);
2726       return true;
2727     }
2728   return false;
2729 }
2730
2731 /* Traverse all non-entry edges in the CFG, and emit the necessary
2732    edge compensation code to change the stack from stack_out of the
2733    source block to the stack_in of the destination block.  */
2734
2735 static bool
2736 compensate_edges (void)
2737 {
2738   bool inserted = false;
2739   basic_block bb;
2740
2741   starting_stack_p = false;
2742
2743   FOR_EACH_BB (bb)
2744     if (bb != ENTRY_BLOCK_PTR)
2745       {
2746         edge e;
2747         edge_iterator ei;
2748
2749         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2750           inserted |= compensate_edge (e);
2751       }
2752   return inserted;
2753 }
2754
2755 /* Select the better of two edges E1 and E2 to use to determine the
2756    stack layout for their shared destination basic block.  This is
2757    typically the more frequently executed.  The edge E1 may be NULL
2758    (in which case E2 is returned), but E2 is always non-NULL.  */
2759
2760 static edge
2761 better_edge (edge e1, edge e2)
2762 {
2763   if (!e1)
2764     return e2;
2765
2766   if (EDGE_FREQUENCY (e1) > EDGE_FREQUENCY (e2))
2767     return e1;
2768   if (EDGE_FREQUENCY (e1) < EDGE_FREQUENCY (e2))
2769     return e2;
2770
2771   if (e1->count > e2->count)
2772     return e1;
2773   if (e1->count < e2->count)
2774     return e2;
2775
2776   /* Prefer critical edges to minimize inserting compensation code on
2777      critical edges.  */
2778
2779   if (EDGE_CRITICAL_P (e1) != EDGE_CRITICAL_P (e2))
2780     return EDGE_CRITICAL_P (e1) ? e1 : e2;
2781
2782   /* Avoid non-deterministic behavior.  */
2783   return (e1->src->index < e2->src->index) ? e1 : e2;
2784 }
2785
2786 /* Convert stack register references in one block.  */
2787
2788 static void
2789 convert_regs_1 (basic_block block)
2790 {
2791   struct stack_def regstack;
2792   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2793   int reg;
2794   rtx insn, next;
2795   bool control_flow_insn_deleted = false;
2796
2797   any_malformed_asm = false;
2798
2799   /* Choose an initial stack layout, if one hasn't already been chosen.  */
2800   if (bi->stack_in.top == -2)
2801     {
2802       edge e, beste = NULL;
2803       edge_iterator ei;
2804
2805       /* Select the best incoming edge (typically the most frequent) to
2806          use as a template for this basic block.  */
2807       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2808         if (BLOCK_INFO (e->src)->done)
2809           beste = better_edge (beste, e);
2810
2811       if (beste)
2812         propagate_stack (beste);
2813       else
2814         {
2815           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2816           bi->stack_in.top = -1;
2817           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2818             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2819               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2820         }
2821     }
2822
2823   if (dump_file)
2824     {
2825       fprintf (dump_file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2826       print_stack (dump_file, &bi->stack_in);
2827     }
2828
2829   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2830      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2831   current_block = block;
2832   next = BB_HEAD (block);
2833   regstack = bi->stack_in;
2834   starting_stack_p = true;
2835
2836   do
2837     {
2838       insn = next;
2839       next = NEXT_INSN (insn);
2840
2841       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2842       gcc_assert (next);
2843       if (insn == BB_END (block))
2844         next = NULL;
2845
2846       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2847          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2848       if (stack_regs_mentioned (insn)
2849           || CALL_P (insn))
2850         {
2851           if (dump_file)
2852             {
2853               fprintf (dump_file, "  insn %d input stack: ",
2854                        INSN_UID (insn));
2855               print_stack (dump_file, &regstack);
2856             }
2857           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2858           starting_stack_p = false;
2859         }
2860     }
2861   while (next);
2862
2863   if (dump_file)
2864     {
2865       fprintf (dump_file, "Expected live registers [");
2866       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2867         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2868           fprintf (dump_file, " %d", reg);
2869       fprintf (dump_file, " ]\nOutput stack: ");
2870       print_stack (dump_file, &regstack);
2871     }
2872
2873   insn = BB_END (block);
2874   if (JUMP_P (insn))
2875     insn = PREV_INSN (insn);
2876
2877   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2878      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2879      necessary moves for them.  */
2880
2881   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2882     {
2883       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2884           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2885         {
2886           rtx set;
2887
2888           if (dump_file)
2889             fprintf (dump_file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
2890
2891           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
2892           insn = emit_insn_after (set, insn);
2893           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2894         }
2895     }
2896   
2897   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2898      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2899      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2900      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2901      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2902
2903      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2904      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2905      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2906      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2907      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2908
2909      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2910      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2911      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2912      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2913
2914   if (control_flow_insn_deleted)
2915     purge_dead_edges (block);
2916
2917   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2918      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2919      same pattern of register kills as before.  */
2920   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2921   gcc_assert (any_malformed_asm);
2922  win:
2923   bi->stack_out = regstack;
2924   bi->done = true;
2925 }
2926
2927 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2928
2929 static void
2930 convert_regs_2 (basic_block block)
2931 {
2932   basic_block *stack, *sp;
2933
2934   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2935      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2936      of every block has already been computed.  */ 
2937
2938   stack = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
2939   sp = stack;
2940
2941   *sp++ = block;
2942
2943   do
2944     {
2945       edge e;
2946       edge_iterator ei;
2947
2948       block = *--sp;
2949
2950       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
2951          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
2952          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
2953          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
2954          we check the necessity to process some of these successors
2955          before such an edge deletion may happen.  However, there is
2956          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
2957          the edge between them happens to be deleted, the successor
2958          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
2959          is that there is no way to preventively detect this case so we
2960          stack the successor in all cases and hand over the task of
2961          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
2962
2963       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2964         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
2965           {
2966             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
2967             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
2968               *sp++ = e->dest;
2969           }
2970
2971       convert_regs_1 (block);
2972     }
2973   while (sp != stack);
2974
2975   free (stack);
2976 }
2977
2978 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
2979    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
2980    to the stack-like registers the 387 uses.  */
2981
2982 static void
2983 convert_regs (void)
2984 {
2985   int inserted;
2986   basic_block b;
2987   edge e;
2988   edge_iterator ei;
2989
2990   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
2991   inserted = convert_regs_entry ();
2992
2993   /* Construct the desired stack for function exit.  */
2994   convert_regs_exit ();
2995   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
2996
2997   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
2998      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
2999      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3000
3001   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3002   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3003     convert_regs_2 (e->dest);
3004
3005   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3006      for keeping these even when not optimizing.  */
3007   FOR_EACH_BB (b)
3008     {
3009       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3010
3011       if (! bi->done)
3012         convert_regs_2 (b);
3013     }
3014
3015   inserted |= compensate_edges ();
3016
3017   clear_aux_for_blocks ();
3018
3019   fixup_abnormal_edges ();
3020   if (inserted)
3021     commit_edge_insertions ();
3022
3023   if (dump_file)
3024     fputc ('\n', dump_file);
3025 }
3026 \f
3027 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
3028    register file.  FILE is the dump file, if used.
