OSDN Git Service

* config/s390/s390.c (s390_emit_epilogue): Always restore registers
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / regrename.c
1 /* Register renaming for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002 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 "rtl.h"
26 #include "tm_p.h"
27 #include "insn-config.h"
28 #include "regs.h"
29 #include "hard-reg-set.h"
30 #include "basic-block.h"
31 #include "reload.h"
32 #include "output.h"
33 #include "function.h"
34 #include "recog.h"
35 #include "flags.h"
36 #include "toplev.h"
37 #include "obstack.h"
38
39 #define obstack_chunk_alloc xmalloc
40 #define obstack_chunk_free free
41
42 #ifndef REGNO_MODE_OK_FOR_BASE_P
43 #define REGNO_MODE_OK_FOR_BASE_P(REGNO, MODE) REGNO_OK_FOR_BASE_P (REGNO)
44 #endif
45
46 #ifndef REG_MODE_OK_FOR_BASE_P
47 #define REG_MODE_OK_FOR_BASE_P(REGNO, MODE) REG_OK_FOR_BASE_P (REGNO)
48 #endif
49
50 static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
51
52 struct du_chain
53 {
54   struct du_chain *next_chain;
55   struct du_chain *next_use;
56
57   rtx insn;
58   rtx *loc;
59   enum reg_class class;
60   unsigned int need_caller_save_reg:1;
61   unsigned int earlyclobber:1;
62 };
63
64 enum scan_actions
65 {
66   terminate_all_read,
67   terminate_overlapping_read,
68   terminate_write,
69   terminate_dead,
70   mark_read,
71   mark_write
72 };
73
74 static const char * const scan_actions_name[] =
75 {
76   "terminate_all_read",
77   "terminate_overlapping_read",
78   "terminate_write",
79   "terminate_dead",
80   "mark_read",
81   "mark_write"
82 };
83
84 static struct obstack rename_obstack;
85
86 static void do_replace PARAMS ((struct du_chain *, int));
87 static void scan_rtx_reg PARAMS ((rtx, rtx *, enum reg_class,
88                                   enum scan_actions, enum op_type, int));
89 static void scan_rtx_address PARAMS ((rtx, rtx *, enum reg_class,
90                                       enum scan_actions, enum machine_mode));
91 static void scan_rtx PARAMS ((rtx, rtx *, enum reg_class,
92                               enum scan_actions, enum op_type, int));
93 static struct du_chain *build_def_use PARAMS ((basic_block));
94 static void dump_def_use_chain PARAMS ((struct du_chain *));
95 static void note_sets PARAMS ((rtx, rtx, void *));
96 static void clear_dead_regs PARAMS ((HARD_REG_SET *, enum machine_mode, rtx));
97 static void merge_overlapping_regs PARAMS ((basic_block, HARD_REG_SET *,
98                                             struct du_chain *));
99
100 /* Called through note_stores from update_life.  Find sets of registers, and
101    record them in *DATA (which is actually a HARD_REG_SET *).  */
102
103 static void
104 note_sets (x, set, data)
105      rtx x;
106      rtx set ATTRIBUTE_UNUSED;
107      void *data;
108 {
109   HARD_REG_SET *pset = (HARD_REG_SET *) data;
110   unsigned int regno;
111   int nregs;
112   if (GET_CODE (x) != REG)
113     return;
114   regno = REGNO (x);
115   nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (x));
116
117   /* There must not be pseudos at this point.  */
118   if (regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
119     abort ();
120
121   while (nregs-- > 0)
122     SET_HARD_REG_BIT (*pset, regno + nregs);
123 }
124
125 /* Clear all registers from *PSET for which a note of kind KIND can be found
126    in the list NOTES.  */
127
128 static void
129 clear_dead_regs (pset, kind, notes)
130      HARD_REG_SET *pset;
131      enum machine_mode kind;
132      rtx notes;
133 {
134   rtx note;
135   for (note = notes; note; note = XEXP (note, 1))
136     if (REG_NOTE_KIND (note) == kind && REG_P (XEXP (note, 0)))
137       {
138         rtx reg = XEXP (note, 0);
139         unsigned int regno = REGNO (reg);
140         int nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (reg));
141
142         /* There must not be pseudos at this point.  */
143         if (regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
144           abort ();
145
146         while (nregs-- > 0)
147           CLEAR_HARD_REG_BIT (*pset, regno + nregs);
148       }
149 }
150
151 /* For a def-use chain CHAIN in basic block B, find which registers overlap
152    its lifetime and set the corresponding bits in *PSET.  */
153
154 static void
155 merge_overlapping_regs (b, pset, chain)
156      basic_block b;
157      HARD_REG_SET *pset;
158      struct du_chain *chain;
159 {
160   struct du_chain *t = chain;
161   rtx insn;
162   HARD_REG_SET live;
163
164   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (live, b->global_live_at_start);
165   insn = b->head;
166   while (t)
167     {
168       /* Search forward until the next reference to the register to be
169          renamed.  */
170       while (insn != t->insn)
171         {
172           if (INSN_P (insn))
173             {
174               clear_dead_regs (&live, REG_DEAD, REG_NOTES (insn));
175               note_stores (PATTERN (insn), note_sets, (void *) &live);
176               /* Only record currently live regs if we are inside the
177                  reg's live range.  */
178               if (t != chain)
179                 IOR_HARD_REG_SET (*pset, live);
180               clear_dead_regs (&live, REG_UNUSED, REG_NOTES (insn));  
181             }
182           insn = NEXT_INSN (insn);
183         }
184
185       IOR_HARD_REG_SET (*pset, live);
186
187       /* For the last reference, also merge in all registers set in the
188          same insn.
