OSDN Git Service

gcc:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / regrename.c
1 /* Register renaming for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GCC.
5
6    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7    under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
9    any later version.
10
11    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
13    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
14    License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18    Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
19    02111-1307, USA.  */
20
21 #define REG_OK_STRICT
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "insn-config.h"
30 #include "regs.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "basic-block.h"
33 #include "reload.h"
34 #include "output.h"
35 #include "function.h"
36 #include "recog.h"
37 #include "flags.h"
38 #include "toplev.h"
39 #include "obstack.h"
40
41 #ifndef REG_MODE_OK_FOR_BASE_P
42 #define REG_MODE_OK_FOR_BASE_P(REGNO, MODE) REG_OK_FOR_BASE_P (REGNO)
43 #endif
44
45 static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
46
47 struct du_chain
48 {
49   struct du_chain *next_chain;
50   struct du_chain *next_use;
51
52   rtx insn;
53   rtx *loc;
54   ENUM_BITFIELD(reg_class) class : 16;
55   unsigned int need_caller_save_reg:1;
56   unsigned int earlyclobber:1;
57 };
58
59 enum scan_actions
60 {
61   terminate_all_read,
62   terminate_overlapping_read,
63   terminate_write,
64   terminate_dead,
65   mark_read,
66   mark_write
67 };
68
69 static const char * const scan_actions_name[] =
70 {
71   "terminate_all_read",
72   "terminate_overlapping_read",
73   "terminate_write",
74   "terminate_dead",
75   "mark_read",
76   "mark_write"
77 };
78
79 static struct obstack rename_obstack;
80
81 static void do_replace (struct du_chain *, int);
82 static void scan_rtx_reg (rtx, rtx *, enum reg_class,
83                           enum scan_actions, enum op_type, int);
84 static void scan_rtx_address (rtx, rtx *, enum reg_class,
85                               enum scan_actions, enum machine_mode);
86 static void scan_rtx (rtx, rtx *, enum reg_class, enum scan_actions,
87                       enum op_type, int);
88 static struct du_chain *build_def_use (basic_block);
89 static void dump_def_use_chain (struct du_chain *);
90 static void note_sets (rtx, rtx, void *);
91 static void clear_dead_regs (HARD_REG_SET *, enum machine_mode, rtx);
92 static void merge_overlapping_regs (basic_block, HARD_REG_SET *,
93                                     struct du_chain *);
94
95 /* Called through note_stores from update_life.  Find sets of registers, and
96    record them in *DATA (which is actually a HARD_REG_SET *).  */
97
98 static void
99 note_sets (rtx x, rtx set ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
100 {
101   HARD_REG_SET *pset = (HARD_REG_SET *) data;
102   unsigned int regno;
103   int nregs;
104   if (GET_CODE (x) != REG)
105     return;
106   regno = REGNO (x);
107   nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (x));
108
109   /* There must not be pseudos at this point.  */
110   if (regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
111     abort ();
112
113   while (nregs-- > 0)
114     SET_HARD_REG_BIT (*pset, regno + nregs);
115 }
116
117 /* Clear all registers from *PSET for which a note of kind KIND can be found
118    in the list NOTES.  */
119
120 static void
121 clear_dead_regs (HARD_REG_SET *pset, enum machine_mode kind, rtx notes)
122 {
123   rtx note;
124   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
125     if (REG_NOTE_KIND (note) == kind && REG_P (XEXP (note, 0)))
126       {
127         rtx reg = XEXP (note, 0);
128         unsigned int regno = REGNO (reg);
129         int nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
130
131         /* There must not be pseudos at this point.  */
132         if (regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
133           abort ();
134
135         while (nregs-- > 0)
136           CLEAR_HARD_REG_BIT (*pset, regno + nregs);
137       }
138 }
139
140 /* For a def-use chain CHAIN in basic block B, find which registers overlap
141    its lifetime and set the corresponding bits in *PSET.  */
142
143 static void
144 merge_overlapping_regs (basic_block b, HARD_REG_SET *pset,
145                         struct du_chain *chain)
146 {
147   struct du_chain *t = chain;
148   rtx insn;
149   HARD_REG_SET live;
150
151   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live, b->global_live_at_start);
152   insn = b->head;
153   while (t)
154     {
155       /* Search forward until the next reference to the register to be
156          renamed.  */
157       while (insn != t->insn)
158         {
159           if (INSN_P (insn))
160             {
161               clear_dead_regs (&live, REG_DEAD, REG_NOTES (insn));
162               note_stores (PATTERN (insn), note_sets, (void *) &live);
163               /* Only record currently live regs if we are inside the
164                  reg's live range.  */
165               if (t != chain)
166                 IOR_HARD_REG_SET (*pset, live);
167               clear_dead_regs (&live, REG_UNUSED, REG_NOTES (insn));
168             }
169           insn = NEXT_INSN (insn);
170         }
171
172       IOR_HARD_REG_SET (*pset, live);
173
174       /* For the last reference, also merge in all registers set in the
175          same insn.
176          @@@ We only have take earlyclobbered sets into account.  */
177       if (! t->next_use)
178         note_stores (PATTERN (insn), note_sets, (void *) pset);
179
180       t = t->next_use;
181     }
182 }
183
184 /* Perform register renaming on the current function.  */
185
186 void
187 regrename_optimize (void)
188 {
189   int tick[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
190   int this_tick = 0;
191   basic_block bb;
192   char *first_obj;
193
194   memset (tick, 0, sizeof tick);
195
196   gcc_obstack_init (&rename_obstack);
197   first_obj = (char *) obstack_alloc (&rename_obstack, 0);
198
199   FOR_EACH_BB (bb)
200     {
201       struct du_chain *all_chains = 0;
202       HARD_REG_SET unavailable;
203       HARD_REG_SET regs_seen;
204
205       CLEAR_HARD_REG_SET (unavailable);
206
207       if (rtl_dump_file)
208         fprintf (rtl_dump_file, "\nBasic block %d:\n", bb->index);
209
210       all_chains = build_def_use (bb);
211
212       if (rtl_dump_file)
213         dump_def_use_chain (all_chains);
214
215       CLEAR_HARD_REG_SET (unavailable);
216       /* Don't clobber traceback for noreturn functions.  */
217       if (frame_pointer_needed)
218         {
219           int i;
220
221           for (i = HARD_REGNO_NREGS (FRAME_POINTER_REGNUM, Pmode); i--;)
222             SET_HARD_REG_BIT (unavailable, FRAME_POINTER_REGNUM + i);
223
224 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
225           for (i = HARD_REGNO_NREGS (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, Pmode); i--;)
226             SET_HARD_REG_BIT (unavailable, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM + i);
227 #endif
228         }
229
230       CLEAR_HARD_REG_SET (regs_seen);
231       while (all_chains)
232         {
233           int new_reg, best_new_reg = -1;
234           int n_uses;
235           struct du_chain *this = all_chains;
236           struct du_chain *tmp, *last;
237           HARD_REG_SET this_unavailable;
238           int reg = REGNO (*this->loc);
239           int i;
240
241           all_chains = this->next_chain;
242
243 #if 0 /* This just disables optimization opportunities.  */
244           /* Only rename once we've seen the reg more than once.  */
245           if (! TEST_HARD_REG_BIT (regs_seen, reg))
246             {
247               SET_HARD_REG_BIT (regs_seen, reg);
248               continue;
249             }
250 #endif
251
252           if (fixed_regs[reg] || global_regs[reg]
253 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
254               || (frame_pointer_needed && reg == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
255 #else
256               || (frame_pointer_needed && reg == FRAME_POINTER_REGNUM)
257 #endif
258               )
259             continue;
260