3029
3030    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
3031    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
3032    code duplication created when the converter inserts pop insns on
3033    the edges.  */
3034
3035 static bool
3036 reg_to_stack (void)
3037 {
3038   basic_block bb;
3039   int i;
3040   int max_uid;
3041
3042   /* Clean up previous run.  */
3043   if (stack_regs_mentioned_data != NULL)
3044     VEC_free (char, heap, stack_regs_mentioned_data);
3045
3046   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
3047      expensive so we might save some compilation time.  */
3048   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3049     if (regs_ever_live[i])
3050       break;
3051   if (i > LAST_STACK_REG)
3052     return false;
3053
3054   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
3055      build the CFG and run life analysis.
3056      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
3057      as it don't update liveness yet.  */
3058   if (!optimize
3059       || ((flag_sched2_use_superblocks || flag_sched2_use_traces)
3060           && flag_schedule_insns_after_reload))
3061     {
3062       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
3063       life_analysis (PROP_DEATH_NOTES);
3064     }
3065   mark_dfs_back_edges ();
3066
3067   /* Set up block info for each basic block.  */
3068   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
3069   FOR_EACH_BB (bb)
3070     {
3071       block_info bi = BLOCK_INFO (bb);
3072       edge_iterator ei;
3073       edge e;
3074       int reg;
3075
3076       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3077         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3078             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
3079           bi->predecessors++;
3080
3081       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
3082       bi->stack_in.top = -2;
3083
3084       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
3085       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
3086         {
3087           if (REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_end, reg))
3088             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
3089           if (REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_start, reg))
3090             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
3091         }
3092     }
3093
3094   /* Create the replacement registers up front.  */
3095   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3096     {
3097       enum machine_mode mode;
3098       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
3099            mode != VOIDmode;
3100            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3101         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3102       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
3103            mode != VOIDmode;
3104            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3105         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3106     }
3107
3108   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
3109
3110   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
3111
3112      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
3113      we're inserting these instructions before the prologue and
3114      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
3115      on zero, which we can get from `ldz'.  */
3116
3117   if (flag_pic)
3118     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
3119   else
3120     {
3121       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
3122       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
3123     }
3124
3125   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
3126   max_uid = get_max_uid ();
3127   stack_regs_mentioned_data = VEC_alloc (char, heap, max_uid + 1);
3128   memset (VEC_address (char, stack_regs_mentioned_data),
3129           0, sizeof (char) * max_uid + 1);
3130
3131   convert_regs ();
3132
3133   free_aux_for_blocks ();
3134   return true;
3135 }
3136 #endif /* STACK_REGS */
3137 \f
3138 static bool
3139 gate_handle_stack_regs (void)
3140 {
3141 #ifdef STACK_REGS
3142   return 1;
3143 #else
3144   return 0;
3145 #endif
3146 }
3147
3148 /* Convert register usage from flat register file usage to a stack
3149    register file.  */
3150 static unsigned int
3151 rest_of_handle_stack_regs (void)
3152 {
3153 #ifdef STACK_REGS
3154   if (reg_to_stack () && optimize)
3155     {
3156       if (cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_POST_REGSTACK
3157                        | (flag_crossjumping ? CLEANUP_CROSSJUMP : 0))
3158           && (flag_reorder_blocks || flag_reorder_blocks_and_partition))
3159         {
3160           reorder_basic_blocks (0);
3161           cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_POST_REGSTACK);
3162         }
3163     }
3164 #endif
3165   return 0;
3166 }
3167
3168 struct tree_opt_pass pass_stack_regs =
3169 {
3170   "stack",                              /* name */
3171   gate_handle_stack_regs,               /* gate */
3172   rest_of_handle_stack_regs,            /* execute */
3173   NULL,                                 /* sub */
3174   NULL,                                 /* next */
3175   0,                                    /* static_pass_number */
3176   TV_REG_STACK,                         /* tv_id */
3177   0,                                    /* properties_required */
3178   0,                                    /* properties_provided */
3179   0,                                    /* properties_destroyed */
3180   0,                                    /* todo_flags_start */
3181   TODO_dump_func |
3182   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
3183   'k'                                   /* letter */
3184 };