189          @@@ We only have take earlyclobbered sets into account.  */
190       if (! t->next_use)
191         note_stores (PATTERN (insn), note_sets, (void *) pset);
192
193       t = t->next_use;
194     }
195 }
196
197 /* Perform register renaming on the current function.  */
198
199 void
200 regrename_optimize ()
201 {
202   int tick[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
203   int this_tick = 0;
204   int b;
205   char *first_obj;
206
207   memset (tick, 0, sizeof tick);
208
209   gcc_obstack_init (&rename_obstack);
210   first_obj = (char *) obstack_alloc (&rename_obstack, 0);
211
212   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
213     {
214       basic_block bb = BASIC_BLOCK (b);
215       struct du_chain *all_chains = 0;
216       HARD_REG_SET unavailable;
217       HARD_REG_SET regs_seen;
218
219       CLEAR_HARD_REG_SET (unavailable);
220
221       if (rtl_dump_file)
222         fprintf (rtl_dump_file, "\nBasic block %d:\n", b);
223
224       all_chains = build_def_use (bb);
225
226       if (rtl_dump_file)
227         dump_def_use_chain (all_chains);
228
229       CLEAR_HARD_REG_SET (unavailable);
230       /* Don't clobber traceback for noreturn functions.  */
231       if (frame_pointer_needed)
232         {
233           int i;
234           
235           for (i = HARD_REGNO_NREGS (FRAME_POINTER_REGNUM, Pmode); i--;)
236             SET_HARD_REG_BIT (unavailable, FRAME_POINTER_REGNUM + i);
237           
238 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
239           for (i = HARD_REGNO_NREGS (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, Pmode); i--;)
240             SET_HARD_REG_BIT (unavailable, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM + i);
241 #endif
242         }
243
244       CLEAR_HARD_REG_SET (regs_seen);
245       while (all_chains)
246         {
247           int new_reg, best_new_reg = -1;
248           int n_uses;
249           struct du_chain *this = all_chains;
250           struct du_chain *tmp, *last;
251           HARD_REG_SET this_unavailable;
252           int reg = REGNO (*this->loc);
253           int i;
254
255           all_chains = this->next_chain;
256           
257 #if 0 /* This just disables optimization opportunities.  */
258           /* Only rename once we've seen the reg more than once.  */
259           if (! TEST_HARD_REG_BIT (regs_seen, reg))
260             {
261               SET_HARD_REG_BIT (regs_seen, reg);
262               continue;
263             }
264 #endif
265
266           if (fixed_regs[reg] || global_regs[reg]
267 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
268               || (frame_pointer_needed && reg == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
269 #else
270               || (frame_pointer_needed && reg == FRAME_POINTER_REGNUM)
271 #endif
272               )
273             continue;
274
275           COPY_HARD_REG_SET (this_unavailable, unavailable);
276
277           /* Find last entry on chain (which has the need_caller_save bit),
278              count number of uses, and narrow the set of registers we can
279              use for renaming.  */
280           n_uses = 0;
281           for (last = this; last->next_use; last = last->next_use)
282             {
283               n_uses++;
284               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (this_unavailable,
285                                       reg_class_contents[last->class]);
286             }
287           if (n_uses < 1)
288             continue;
289
290           IOR_COMPL_HARD_REG_SET (this_unavailable,
291                                   reg_class_contents[last->class]);
292
293           if (this->need_caller_save_reg)
294             IOR_HARD_REG_SET (this_unavailable, call_used_reg_set);
295
296           merge_overlapping_regs (bb, &this_unavailable, this);
297
298           /* Now potential_regs is a reasonable approximation, let's
299              have a closer look at each register still in there.  */
300           for (new_reg = 0; new_reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; new_reg++)
301             {
302               int nregs = HARD_REGNO_NREGS (new_reg, GET_MODE (*this->loc));
303
304               for (i = nregs - 1; i >= 0; --i)
305                 if (TEST_HARD_REG_BIT (this_unavailable, new_reg + i)
306                     || fixed_regs[new_reg + i]
307                     || global_regs[new_reg + i]
308                     /* Can't use regs which aren't saved by the prologue.  */