261           COPY_HARD_REG_SET (this_unavailable, unavailable);
262
263           /* Find last entry on chain (which has the need_caller_save bit),
264              count number of uses, and narrow the set of registers we can
265              use for renaming.  */
266           n_uses = 0;
267           for (last = this; last->next_use; last = last->next_use)
268             {
269               n_uses++;
270               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (this_unavailable,
271                                       reg_class_contents[last->class]);
272             }
273           if (n_uses < 1)
274             continue;
275
276           IOR_COMPL_HARD_REG_SET (this_unavailable,
277                                   reg_class_contents[last->class]);
278
279           if (this->need_caller_save_reg)
280             IOR_HARD_REG_SET (this_unavailable, call_used_reg_set);
281
282           merge_overlapping_regs (bb, &this_unavailable, this);
283
284           /* Now potential_regs is a reasonable approximation, let's
285              have a closer look at each register still in there.  */
286           for (new_reg = 0; new_reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; new_reg++)
287             {
288               int nregs = HARD_REGNO_NREGS (new_reg, GET_MODE (*this->loc));
289
290               for (i = nregs - 1; i >= 0; --i)
291                 if (TEST_HARD_REG_BIT (this_unavailable, new_reg + i)
292                     || fixed_regs[new_reg + i]
293                     || global_regs[new_reg + i]
294                     /* Can't use regs which aren't saved by the prologue.  */
295                     || (! regs_ever_live[new_reg + i]
296                         && ! call_used_regs[new_reg + i])
297 #ifdef LEAF_REGISTERS
298                     /* We can't use a non-leaf register if we're in a
299                        leaf function.  */
300                     || (current_function_is_leaf
301                         && !LEAF_REGISTERS[new_reg + i])
302 #endif
303 #ifdef HARD_REGNO_RENAME_OK
304                     || ! HARD_REGNO_RENAME_OK (reg + i, new_reg + i)
305 #endif
306                     )
307                   break;
308               if (i >= 0)
309                 continue;
310
311               /* See whether it accepts all modes that occur in
312                  definition and uses.  */
313               for (tmp = this; tmp; tmp = tmp->next_use)
314                 if (! HARD_REGNO_MODE_OK (new_reg, GET_MODE (*tmp->loc))
315                     || (tmp->need_caller_save_reg
316                         && ! (HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED
317                               (reg, GET_MODE (*tmp->loc)))
318                         && (HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED
319                             (new_reg, GET_MODE (*tmp->loc)))))
320                   break;
321               if (! tmp)
322                 {
323                   if (best_new_reg == -1
324                       || tick[best_new_reg] > tick[new_reg])
325                     best_new_reg = new_reg;
326                 }
327             }
328
329           if (rtl_dump_file)
330             {
331               fprintf (rtl_dump_file, "Register %s in insn %d",
332                        reg_names[reg], INSN_UID (last->insn));
333               if (last->need_caller_save_reg)
334                 fprintf (rtl_dump_file, " crosses a call");
335             }
336
337           if (best_new_reg == -1)
338             {
339               if (rtl_dump_file)
340                 fprintf (rtl_dump_file, "; no available registers\n");
341               continue;
342             }
343
344           do_replace (this, best_new_reg);
345           tick[best_new_reg] = this_tick++;
346
347           if (rtl_dump_file)
348             fprintf (rtl_dump_file, ", renamed as %s\n", reg_names[best_new_reg]);
349         }
350
351       obstack_free (&rename_obstack, first_obj);
352     }
353
354   obstack_free (&rename_obstack, NULL);
355
356   if (rtl_dump_file)
357     fputc ('\n', rtl_dump_file);
358
359   count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
360   update_life_info (NULL, UPDATE_LIFE_LOCAL,
361                     PROP_REG_INFO | PROP_DEATH_NOTES);
362 }
363
364 static void
365 do_replace (struct du_chain *chain, int reg)
366 {
367   while (chain)
368     {
369       unsigned int regno = ORIGINAL_REGNO (*chain->loc);
370       struct reg_attrs * attr = REG_ATTRS (*chain->loc);
371
372       *chain->loc = gen_raw_REG (GET_MODE (*chain->loc), reg);
373       if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
374         ORIGINAL_REGNO (*chain->loc) = regno;
375       REG_ATTRS (*chain->loc) = attr;
376       chain = chain->next_use;
377     }
378 }
379
380
381 static struct du_chain *open_chains;
382 static struct du_chain *closed_chains;
383
384 static void
385 scan_rtx_reg (rtx insn, rtx *loc, enum reg_class class,
386               enum scan_actions action, enum op_type type, int earlyclobber)
387 {
388   struct du_chain **p;
389   rtx x = *loc;
390   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
391   int this_regno = REGNO (x);
392   int this_nregs = HARD_REGNO_NREGS (this_regno, mode);
393
394   if (action == mark_write)
395     {
396       if (type == OP_OUT)
397         {
398           struct du_chain *this = (struct du_chain *)
399             obstack_alloc (&rename_obstack, sizeof (struct du_chain));
400           this->next_use = 0;
401           this->next_chain = open_chains;
402           this->loc = loc;
403           this->insn = insn;
404           this->class = class;
405           this->need_caller_save_reg = 0;
406           this->earlyclobber = earlyclobber;
407           open_chains = this;
408         }
409       return;
410     }
411
412   if ((type == OP_OUT && action != terminate_write)
413       || (type != OP_OUT && action == terminate_write))
414     return;
415
416   for (p = &open_chains; *p;)
417     {
418       struct du_chain *this = *p;
419
420       /* Check if the chain has been terminated if it has then skip to
421          the next chain.
422
423          This can happen when we've already appended the location to
424          the chain in Step 3, but are trying to hide in-out operands
425          from terminate_write in Step 5.  */
426
427       if (*this->loc == cc0_rtx)
428         p = &this->next_chain;
429       else
430         {
431           int regno = REGNO (*this->loc);
432           int nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (*this->loc));
433           int exact_match = (regno == this_regno && nregs == this_nregs);
434
435           if (regno + nregs <= this_regno
436               || this_regno + this_nregs <= regno)
437             {
438               p = &this->next_chain;
439               continue;
440             }
441
442           if (action == mark_read)
443             {
444               if (! exact_match)
445                 abort ();
446
447               /* ??? Class NO_REGS can happen if the md file makes use of
448                  EXTRA_CONSTRAINTS to match registers.  Which is arguably
449                  wrong, but there we are.  Since we know not what this may
450                  be replaced with, terminate the chain.  */
451               if (class != NO_REGS)
452                 {
453                   this = (struct du_chain *)
454                     obstack_alloc (&rename_obstack, sizeof (struct du_chain));
455                   this->next_use = 0;
456                   this->next_chain = (*p)->next_chain;
457                   this->loc = loc;
458                   this->insn = insn;
459                   this->class = class;
460                   this->need_caller_save_reg = 0;
461                   while (*p)
462                     p = &(*p)->next_use;
463                   *p = this;
464                   return;
465                 }
466             }
467
468           if (action != terminate_overlapping_read || ! exact_match)
469             {
470               struct du_chain *next = this->next_chain;
471
472               /* Whether the terminated chain can be used for renaming
473                  depends on the action and this being an exact match.