309                     || (! regs_ever_live[new_reg + i]
310                         && ! call_used_regs[new_reg + i])
311 #ifdef LEAF_REGISTERS
312                     /* We can't use a non-leaf register if we're in a 
313                        leaf function.  */
314                     || (current_function_is_leaf 
315                         && !LEAF_REGISTERS[new_reg + i])
316 #endif
317 #ifdef HARD_REGNO_RENAME_OK
318                     || ! HARD_REGNO_RENAME_OK (reg + i, new_reg + i)
319 #endif
320                     )
321                   break;
322               if (i >= 0)
323                 continue;
324
325               /* See whether it accepts all modes that occur in
326                  definition and uses.  */
327               for (tmp = this; tmp; tmp = tmp->next_use)
328                 if (! HARD_REGNO_MODE_OK (new_reg, GET_MODE (*tmp->loc))
329                     || (tmp->need_caller_save_reg
330                         && ! (HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED
331                               (reg, GET_MODE (*tmp->loc)))
332                         && (HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED
333                             (new_reg, GET_MODE (*tmp->loc)))))
334                   break;
335               if (! tmp)
336                 {
337                   if (best_new_reg == -1
338                       || tick[best_new_reg] > tick[new_reg])
339                     best_new_reg = new_reg;
340                 }
341             }
342
343           if (rtl_dump_file)
344             {
345               fprintf (rtl_dump_file, "Register %s in insn %d",
346                        reg_names[reg], INSN_UID (last->insn));
347               if (last->need_caller_save_reg)
348                 fprintf (rtl_dump_file, " crosses a call");
349               }
350
351           if (best_new_reg == -1)
352             {
353               if (rtl_dump_file)
354                 fprintf (rtl_dump_file, "; no available registers\n");
355               continue;
356             }
357
358           do_replace (this, best_new_reg);
359           tick[best_new_reg] = this_tick++;
360
361           if (rtl_dump_file)
362             fprintf (rtl_dump_file, ", renamed as %s\n", reg_names[best_new_reg]);
363         }
364
365       obstack_free (&rename_obstack, first_obj);
366     }
367
368   obstack_free (&rename_obstack, NULL);
369
370   if (rtl_dump_file)
371     fputc ('\n', rtl_dump_file);
372
373   count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
374   update_life_info (NULL, UPDATE_LIFE_LOCAL,
375                     PROP_REG_INFO | PROP_DEATH_NOTES);
376 }
377
378 static void
379 do_replace (chain, reg)
380      struct du_chain *chain;
381      int reg;
382 {
383   while (chain)
384     {
385       unsigned int regno = ORIGINAL_REGNO (*chain->loc);
386       *chain->loc = gen_raw_REG (GET_MODE (*chain->loc), reg);
387       if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
388         ORIGINAL_REGNO (*chain->loc) = regno;
389       chain = chain->next_use;
390     }
391 }
392
393
394 static struct du_chain *open_chains;
395 static struct du_chain *closed_chains;
396
397 static void
398 scan_rtx_reg (insn, loc, class, action, type, earlyclobber)
399      rtx insn;
400      rtx *loc;
401      enum reg_class class;
402      enum scan_actions action;
403      enum op_type type;
404      int earlyclobber;
405 {
406   struct du_chain **p;
407   rtx x = *loc;
408   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
409   int this_regno = REGNO (x);
410   int this_nregs = HARD_REGNO_NREGS (this_regno, mode);
411
412   if (action == mark_write)
413     {
414       if (type == OP_OUT)
415         {
416           struct du_chain *this = (struct du_chain *)
417             obstack_alloc (&rename_obstack, sizeof (struct du_chain));
418           this->next_use = 0;
419           this->next_chain = open_chains;
420           this->loc = loc;
421           this->insn = insn;
422           this->class = class;
423           this->need_caller_save_reg = 0;
424           this->earlyclobber = earlyclobber;
425           open_chains = this;
426         }
427       return;
428     }
429
430   if ((type == OP_OUT && action != terminate_write)
431       || (type != OP_OUT && action == terminate_write))
432     return;
433
434   for (p = &open_chains; *p;)
435     {
436       struct du_chain *this = *p;
437
438       /* Check if the chain has been terminated if it has then skip to
439          the next chain.
440
441          This can happen when we've already appended the location to
442          the chain in Step 3, but are trying to hide in-out operands
443          from terminate_write in Step 5.  */
444
445       if (*this->loc == cc0_rtx)
446         p = &this->next_chain;
447       else
448         {
449           int regno = REGNO (*this->loc);
450           int nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (*this->loc));
451           int exact_match = (regno == this_regno && nregs == this_nregs);
452
453           if (regno + nregs <= this_regno
454               || this_regno + this_nregs <= regno)
455             {
456               p = &this->next_chain;
457               continue;
458             }
459
460           if (action == mark_read)
461             {
462               if (! exact_match)
463                 abort ();
464
465               /* ??? Class NO_REGS can happen if the md file makes use of 
466                  EXTRA_CONSTRAINTS to match registers.  Which is arguably
467                  wrong, but there we are.  Since we know not what this may
468                  be replaced with, terminate the chain.  */
469               if (class != NO_REGS)
470                 {
471                   this = (struct du_chain *)
472                     obstack_alloc (&rename_obstack, sizeof (struct du_chain));
473                   this->next_use = 0;
474                   this->next_chain = (*p)->next_chain;
475                   this->loc = loc;
476                   this->insn = insn;
477                   this->class = class;
478                   this->need_caller_save_reg = 0;
479                   while (*p)
480                     p = &(*p)->next_use;
481                   *p = this;
482                   return;
483                 }
484             }
485
486           if (action != terminate_overlapping_read || ! exact_match)
487             {
488               struct du_chain *next = this->next_chain;
489
490               /* Whether the terminated chain can be used for renaming
491                  depends on the action and this being an exact match.
492                  In either case, we remove this element from open_chains.  */
493
494               if ((action == terminate_dead || action == terminate_write)
495                   && exact_match)
496                 {
497                   this->next_chain = closed_chains;
498                   closed_chains = this;
499                   if (rtl_dump_file)
500                     fprintf (rtl_dump_file,
501                              "Closing chain %s at insn %d (%s)\n",
502                              reg_names[REGNO (*this->loc)], INSN_UID (insn),
503                              scan_actions_name[(int) action]);
504                 }
505               else
506                 {
507                   if (rtl_dump_file)
508                     fprintf (rtl_dump_file,
509                              "Discarding chain %s at insn %d (%s)\n",
510                              reg_names[REGNO (*this->loc)], INSN_UID (insn),
511                              scan_actions_name[(int) action]);
512                 }
513               *p = next;
514             }
515           else
516             p = &this->next_chain;
517         }
518     }
519 }
520
521 /* Adapted from find_reloads_address_1.  CLASS is INDEX_REG_CLASS or
522    BASE_REG_CLASS depending on how the register is being considered.  */
523
524 static void
525 scan_rtx_address (insn, loc, class, action, mode)
526      rtx insn;
527      rtx *loc;
528      enum reg_class class;
529      enum scan_actions action;
530      enum machine_mode mode;
531 {
532   rtx x = *loc;
533   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
534   const char *fmt;
535   int i, j;
536
537   if (action == mark_write)
538     return;
539
540   switch (code)
541     {
542     case PLUS:
543       {
544         rtx orig_op0 = XEXP (x, 0);
545         rtx orig_op1 = XEXP (x, 1);
546         RTX_CODE code0 = GET_CODE (orig_op0);
547         RTX_CODE code1 = GET_CODE (orig_op1);
548         rtx op0 = orig_op0;
549         rtx op1 = orig_op1;
550         rtx *locI = NULL;
551         rtx *locB = NULL;
552
553         if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
554           {
555             op0 = SUBREG_REG (op0);
556             code0 = GET_CODE (op0);
557           }
558
559         if (GET_CODE (op1) == SUBREG)
560           {
561             op1 = SUBREG_REG (op1);
562             code1 = GET_CODE (op1);
563           }
564
565         if (code0 == MULT || code0 == SIGN_EXTEND || code0 == TRUNCATE