474                  In either case, we remove this element from open_chains.  */
475
476               if ((action == terminate_dead || action == terminate_write)
477                   && exact_match)
478                 {
479                   this->next_chain = closed_chains;
480                   closed_chains = this;
481                   if (rtl_dump_file)
482                     fprintf (rtl_dump_file,
483                              "Closing chain %s at insn %d (%s)\n",
484                              reg_names[REGNO (*this->loc)], INSN_UID (insn),
485                              scan_actions_name[(int) action]);
486                 }
487               else
488                 {
489                   if (rtl_dump_file)
490                     fprintf (rtl_dump_file,
491                              "Discarding chain %s at insn %d (%s)\n",
492                              reg_names[REGNO (*this->loc)], INSN_UID (insn),
493                              scan_actions_name[(int) action]);
494                 }
495               *p = next;
496             }
497           else
498             p = &this->next_chain;
499         }
500     }
501 }
502
503 /* Adapted from find_reloads_address_1.  CLASS is INDEX_REG_CLASS or
504    BASE_REG_CLASS depending on how the register is being considered.  */
505
506 static void
507 scan_rtx_address (rtx insn, rtx *loc, enum reg_class class,
508                   enum scan_actions action, enum machine_mode mode)
509 {
510   rtx x = *loc;
511   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
512   const char *fmt;
513   int i, j;
514
515   if (action == mark_write)
516     return;
517
518   switch (code)
519     {
520     case PLUS:
521       {
522         rtx orig_op0 = XEXP (x, 0);
523         rtx orig_op1 = XEXP (x, 1);
524         RTX_CODE code0 = GET_CODE (orig_op0);
525         RTX_CODE code1 = GET_CODE (orig_op1);
526         rtx op0 = orig_op0;
527         rtx op1 = orig_op1;
528         rtx *locI = NULL;
529         rtx *locB = NULL;
530
531         if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
532           {
533             op0 = SUBREG_REG (op0);
534             code0 = GET_CODE (op0);
535           }
536
537         if (GET_CODE (op1) == SUBREG)
538           {
539             op1 = SUBREG_REG (op1);
540             code1 = GET_CODE (op1);
541           }
542
543         if (code0 == MULT || code0 == SIGN_EXTEND || code0 == TRUNCATE
544             || code0 == ZERO_EXTEND || code1 == MEM)
545           {
546             locI = &XEXP (x, 0);
547             locB = &XEXP (x, 1);
548           }
549         else if (code1 == MULT || code1 == SIGN_EXTEND || code1 == TRUNCATE
550                  || code1 == ZERO_EXTEND || code0 == MEM)
551           {
552             locI = &XEXP (x, 1);
553             locB = &XEXP (x, 0);
554           }
555         else if (code0 == CONST_INT || code0 == CONST
556                  || code0 == SYMBOL_REF || code0 == LABEL_REF)
557           locB = &XEXP (x, 1);
558         else if (code1 == CONST_INT || code1 == CONST
559                  || code1 == SYMBOL_REF || code1 == LABEL_REF)
560           locB = &XEXP (x, 0);
561         else if (code0 == REG && code1 == REG)
562           {
563             int index_op;
564
565             if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op0)
566                 && REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op1, mode))
567               index_op = 0;
568             else if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op1)
569                      && REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op0, mode))
570               index_op = 1;
571             else if (REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op1, mode))
572               index_op = 0;
573             else if (REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op0, mode))
574               index_op = 1;
575             else if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op1))
576               index_op = 1;
577             else
578               index_op = 0;
579
580             locI = &XEXP (x, index_op);
581             locB = &XEXP (x, !index_op);
582           }
583         else if (code0 == REG)
584           {
585             locI = &XEXP (x, 0);
586             locB = &XEXP (x, 1);
587           }
588         else if (code1 == REG)
589           {
590             locI = &XEXP (x, 1);
591             locB = &XEXP (x, 0);
592           }
593
594         if (locI)
595           scan_rtx_address (insn, locI, INDEX_REG_CLASS, action, mode);
596         if (locB)
597           scan_rtx_address (insn, locB, MODE_BASE_REG_CLASS (mode), action, mode);
598         return;
599       }
600
601     case POST_INC:
602     case POST_DEC:
603     case POST_MODIFY:
604     case PRE_INC:
605     case PRE_DEC:
606     case PRE_MODIFY:
607 #ifndef AUTO_INC_DEC
608       /* If the target doesn't claim to handle autoinc, this must be
609          something special, like a stack push.  Kill this chain.  */
610       action = terminate_all_read;
611 #endif
612       break;
613
614     case MEM:
615       scan_rtx_address (insn, &XEXP (x, 0),
616                         MODE_BASE_REG_CLASS (GET_MODE (x)), action,
617                         GET_MODE (x));
618       return;
619
620     case REG:
621       scan_rtx_reg (insn, loc, class, action, OP_IN, 0);
622       return;
623
624     default:
625       break;
626     }
627
628   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
629   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
630     {
631       if (fmt[i] == 'e')
632         scan_rtx_address (insn, &XEXP (x, i), class, action, mode);
633       else if (fmt[i] == 'E')
634         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
635           scan_rtx_address (insn, &XVECEXP (x, i, j), class, action, mode);
636     }
637 }
638
639 static void
640 scan_rtx (rtx insn, rtx *loc, enum reg_class class,
641           enum scan_actions action, enum op_type type, int earlyclobber)
642 {
643   const char *fmt;
644   rtx x = *loc;
645   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
646   int i, j;
647
648   code = GET_CODE (x);
649   switch (code)
650     {
651     case CONST:
652     case CONST_INT:
653     case CONST_DOUBLE:
654     case CONST_VECTOR:
655     case SYMBOL_REF:
656     case LABEL_REF:
657     case CC0:
658     case PC:
659       return;
660
661     case REG:
662       scan_rtx_reg (insn, loc, class, action, type, earlyclobber);
663       return;
664
665     case MEM:
666       scan_rtx_address (insn, &XEXP (x, 0),
667                         MODE_BASE_REG_CLASS (GET_MODE (x)), action,
668                         GET_MODE (x));
669       return;
670
671     case SET:
672       scan_rtx (insn, &SET_SRC (x), class, action, OP_IN, 0);
673       scan_rtx (insn, &SET_DEST (x), class, action, OP_OUT, 0);
674       return;
675
676     case STRICT_LOW_PART:
677       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 0), class, action, OP_INOUT, earlyclobber);
678       return;
679
680     case ZERO_EXTRACT:
681     case SIGN_EXTRACT:
682       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 0), class, action,
683                 type == OP_IN ? OP_IN : OP_INOUT, earlyclobber);
684       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 1), class, action, OP_IN, 0);
685       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 2), class, action, OP_IN, 0);
686       return;
687
688     case POST_INC:
689     case PRE_INC:
690     case POST_DEC:
691     case PRE_DEC:
692     case POST_MODIFY:
693     case PRE_MODIFY:
694       /* Should only happen inside MEM.  */
695       abort ();
696
697     case CLOBBER:
698       scan_rtx (insn, &SET_DEST (x), class, action, OP_OUT, 1);
699       return;
700
701     case EXPR_LIST:
702       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 0), class, action, type, 0);
703       if (XEXP (x, 1))
704         scan_rtx (insn, &XEXP (x, 1), class, action, type, 0);
705       return;
706
707     default:
708       break;
709     }
710
711   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
712   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
713     {
714       if (fmt[i] == 'e')
715         scan_rtx (insn, &XEXP (x, i), class, action, type, 0);
716       else if (fmt[i] == 'E')
717         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
718           scan_rtx (insn, &XVECEXP (x, i, j), class, action, type, 0);
719     }
720 }
721
722 /* Build def/use chain.  */
723
724 static struct du_chain *
725 build_def_use (basic_block bb)
726 {
727   rtx insn;
728
729   open_chains = closed_chains = NULL;
730
731   for (insn = bb->head; ; insn = NEXT_INSN (insn))
732     {
733       if (INSN_P (insn))
734         {
735           int n_ops;
736           rtx note;
737           rtx old_operands[MAX_RECOG_OPERANDS];
738           rtx old_dups[MAX_DUP_OPERANDS];
739           int i, icode;
740           int alt;
741           int predicated;
742
743           /* Process the insn, determining its effect on the def-use
744              chains.  We perform the following steps with the register
745              references in the insn:
746              (1) Any read that overlaps an open chain, but doesn't exactly
747                  match, causes that chain to be closed.  We can't deal
748                  with overlaps yet.
749              (2) Any read outside an operand causes any chain it overlaps
750                  with to be closed, since we can't replace it.
751              (3) Any read inside an operand is added if there's already
752                  an open chain for it.
753              (4) For any REG_DEAD note we find, close open chains that
754                  overlap it.
755              (5) For any write we find, close open chains that overlap it.
756              (6) For any write we find in an operand, make a new chain.
757              (7) For any REG_UNUSED, close any chains we just opened.  */
758
759           icode = recog_memoized (insn);
760           extract_insn (insn);
761           if (! constrain_operands (1))
762             fatal_insn_not_found (insn);
763           preprocess_constraints ();
764           alt = which_alternative;
765           n_ops = recog_data.n_operands;
766
767           /* Simplify the code below by rewriting things to reflect
768              matching constraints.  Also promote OP_OUT to OP_INOUT
769              in predicated instructions.  */
770
771           predicated = GET_CODE (PATTERN (insn)) == COND_EXEC;
772           for (i = 0; i < n_ops; ++i)
773             {
774               int matches = recog_op_alt[i][alt].matches;
775               if (matches >= 0)
776                 recog_op_alt[i][alt].class = recog_op_alt[matches][alt].class;
777               if (matches >= 0 || recog_op_alt[i][alt].matched >= 0
778                   || (predicated && recog_data.operand_type[i] == OP_OUT))
779                 recog_data.operand_type[i] = OP_INOUT;
780             }
781
782           /* Step 1: Close chains for which we have overlapping reads.  */
783           for (i = 0; i < n_ops; i++)
784             scan_rtx (insn, recog_data.operand_loc[i],
785                       NO_REGS, terminate_overlapping_read,
786                       recog_data.operand_type[i], 0);
787
788           /* Step 2: Close chains for which we have reads outside operands.
789              We do this by munging all operands into CC0, and closing
790              everything remaining.  */
791
792           for (i = 0; i < n_ops; i++)
793             {
794               old_operands[i] = recog_data.operand[i];
795               /* Don't squash match_operator or match_parallel here, since
796                  we don't know that all of the contained registers are
797                  reachable by proper operands.  */
798               if (recog_data.constraints[i][0] == '\0')
799                 continue;
800               *recog_data.operand_loc[i] = cc0_rtx;
801             }
802           for (i = 0; i < recog_data.n_dups; i++)
803             {
804               int dup_num = recog_data.dup_num[i];
805
806               old_dups[i] = *recog_data.dup_loc[i];
807               *recog_data.dup_loc[i] = cc0_rtx;
808
809               /* For match_dup of match_operator or match_parallel, share
810                  them, so that we don't miss changes in the dup.  */
811               if (icode >= 0
812                   && insn_data[icode].operand[dup_num].eliminable == 0)
813                 old_dups[i] = recog_data.operand[dup_num];
814             }
815
816           scan_rtx (insn, &PATTERN (insn), NO_REGS, terminate_all_read,
817                     OP_IN, 0);
818
819           for (i = 0; i < recog_data.n_dups; i++)
820             *recog_data.dup_loc[i] = old_dups[i];
821           for (i = 0; i < n_ops; i++)
822             *recog_data.operand_loc[i] = old_operands[i];
823
824           /* Step 2B: Can't rename function call argument registers.  */
825           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn))
826             scan_rtx (insn, &CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
827                       NO_REGS, terminate_all_read, OP_IN, 0);
828
829           /* Step 2C: Can't rename asm operands that were originally
830              hard registers.  */
831           if (asm_noperands (PATTERN (insn)) > 0)
832             for (i = 0; i < n_ops; i++)
833               {
834                 rtx *loc = recog_data.operand_loc[i];
835                 rtx op = *loc;
836
837                 if (GET_CODE (op) == REG
838                     && REGNO (op) == ORIGINAL_REGNO (op)
839                     && (recog_data.operand_type[i] == OP_IN
840                         || recog_data.operand_type[i] == OP_INOUT))
841                   scan_rtx (insn, loc, NO_REGS, terminate_all_read, OP_IN, 0);
842               }
843
844           /* Step 3: Append to chains for reads inside operands.  */
845           for (i = 0; i < n_ops + recog_data.n_dups; i++)
846             {
847               int opn = i < n_ops ? i : recog_data.dup_num[i - n_ops];
848               rtx *loc = (i < n_ops
849                           ? recog_data.operand_loc[opn]
850                           : recog_data.dup_loc[i - n_ops]);
851               enum reg_class class = recog_op_alt[opn][alt].class;
852               enum op_type type = recog_data.operand_type[opn];
853
854               /* Don't scan match_operand here, since we've no reg class
855                  information to pass down.  Any operands that we could
856                  substitute in will be represented elsewhere.  */
857               if (recog_data.constraints[opn][0] == '\0')
858                 continue;
859
860               if (recog_op_alt[opn][alt].is_address)
861                 scan_rtx_address (insn, loc, class, mark_read, VOIDmode);
862               else
863                 scan_rtx (insn, loc, class, mark_read, type, 0);
864             }
865
866           /* Step 4: Close chains for registers that die here.
867              Also record updates for REG_INC notes.  */
868           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
869             {
870               if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
871                 scan_rtx (insn, &XEXP (note, 0), NO_REGS, terminate_dead,
872                           OP_IN, 0);
873               else if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
874                 scan_rtx (insn, &XEXP (note, 0), ALL_REGS, mark_read,
875                           OP_INOUT, 0);
876             }
877
878           /* Step 4B: If this is a call, any chain live at this point
879              requires a caller-saved reg.  */
880           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
881             {
882               struct du_chain *p;
883               for (p = open_chains; p; p = p->next_chain)
884                 p->need_caller_save_reg = 1;
885             }
886
887           /* Step 5: Close open chains that overlap writes.  Similar to
888              step 2, we hide in-out operands, since we do not want to
889              close these chains.  */
890
891           for (i = 0; i < n_ops; i++)
892             {
893               old_operands[i] = recog_data.operand[i];
894               if (recog_data.operand_type[i] == OP_INOUT)
895                 *recog_data.operand_loc[i] = cc0_rtx;
896             }
897           for (i = 0; i < recog_data.n_dups; i++)
898             {
899               int opn = recog_data.dup_num[i];
900               old_dups[i] = *recog_data.dup_loc[i];
901               if (recog_data.operand_type[opn] == OP_INOUT)
902                 *recog_data.dup_loc[i] = cc0_rtx;
903             }
904
905           scan_rtx (insn, &PATTERN (insn), NO_REGS, terminate_write, OP_IN, 0);
906
907           for (i = 0; i < recog_data.n_dups; i++)
908             *recog_data.dup_loc[i] = old_dups[i];
909           for (i = 0; i < n_ops; i++)
910             *recog_data.operand_loc[i] = old_operands[i];
911
912           /* Step 6: Begin new chains for writes inside operands.  */
913           /* ??? Many targets have output constraints on the SET_DEST
914              of a call insn, which is stupid, since these are certainly
915              ABI defined hard registers.  Don't change calls at all.
916              Similarly take special care for asm statement that originally
917              referenced hard registers.  */
918           if (asm_noperands (PATTERN (insn)) > 0)
919             {
920               for (i = 0; i < n_ops; i++)
921                 if (recog_data.operand_type[i] == OP_OUT)
922                   {
923                     rtx *loc = recog_data.operand_loc[i];
924                     rtx op = *loc;
925                     enum reg_class class = recog_op_alt[i][alt].class;
926
927                     if (GET_CODE (op) == REG
928                         && REGNO (op) == ORIGINAL_REGNO (op))
929                       continue;
930
931                     scan_rtx (insn, loc, class, mark_write, OP_OUT,
932                               recog_op_alt[i][alt].earlyclobber);
933                   }
934             }
935           else if (GET_CODE (insn) != CALL_INSN)
936             for (i = 0; i < n_ops + recog_data.n_dups; i++)
937               {
938                 int opn = i < n_ops ? i : recog_data.dup_num[i - n_ops];
939                 rtx *loc = (i < n_ops
940                             ? recog_data.operand_loc[opn]
941                             : recog_data.dup_loc[i - n_ops]);
942                 enum reg_class class = recog_op_alt[opn][alt].class;
943
944                 if (recog_data.operand_type[opn] == OP_OUT)
945                   scan_rtx (insn, loc, class, mark_write, OP_OUT,
946                             recog_op_alt[opn][alt].earlyclobber);
947               }
948
949           /* Step 7: Close chains for registers that were never
950              really used here.  */
951           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
952             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED)
953               scan_rtx (insn, &XEXP (note, 0), NO_REGS, terminate_dead,
954                         OP_IN, 0);
955         }
956       if (insn == bb->end)
957         break;
958     }
959
960   /* Since we close every chain when we find a REG_DEAD note, anything that
961      is still open lives past the basic block, so it can't be renamed.  */
962   return closed_chains;
963 }
964
965 /* Dump all def/use chains in CHAINS to RTL_DUMP_FILE.  They are
966    printed in reverse order as that's how we build them.  */
967
968 static void
969 dump_def_use_chain (struct du_chain *chains)
970 {
971   while (chains)
972     {
973       struct du_chain *this = chains;
974       int r = REGNO (*this->loc);
975       int nregs = HARD_REGNO_NREGS (r, GET_MODE (*this->loc));
976       fprintf (rtl_dump_file, "Register %s (%d):", reg_names[r], nregs);
977       while (this)
978         {
979           fprintf (rtl_dump_file, " %d [%s]", INSN_UID (this->insn),
980                    reg_class_names[this->class]);
981           this = this->next_use;
982         }
983       fprintf (rtl_dump_file, "\n");
984       chains = chains->next_chain;
985     }
986 }
987 \f
988 /* The following code does forward propagation of hard register copies.
989    The object is to eliminate as many dependencies as possible, so that
990    we have the most scheduling freedom.  As a side effect, we also clean
991    up some silly register allocation decisions made by reload.  This
992    code may be obsoleted by a new register allocator.  */
993
994 /* For each register, we have a list of registers that contain the same
995    value.  The OLDEST_REGNO field points to the head of the list, and
996    the NEXT_REGNO field runs through the list.  The MODE field indicates
997    what mode the data is known to be in; this field is VOIDmode when the
998    register is not known to contain valid data.  */
999
1000 struct value_data_entry
1001 {
1002   enum machine_mode mode;
1003   unsigned int oldest_regno;
1004   unsigned int next_regno;
1005 };
1006
1007 struct value_data
1008 {
1009   struct value_data_entry e[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1010   unsigned int max_value_regs;
1011 };
1012
1013 static void kill_value_regno (unsigned, struct value_data *);
1014 static void kill_value (rtx, struct value_data *);
1015 static void set_value_regno (unsigned, enum machine_mode, struct value_data *);
1016 static void init_value_data (struct value_data *);
1017 static void kill_clobbered_value (rtx, rtx, void *);
1018 static void kill_set_value (rtx, rtx, void *);
1019 static int kill_autoinc_value (rtx *, void *);
1020 static void copy_value (rtx, rtx, struct value_data *);
1021 static bool mode_change_ok (enum machine_mode, enum machine_mode,
1022                             unsigned int);
1023 static rtx maybe_mode_change (enum machine_mode, enum machine_mode,
1024                               enum machine_mode, unsigned int, unsigned int);
1025 static rtx find_oldest_value_reg (enum reg_class, rtx, struct value_data *);
1026 static bool replace_oldest_value_reg (rtx *, enum reg_class, rtx,
1027                                       struct value_data *);
1028 static bool replace_oldest_value_addr (rtx *, enum reg_class,
1029                                        enum machine_mode, rtx,
1030                                        struct value_data *);
1031 static bool replace_oldest_value_mem (rtx, rtx, struct value_data *);
1032 static bool copyprop_hardreg_forward_1 (basic_block, struct value_data *);
1033 extern void debug_value_data (struct value_data *);
1034 #ifdef ENABLE_CHECKING
1035 static void validate_value_data (struct value_data *);
1036 #endif
1037
1038 /* Kill register REGNO.  This involves removing it from any value lists,
1039    and resetting the value mode to VOIDmode.  */
1040
1041 static void
1042 kill_value_regno (unsigned int regno, struct value_data *vd)
1043 {
1044   unsigned int i, next;
1045
1046   if (vd->e[regno].oldest_regno != regno)
1047     {
1048       for (i = vd->e[regno].oldest_regno;
1049            vd->e[i].next_regno != regno;
1050            i = vd->e[i].next_regno)
1051         continue;
1052       vd->e[i].next_regno = vd->e[regno].next_regno;
1053     }
1054   else if ((next = vd->e[regno].next_regno) != INVALID_REGNUM)
1055     {
1056       for (i = next; i != INVALID_REGNUM; i = vd->e[i].next_regno)
1057         vd->e[i].oldest_regno = next;
1058     }
1059
1060   vd->e[regno].mode = VOIDmode;
1061   vd->e[regno].oldest_regno = regno;
1062   vd->e[regno].next_regno = INVALID_REGNUM;
1063
1064 #ifdef ENABLE_CHECKING
1065   validate_value_data (vd);
1066 #endif
1067 }
1068
1069 /* Kill X.  This is a convenience function for kill_value_regno
1070    so that we mind the mode the register is in.  */
1071
1072 static void
1073 kill_value (rtx x, struct value_data *vd)
1074 {
1075   /* SUBREGS are supposed to have been eliminated by now.  But some
1076      ports, e.g. i386 sse, use them to smuggle vector type information
1077      through to instruction selection.  Each such SUBREG should simplify,
1078      so if we get a NULL  we've done something wrong elsewhere.  */
1079
1080   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
1081     x = simplify_subreg (GET_MODE (x), SUBREG_REG (x),
1082                          GET_MODE (SUBREG_REG (x)), SUBREG_BYTE (x));
1083   if (REG_P (x))
1084     {
1085       unsigned int regno = REGNO (x);
1086       unsigned int n = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (x));
1087       unsigned int i, j;
1088
1089       /* Kill the value we're told to kill.  */
1090       for (i = 0; i < n; ++i)
1091         kill_value_regno (regno + i, vd);
1092
1093       /* Kill everything that overlapped what we're told to kill.  */
1094       if (regno < vd->max_value_regs)
1095         j = 0;
1096       else
1097         j = regno - vd->max_value_regs;
1098       for (; j < regno; ++j)
1099         {
1100           if (vd->e[j].mode == VOIDmode)
1101             continue;
1102           n = HARD_REGNO_NREGS (j, vd->e[j].mode);
1103           if (j + n > regno)
1104             for (i = 0; i < n; ++i)
1105               kill_value_regno (j + i, vd);
1106         }
1107     }
1108 }
1109
1110 /* Remember that REGNO is valid in MODE.  */
1111
1112 static void
1113 set_value_regno (unsigned int regno, enum machine_mode mode,
1114                  struct value_data *vd)
1115 {
1116   unsigned int nregs;
1117
1118   vd->e[regno].mode = mode;
1119
1120   nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1121   if (nregs > vd->max_value_regs)
1122     vd->max_value_regs = nregs;
1123 }
1124
1125 /* Initialize VD such that there are no known relationships between regs.  */
1126
1127 static void
1128 init_value_data (struct value_data *vd)
1129 {
1130   int i;
1131   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1132     {
1133       vd->e[i].mode = VOIDmode;
1134       vd->e[i].oldest_regno = i;
1135       vd->e[i].next_regno = INVALID_REGNUM;
1136     }
1137   vd->max_value_regs = 0;
1138 }
1139
1140 /* Called through note_stores.  If X is clobbered, kill its value.  */
1141
1142 static void
1143 kill_clobbered_value (rtx x, rtx set, void *data)
1144 {
1145   struct value_data *vd = data;
1146   if (GET_CODE (set) == CLOBBER)
1147     kill_value (x, vd);
1148 }
1149
1150 /* Called through note_stores.  If X is set, not clobbered, kill its
1151    current value and install it as the root of its own value list.  */
1152
1153 static void
1154 kill_set_value (rtx x, rtx set, void *data)
1155 {
1156   struct value_data *vd = data;
1157   if (GET_CODE (set) != CLOBBER)
1158     {
1159       kill_value (x, vd);
1160       if (REG_P (x))
1161         set_value_regno (REGNO (x), GET_MODE (x), vd);
1162     }
1163 }
1164
1165 /* Called through for_each_rtx.  Kill any register used as the base of an
1166    auto-increment expression, and install that register as the root of its
1167    own value list.  */
1168
1169 static int
1170 kill_autoinc_value (rtx *px, void *data)
1171 {
1172   rtx x = *px;
1173   struct value_data *vd = data;
1174
1175   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == 'a')
1176     {
1177       x = XEXP (x, 0);
1178       kill_value (x, vd);
1179       set_value_regno (REGNO (x), Pmode, vd);
1180       return -1;
1181     }
1182
1183   return 0;
1184 }
1185
1186 /* Assert that SRC has been copied to DEST.  Adjust the data structures
1187    to reflect that SRC contains an older copy of the shared value.  */
1188
1189 static void
1190 copy_value (rtx dest, rtx src, struct value_data *vd)
1191 {
1192   unsigned int dr = REGNO (dest);
1193   unsigned int sr = REGNO (src);
1194   unsigned int dn, sn;
1195   unsigned int i;
1196
1197   /* ??? At present, it's possible to see noop sets.  It'd be nice if
1198      this were cleaned up beforehand...  */
1199   if (sr == dr)
1200     return;
1201
1202   /* Do not propagate copies to the stack pointer, as that can leave
1203      memory accesses with no scheduling dependency on the stack update.  */
1204   if (dr == STACK_POINTER_REGNUM)
1205     return;
1206
1207   /* Likewise with the frame pointer, if we're using one.  */
1208   if (frame_pointer_needed && dr == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
1209     return;
1210
1211   /* If SRC and DEST overlap, don't record anything.  */
1212   dn = HARD_REGNO_NREGS (dr, GET_MODE (dest));
1213   sn = HARD_REGNO_NREGS (sr, GET_MODE (dest));
1214   if ((dr > sr && dr < sr + sn)
1215       || (sr > dr && sr < dr + dn))
1216     return;
1217
1218   /* If SRC had no assigned mode (i.e. we didn't know it was live)
1219      assign it now and assume the value came from an input argument
1220      or somesuch.  */
1221   if (vd->e[sr].mode == VOIDmode)
1222     set_value_regno (sr, vd->e[dr].mode, vd);
1223
1224   /* If we are narrowing the input to a smaller number of hard regs,
1225      and it is in big endian, we are really extracting a high part.
1226      Since we generally associate a low part of a value with the value itself,
1227      we must not do the same for the high part.
1228      Note we can still get low parts for the same mode combination through
1229      a two-step copy involving differently sized hard regs.
1230      Assume hard regs fr* are 32 bits bits each, while r* are 64 bits each:
1231      (set (reg:DI r0) (reg:DI fr0))
1232      (set (reg:SI fr2) (reg:SI r0))
1233      loads the low part of (reg:DI fr0) - i.e. fr1 - into fr2, while:
1234      (set (reg:SI fr2) (reg:SI fr0))
1235      loads the high part of (reg:DI fr0) into fr2.
1236
1237      We can't properly represent the latter case in our tables, so don't
1238      record anything then.  */
1239   else if (sn < (unsigned int) HARD_REGNO_NREGS (sr, vd->e[sr].mode)
1240            && (GET_MODE_SIZE (vd->e[sr].mode) > UNITS_PER_WORD
1241                ? WORDS_BIG_ENDIAN : BYTES_BIG_ENDIAN))
1242     return;
1243
1244   /* If SRC had been assigned a mode narrower than the copy, we can't
1245      link DEST into the chain, because not all of the pieces of the
1246      copy came from oldest_regno.  */
1247   else if (sn > (unsigned int) HARD_REGNO_NREGS (sr, vd->e[sr].mode))
1248     return;
1249
1250   /* Link DR at the end of the value chain used by SR.  */
1251
1252   vd->e[dr].oldest_regno = vd->e[sr].oldest_regno;
1253
1254   for (i = sr; vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM; i = vd->e[i].next_regno)
1255     continue;
1256   vd->e[i].next_regno = dr;
1257
1258 #ifdef ENABLE_CHECKING
1259   validate_value_data (vd);
1260 #endif
1261 }
1262
1263 /* Return true if a mode change from ORIG to NEW is allowed for REGNO.  */
1264
1265 static bool
1266 mode_change_ok (enum machine_mode orig_mode, enum machine_mode new_mode,
1267                 unsigned int regno ATTRIBUTE_UNUSED)
1268 {
1269   if (GET_MODE_SIZE (orig_mode) < GET_MODE_SIZE (new_mode))
1270     return false;
1271
1272 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
1273   return !REG_CANNOT_CHANGE_MODE_P (regno, orig_mode, new_mode);
1274 #endif
1275
1276   return true;
1277 }
1278
1279 /* Register REGNO was originally set in ORIG_MODE.  It - or a copy of it -
1280    was copied in COPY_MODE to COPY_REGNO, and then COPY_REGNO was accessed
1281    in NEW_MODE.
1282    Return a NEW_MODE rtx for REGNO if that's OK, otherwise return NULL_RTX.  */
1283
1284 static rtx
1285 maybe_mode_change (enum machine_mode orig_mode, enum machine_mode copy_mode,
1286                    enum machine_mode new_mode, unsigned int regno,
1287                    unsigned int copy_regno ATTRIBUTE_UNUSED)
1288 {
1289   if (orig_mode == new_mode)
1290     return gen_rtx_raw_REG (new_mode, regno);
1291   else if (mode_change_ok (orig_mode, new_mode, regno))
1292     {
1293       int copy_nregs = HARD_REGNO_NREGS (copy_regno, copy_mode);
1294       int use_nregs = HARD_REGNO_NREGS (copy_regno, new_mode);
1295       int copy_offset
1296         = GET_MODE_SIZE (copy_mode) / copy_nregs * (copy_nregs - use_nregs);
1297       int offset
1298         = GET_MODE_SIZE (orig_mode) - GET_MODE_SIZE (new_mode) - copy_offset;
1299       int byteoffset = offset % UNITS_PER_WORD;
1300       int wordoffset = offset - byteoffset;
1301
1302       offset = ((WORDS_BIG_ENDIAN ? wordoffset : 0)
1303                 + (BYTES_BIG_ENDIAN ? byteoffset : 0));
1304       return gen_rtx_raw_REG (new_mode,
1305                               regno + subreg_regno_offset (regno, orig_mode,
1306                                                            offset,
1307                                                            new_mode));
1308     }
1309   return NULL_RTX;
1310 }
1311
1312 /* Find the oldest copy of the value contained in REGNO that is in
1313    register class CLASS and has mode MODE.  If found, return an rtx
1314    of that oldest register, otherwise return NULL.  */
1315
1316 static rtx
1317 find_oldest_value_reg (enum reg_class class, rtx reg, struct value_data *vd)
1318 {
1319   unsigned int regno = REGNO (reg);
1320   enum machine_mode mode = GET_MODE (reg);
1321   unsigned int i;
1322
1323   /* If we are accessing REG in some mode other that what we set it in,
1324      make sure that the replacement is valid.  In particular, consider
1325         (set (reg:DI r11) (...))
1326         (set (reg:SI r9) (reg:SI r11))
1327         (set (reg:SI r10) (...))
1328         (set (...) (reg:DI r9))
1329      Replacing r9 with r11 is invalid.  */
1330   if (mode != vd->e[regno].mode)
1331     {
1332       if (HARD_REGNO_NREGS (regno, mode)
1333           > HARD_REGNO_NREGS (regno, vd->e[regno].mode))
1334         return NULL_RTX;
1335     }
1336
1337   for (i = vd->e[regno].oldest_regno; i != regno; i = vd->e[i].next_regno)
1338     {
1339       enum machine_mode oldmode = vd->e[i].mode;
1340       rtx new;
1341
1342     if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[class], i)
1343         && (new = maybe_mode_change (oldmode, vd->e[regno].mode, mode, i,
1344                                      regno)))
1345       {
1346         ORIGINAL_REGNO (new) = ORIGINAL_REGNO (reg);
1347         REG_ATTRS (new) = REG_ATTRS (reg);
1348         return new;
1349       }
1350     }
1351
1352   return NULL_RTX;
1353 }
1354
1355 /* If possible, replace the register at *LOC with the oldest register
1356    in register class CLASS.  Return true if successfully replaced.  */
1357
1358 static bool
1359 replace_oldest_value_reg (rtx *loc, enum reg_class class, rtx insn,
1360                           struct value_data *vd)
1361 {
1362   rtx new = find_oldest_value_reg (class, *loc, vd);
1363   if (new)
1364     {
1365       if (rtl_dump_file)
1366         fprintf (rtl_dump_file, "insn %u: replaced reg %u with %u\n",
1367                  INSN_UID (insn), REGNO (*loc), REGNO (new));
1368
1369       *loc = new;
1370       return true;
1371     }
1372   return false;
1373 }
1374
1375 /* Similar to replace_oldest_value_reg, but *LOC contains an address.
1376    Adapted from find_reloads_address_1.  CLASS is INDEX_REG_CLASS or
1377    BASE_REG_CLASS depending on how the register is being considered.  */
1378
1379 static bool
1380 replace_oldest_value_addr (rtx *loc, enum reg_class class,
1381                            enum machine_mode mode, rtx insn,
1382                            struct value_data *vd)
1383 {
1384   rtx x = *loc;
1385   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
1386   const char *fmt;
1387   int i, j;
1388   bool changed = false;
1389
1390   switch (code)
1391     {
1392     case PLUS:
1393       {
1394         rtx orig_op0 = XEXP (x, 0);
1395         rtx orig_op1 = XEXP (x, 1);
1396         RTX_CODE code0 = GET_CODE (orig_op0);
1397         RTX_CODE code1 = GET_CODE (orig_op1);
1398         rtx op0 = orig_op0;
1399         rtx op1 = orig_op1;
1400         rtx *locI = NULL;
1401         rtx *locB = NULL;
1402
1403         if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1404           {
1405             op0 = SUBREG_REG (op0);
1406             code0 = GET_CODE (op0);
1407           }
1408
1409         if (GET_CODE (op1) == SUBREG)
1410           {
1411             op1 = SUBREG_REG (op1);
1412             code1 = GET_CODE (op1);
1413           }
1414
1415         if (code0 == MULT || code0 == SIGN_EXTEND || code0 == TRUNCATE
1416             || code0 == ZERO_EXTEND || code1 == MEM)
1417           {
1418             locI = &XEXP (x, 0);
1419             locB = &XEXP (x, 1);
1420           }
1421         else if (code1 == MULT || code1 == SIGN_EXTEND || code1 == TRUNCATE
1422                  || code1 == ZERO_EXTEND || code0 == MEM)
1423           {
1424             locI = &XEXP (x, 1);
1425             locB = &XEXP (x, 0);
1426           }
1427         else if (code0 == CONST_INT || code0 == CONST
1428                  || code0 == SYMBOL_REF || code0 == LABEL_REF)
1429           locB = &XEXP (x, 1);
1430         else if (code1 == CONST_INT || code1 == CONST
1431                  || code1 == SYMBOL_REF || code1 == LABEL_REF)
1432           locB = &XEXP (x, 0);
1433         else if (code0 == REG && code1 == REG)
1434           {
1435             int index_op;
1436
1437             if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op0)
1438                 && REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op1, mode))
1439               index_op = 0;
1440             else if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op1)
1441                      && REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op0, mode))
1442               index_op = 1;
1443             else if (REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op1, mode))
1444               index_op = 0;
1445             else if (REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op0, mode))
1446               index_op = 1;
1447             else if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op1))
1448               index_op = 1;
1449             else
1450               index_op = 0;
1451
1452             locI = &XEXP (x, index_op);
1453             locB = &XEXP (x, !index_op);
1454           }
1455         else if (code0 == REG)
1456           {
1457             locI = &XEXP (x, 0);
1458             locB = &XEXP (x, 1);
1459           }
1460         else if (code1 == REG)
1461           {
1462             locI = &XEXP (x, 1);
1463             locB = &XEXP (x, 0);
1464           }
1465
1466         if (locI)
1467           changed |= replace_oldest_value_addr (locI, INDEX_REG_CLASS, mode,
1468                                                 insn, vd);
1469         if (locB)
1470           changed |= replace_oldest_value_addr (locB,
1471                                                 MODE_BASE_REG_CLASS (mode),
1472                                                 mode, insn, vd);
1473         return changed;
1474       }
1475
1476     case POST_INC:
1477     case POST_DEC:
1478     case POST_MODIFY:
1479     case PRE_INC:
1480     case PRE_DEC:
1481     case PRE_MODIFY:
1482       return false;
1483
1484     case MEM:
1485       return replace_oldest_value_mem (x, insn, vd);
1486
1487     case REG:
1488       return replace_oldest_value_reg (loc, class, insn, vd);
1489
1490     default:
1491       break;
1492     }
1493
1494   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1495   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1496     {
1497       if (fmt[i] == 'e')
1498         changed |= replace_oldest_value_addr (&XEXP (x, i), class, mode,
1499                                               insn, vd);
1500       else if (fmt[i] == 'E')
1501         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1502           changed |= replace_oldest_value_addr (&XVECEXP (x, i, j), class,
1503                                                 mode, insn, vd);
1504     }
1505
1506   return changed;
1507 }
1508
1509 /* Similar to replace_oldest_value_reg, but X contains a memory.  */
1510
1511 static bool
1512 replace_oldest_value_mem (rtx x, rtx insn, struct value_data *vd)
1513 {
1514   return replace_oldest_value_addr (&XEXP (x, 0),
1515                                     MODE_BASE_REG_CLASS (GET_MODE (x)),
1516                                     GET_MODE (x), insn, vd);
1517 }
1518
1519 /* Perform the forward copy propagation on basic block BB.  */
1520
1521 static bool
1522 copyprop_hardreg_forward_1 (basic_block bb, struct value_data *vd)
1523 {
1524   bool changed = false;
1525   rtx insn;
1526
1527   for (insn = bb->head; ; insn = NEXT_INSN (insn))
1528     {
1529       int n_ops, i, alt, predicated;
1530       bool is_asm;
1531       rtx set;
1532
1533       if (! INSN_P (insn))
1534         {
1535           if (insn == bb->end)
1536             break;
1537           else
1538             continue;
1539         }
1540
1541       set = single_set (insn);
1542       extract_insn (insn);
1543       if (! constrain_operands (1))
1544         fatal_insn_not_found (insn);
1545       preprocess_constraints ();
1546       alt = which_alternative;
1547       n_ops = recog_data.n_operands;
1548       is_asm = asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0;
1549
1550       /* Simplify the code below by rewriting things to reflect
1551          matching constraints.  Also promote OP_OUT to OP_INOUT
1552          in predicated instructions.  */
1553
1554       predicated = GET_CODE (PATTERN (insn)) == COND_EXEC;
1555       for (i = 0; i < n_ops; ++i)
1556         {
1557           int matches = recog_op_alt[i][alt].matches;
1558           if (matches >= 0)
1559             recog_op_alt[i][alt].class = recog_op_alt[matches][alt].class;
1560           if (matches >= 0 || recog_op_alt[i][alt].matched >= 0
1561               || (predicated && recog_data.operand_type[i] == OP_OUT))
1562             recog_data.operand_type[i] = OP_INOUT;
1563         }
1564
1565       /* For each earlyclobber operand, zap the value data.  */
1566       for (i = 0; i < n_ops; i++)
1567         if (recog_op_alt[i][alt].earlyclobber)
1568           kill_value (recog_data.operand[i], vd);
1569
1570       /* Within asms, a clobber cannot overlap inputs or outputs.
1571          I wouldn't think this were true for regular insns, but
1572          scan_rtx treats them like that...  */
1573       note_stores (PATTERN (insn), kill_clobbered_value, vd);
1574
1575       /* Kill all auto-incremented values.  */
1576       /* ??? REG_INC is useless, since stack pushes aren't done that way.  */
1577       for_each_rtx (&PATTERN (insn), kill_autoinc_value, vd);
1578
1579       /* Kill all early-clobbered operands.  */
1580       for (i = 0; i < n_ops; i++)
1581         if (recog_op_alt[i][alt].earlyclobber)
1582           kill_value (recog_data.operand[i], vd);
1583
1584       /* Special-case plain move instructions, since we may well
1585          be able to do the move from a different register class.  */
1586       if (set && REG_P (SET_SRC (set)))
1587         {
1588           rtx src = SET_SRC (set);
1589           unsigned int regno = REGNO (src);
1590           enum machine_mode mode = GET_MODE (src);
1591           unsigned int i;
1592           rtx new;
1593
1594           /* If we are accessing SRC in some mode other that what we
1595              set it in, make sure that the replacement is valid.  */
1596           if (mode != vd->e[regno].mode)
1597             {
1598               if (HARD_REGNO_NREGS (regno, mode)
1599                   > HARD_REGNO_NREGS (regno, vd->e[regno].mode))
1600                 goto no_move_special_case;
1601             }
1602
1603           /* If the destination is also a register, try to find a source
1604              register in the same class.  */
1605           if (REG_P (SET_DEST (set)))
1606             {
1607               new = find_oldest_value_reg (REGNO_REG_CLASS (regno), src, vd);
1608               if (new && validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
1609                 {
1610                   if (rtl_dump_file)
1611                     fprintf (rtl_dump_file,
1612                              "insn %u: replaced reg %u with %u\n",
1613                              INSN_UID (insn), regno, REGNO (new));
1614                   changed = true;
1615                   goto did_replacement;
1616                 }
1617             }
1618
1619           /* Otherwise, try all valid registers and see if its valid.  */
1620           for (i = vd->e[regno].oldest_regno; i != regno;
1621                i = vd->e[i].next_regno)
1622             {
1623               new = maybe_mode_change (vd->e[i].mode, vd->e[regno].mode,
1624                                        mode, i, regno);
1625               if (new != NULL_RTX)
1626                 {
1627                   if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
1628                     {
1629                       ORIGINAL_REGNO (new) = ORIGINAL_REGNO (src);
1630                       REG_ATTRS (new) = REG_ATTRS (src);
1631                       if (rtl_dump_file)
1632                         fprintf (rtl_dump_file,
1633                                  "insn %u: replaced reg %u with %u\n",
1634                                  INSN_UID (insn), regno, REGNO (new));
1635                       changed = true;
1636                       goto did_replacement;
1637                     }
1638                 }
1639             }
1640         }
1641       no_move_special_case:
1642
1643       /* For each input operand, replace a hard register with the
1644          eldest live copy that's in an appropriate register class.  */
1645       for (i = 0; i < n_ops; i++)
1646         {
1647           bool replaced = false;
1648
1649           /* Don't scan match_operand here, since we've no reg class
1650              information to pass down.  Any operands that we could
1651              substitute in will be represented elsewhere.  */
1652           if (recog_data.constraints[i][0] == '\0')
1653             continue;
1654
1655           /* Don't replace in asms intentionally referencing hard regs.  */
1656           if (is_asm && GET_CODE (recog_data.operand[i]) == REG
1657               && (REGNO (recog_data.operand[i])
1658                   == ORIGINAL_REGNO (recog_data.operand[i])))
1659             continue;
1660
1661           if (recog_data.operand_type[i] == OP_IN)
1662             {
1663               if (recog_op_alt[i][alt].is_address)
1664                 replaced
1665                   = replace_oldest_value_addr (recog_data.operand_loc[i],
1666                                                recog_op_alt[i][alt].class,
1667                                                VOIDmode, insn, vd);
1668               else if (REG_P (recog_data.operand[i]))
1669                 replaced
1670                   = replace_oldest_value_reg (recog_data.operand_loc[i],
1671                                               recog_op_alt[i][alt].class,
1672                                               insn, vd);
1673               else if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == MEM)
1674                 replaced = replace_oldest_value_mem (recog_data.operand[i],
1675                                                      insn, vd);
1676             }
1677           else if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == MEM)
1678             replaced = replace_oldest_value_mem (recog_data.operand[i],
1679                                                  insn, vd);
1680
1681           /* If we performed any replacement, update match_dups.  */
1682           if (replaced)
1683             {
1684               int j;
1685               rtx new;
1686
1687               changed = true;
1688
1689               new = *recog_data.operand_loc[i];
1690               recog_data.operand[i] = new;
1691               for (j = 0; j < recog_data.n_dups; j++)
1692                 if (recog_data.dup_num[j] == i)
1693                   *recog_data.dup_loc[j] = new;
1694             }
1695         }
1696
1697     did_replacement:
1698       /* Clobber call-clobbered registers.  */
1699       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1700         for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1701           if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, i))
1702             kill_value_regno (i, vd);
1703
1704       /* Notice stores.  */
1705       note_stores (PATTERN (insn), kill_set_value, vd);
1706
1707       /* Notice copies.  */
1708       if (set && REG_P (SET_DEST (set)) && REG_P (SET_SRC (set)))
1709         copy_value (SET_DEST (set), SET_SRC (set), vd);
1710
1711       if (insn == bb->end)
1712         break;
1713     }
1714
1715   return changed;
1716 }
1717
1718 /* Main entry point for the forward copy propagation optimization.  */
1719
1720 void
1721 copyprop_hardreg_forward (void)
1722 {
1723   struct value_data *all_vd;
1724   bool need_refresh;
1725   basic_block bb, bbp = 0;
1726
1727   need_refresh = false;
1728
1729   all_vd = xmalloc (sizeof (struct value_data) * last_basic_block);
1730
1731   FOR_EACH_BB (bb)
1732     {
1733       /* If a block has a single predecessor, that we've already
1734          processed, begin with the value data that was live at
1735          the end of the predecessor block.  */
1736       /* ??? Ought to use more intelligent queueing of blocks.  */
1737       if (bb->pred)
1738         for (bbp = bb; bbp && bbp != bb->pred->src; bbp = bbp->prev_bb);
1739       if (bb->pred
1740           && ! bb->pred->pred_next
1741           && ! (bb->pred->flags & (EDGE_ABNORMAL_CALL | EDGE_EH))
1742           && bb->pred->src != ENTRY_BLOCK_PTR
1743           && bbp)
1744         all_vd[bb->index] = all_vd[bb->pred->src->index];
1745       else
1746         init_value_data (all_vd + bb->index);
1747
1748       if (copyprop_hardreg_forward_1 (bb, all_vd + bb->index))
1749         need_refresh = true;
1750     }
1751
1752   if (need_refresh)
1753     {
1754       if (rtl_dump_file)
1755         fputs ("\n\n", rtl_dump_file);
1756
1757       /* ??? Irritatingly, delete_noop_moves does not take a set of blocks
1758          to scan, so we have to do a life update with no initial set of
1759          blocks Just In Case.  */
1760       delete_noop_moves (get_insns ());
1761       update_life_info (NULL, UPDATE_LIFE_GLOBAL_RM_NOTES,
1762                         PROP_DEATH_NOTES
1763                         | PROP_SCAN_DEAD_CODE
1764                         | PROP_KILL_DEAD_CODE);
1765     }
1766
1767   free (all_vd);
1768 }
1769
1770 /* Dump the value chain data to stderr.  */
1771
1772 void
1773 debug_value_data (struct value_data *vd)
1774 {
1775   HARD_REG_SET set;
1776   unsigned int i, j;
1777
1778   CLEAR_HARD_REG_SET (set);
1779
1780   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1781     if (vd->e[i].oldest_regno == i)
1782       {
1783         if (vd->e[i].mode == VOIDmode)
1784           {
1785             if (vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM)
1786               fprintf (stderr, "[%u] Bad next_regno for empty chain (%u)\n",
1787                        i, vd->e[i].next_regno);
1788             continue;
1789           }
1790
1791         SET_HARD_REG_BIT (set, i);
1792         fprintf (stderr, "[%u %s] ", i, GET_MODE_NAME (vd->e[i].mode));
1793
1794         for (j = vd->e[i].next_regno;
1795              j != INVALID_REGNUM;
1796              j = vd->e[j].next_regno)
1797           {
1798             if (TEST_HARD_REG_BIT (set, j))
1799               {
1800                 fprintf (stderr, "[%u] Loop in regno chain\n", j);
1801                 return;
1802               }
1803
1804             if (vd->e[j].oldest_regno != i)
1805               {
1806                 fprintf (stderr, "[%u] Bad oldest_regno (%u)\n",
1807                          j, vd->e[j].oldest_regno);
1808                 return;
1809               }
1810             SET_HARD_REG_BIT (set, j);
1811             fprintf (stderr, "[%u %s] ", j, GET_MODE_NAME (vd->e[j].mode));
1812           }
1813         fputc ('\n', stderr);
1814       }
1815
1816   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1817     if (! TEST_HARD_REG_BIT (set, i)
1818         && (vd->e[i].mode != VOIDmode
1819             || vd->e[i].oldest_regno != i
1820             || vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM))
1821       fprintf (stderr, "[%u] Non-empty reg in chain (%s %u %i)\n",
1822                i, GET_MODE_NAME (vd->e[i].mode), vd->e[i].oldest_regno,
1823                vd->e[i].next_regno);
1824 }
1825
1826 #ifdef ENABLE_CHECKING
1827 static void
1828 validate_value_data (struct value_data *vd)
1829 {
1830   HARD_REG_SET set;
1831   unsigned int i, j;
1832
1833   CLEAR_HARD_REG_SET (set);
1834
1835   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1836     if (vd->e[i].oldest_regno == i)
1837       {
1838         if (vd->e[i].mode == VOIDmode)
1839           {
1840             if (vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM)
1841               internal_error ("validate_value_data: [%u] Bad next_regno for empty chain (%u)",
1842                               i, vd->e[i].next_regno);
1843             continue;
1844           }
1845
1846         SET_HARD_REG_BIT (set, i);
1847
1848         for (j = vd->e[i].next_regno;
1849              j != INVALID_REGNUM;
1850              j = vd->e[j].next_regno)
1851           {
1852             if (TEST_HARD_REG_BIT (set, j))
1853               internal_error ("validate_value_data: Loop in regno chain (%u)",
1854                               j);
1855             if (vd->e[j].oldest_regno != i)
1856               internal_error ("validate_value_data: [%u] Bad oldest_regno (%u)",
1857                               j, vd->e[j].oldest_regno);
1858
1859             SET_HARD_REG_BIT (set, j);
1860           }
1861       }
1862
1863   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1864     if (! TEST_HARD_REG_BIT (set, i)
1865         && (vd->e[i].mode != VOIDmode
1866             || vd->e[i].oldest_regno != i
1867             || vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM))
1868       internal_error ("validate_value_data: [%u] Non-empty reg in chain (%s %u %i)",
1869                       i, GET_MODE_NAME (vd->e[i].mode), vd->e[i].oldest_regno,
1870                       vd->e[i].next_regno);
1871 }
1872 #endif