566             || code0 == ZERO_EXTEND || code1 == MEM)
567           {
568             locI = &XEXP (x, 0);
569             locB = &XEXP (x, 1);
570           }
571         else if (code1 == MULT || code1 == SIGN_EXTEND || code1 == TRUNCATE
572                  || code1 == ZERO_EXTEND || code0 == MEM)
573           {
574             locI = &XEXP (x, 1);
575             locB = &XEXP (x, 0);
576           }
577         else if (code0 == CONST_INT || code0 == CONST
578                  || code0 == SYMBOL_REF || code0 == LABEL_REF)
579           locB = &XEXP (x, 1);
580         else if (code1 == CONST_INT || code1 == CONST
581                  || code1 == SYMBOL_REF || code1 == LABEL_REF)
582           locB = &XEXP (x, 0);
583         else if (code0 == REG && code1 == REG)
584           {
585             int index_op;
586
587             if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op0)
588                 && REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op1, mode))
589               index_op = 0;
590             else if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op1)
591                      && REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op0, mode))
592               index_op = 1;
593             else if (REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op1, mode))
594               index_op = 0;
595             else if (REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op0, mode))
596               index_op = 1;
597             else if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op1))
598               index_op = 1;
599             else
600               index_op = 0;
601
602             locI = &XEXP (x, index_op);
603             locB = &XEXP (x, !index_op);
604           }
605         else if (code0 == REG)
606           {
607             locI = &XEXP (x, 0);
608             locB = &XEXP (x, 1);
609           }
610         else if (code1 == REG)
611           {
612             locI = &XEXP (x, 1);
613             locB = &XEXP (x, 0);
614           }
615
616         if (locI)
617           scan_rtx_address (insn, locI, INDEX_REG_CLASS, action, mode);
618         if (locB)
619           scan_rtx_address (insn, locB, MODE_BASE_REG_CLASS (mode), action, mode);
620         return;
621       }
622
623     case POST_INC:
624     case POST_DEC:
625     case POST_MODIFY:
626     case PRE_INC:
627     case PRE_DEC:
628     case PRE_MODIFY:
629 #ifndef AUTO_INC_DEC
630       /* If the target doesn't claim to handle autoinc, this must be
631          something special, like a stack push.  Kill this chain.  */
632       action = terminate_all_read;
633 #endif
634       break;
635
636     case MEM:
637       scan_rtx_address (insn, &XEXP (x, 0),
638                         MODE_BASE_REG_CLASS (GET_MODE (x)), action,
639                         GET_MODE (x));
640       return;
641
642     case REG:
643       scan_rtx_reg (insn, loc, class, action, OP_IN, 0);
644       return;
645
646     default:
647       break;
648     }
649
650   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
651   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
652     {
653       if (fmt[i] == 'e')
654         scan_rtx_address (insn, &XEXP (x, i), class, action, mode);
655       else if (fmt[i] == 'E')
656         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
657           scan_rtx_address (insn, &XVECEXP (x, i, j), class, action, mode);
658     }
659 }
660
661 static void
662 scan_rtx (insn, loc, class, action, type, earlyclobber)
663      rtx insn;
664      rtx *loc;
665      enum reg_class class;
666      enum scan_actions action;
667      enum op_type type;
668      int earlyclobber;
669 {
670   const char *fmt;
671   rtx x = *loc;
672   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
673   int i, j;
674
675   code = GET_CODE (x);
676   switch (code)
677     {
678     case CONST:
679     case CONST_INT:
680     case CONST_DOUBLE:
681     case CONST_VECTOR:
682     case SYMBOL_REF:
683     case LABEL_REF:
684     case CC0:
685     case PC:
686       return;
687
688     case REG:
689       scan_rtx_reg (insn, loc, class, action, type, earlyclobber);
690       return;
691
692     case MEM:
693       scan_rtx_address (insn, &XEXP (x, 0),
694                         MODE_BASE_REG_CLASS (GET_MODE (x)), action,
695                         GET_MODE (x));
696       return;
697
698     case SET:
699       scan_rtx (insn, &SET_SRC (x), class, action, OP_IN, 0);
700       scan_rtx (insn, &SET_DEST (x), class, action, OP_OUT, 0);
701       return;
702
703     case STRICT_LOW_PART:
704       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 0), class, action, OP_INOUT, earlyclobber);
705       return;
706
707     case ZERO_EXTRACT:
708     case SIGN_EXTRACT: 
709       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 0), class, action,
710                 type == OP_IN ? OP_IN : OP_INOUT, earlyclobber);
711       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 1), class, action, OP_IN, 0);
712       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 2), class, action, OP_IN, 0);
713       return;
714
715     case POST_INC:
716     case PRE_INC:
717     case POST_DEC:
718     case PRE_DEC:
719     case POST_MODIFY:
720     case PRE_MODIFY:
721       /* Should only happen inside MEM.  */
722       abort ();
723
724     case CLOBBER:
725       scan_rtx (insn, &SET_DEST (x), class, action, OP_OUT, 1);
726       return;
727
728     case EXPR_LIST:
729       scan_rtx (insn, &XEXP (x, 0), class, action, type, 0);
730       if (XEXP (x, 1))
731         scan_rtx (insn, &XEXP (x, 1), class, action, type, 0);
732       return;
733
734     default:
735       break;
736     }
737
738   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
739   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
740     {
741       if (fmt[i] == 'e')
742         scan_rtx (insn, &XEXP (x, i), class, action, type, 0);
743       else if (fmt[i] == 'E')
744         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
745           scan_rtx (insn, &XVECEXP (x, i, j), class, action, type, 0);
746     }
747 }
748
749 /* Build def/use chain */
750
751 static struct du_chain *
752 build_def_use (bb)
753      basic_block bb;
754 {
755   rtx insn;
756
757   open_chains = closed_chains = NULL;
758
759   for (insn = bb->head; ; insn = NEXT_INSN (insn))
760     {
761       if (INSN_P (insn))
762         {
763           int n_ops;
764           rtx note;
765           rtx old_operands[MAX_RECOG_OPERANDS];
766           rtx old_dups[MAX_DUP_OPERANDS];
767           int i, icode;
768           int alt;
769           int predicated;
770
771           /* Process the insn, determining its effect on the def-use
772              chains.  We perform the following steps with the register
773              references in the insn:
774              (1) Any read that overlaps an open chain, but doesn't exactly
775                  match, causes that chain to be closed.  We can't deal
776                  with overlaps yet.
777              (2) Any read outside an operand causes any chain it overlaps
778                  with to be closed, since we can't replace it.
779              (3) Any read inside an operand is added if there's already
780                  an open chain for it.
781              (4) For any REG_DEAD note we find, close open chains that
782                  overlap it.
783              (5) For any write we find, close open chains that overlap it.
784              (6) For any write we find in an operand, make a new chain.
785              (7) For any REG_UNUSED, close any chains we just opened.  */
786
787           icode = recog_memoized (insn);
788           extract_insn (insn);
789           constrain_operands (1);
790           preprocess_constraints ();
791           alt = which_alternative;
792           n_ops = recog_data.n_operands;
793
794           /* Simplify the code below by rewriting things to reflect
795              matching constraints.  Also promote OP_OUT to OP_INOUT
796              in predicated instructions.  */
797
798           predicated = GET_CODE (PATTERN (insn)) == COND_EXEC;
799           for (i = 0; i < n_ops; ++i)
800             {
801               int matches = recog_op_alt[i][alt].matches;
802               if (matches >= 0)
803                 recog_op_alt[i][alt].class = recog_op_alt[matches][alt].class;
804               if (matches >= 0 || recog_op_alt[i][alt].matched >= 0
805                   || (predicated && recog_data.operand_type[i] == OP_OUT))
806                 recog_data.operand_type[i] = OP_INOUT;
807             }
808
809           /* Step 1: Close chains for which we have overlapping reads.  */
810           for (i = 0; i < n_ops; i++)
811             scan_rtx (insn, recog_data.operand_loc[i],
812                       NO_REGS, terminate_overlapping_read,
813                       recog_data.operand_type[i], 0);
814
815           /* Step 2: Close chains for which we have reads outside operands.
816              We do this by munging all operands into CC0, and closing 
817              everything remaining.  */
818
819           for (i = 0; i < n_ops; i++)
820             {
821               old_operands[i] = recog_data.operand[i];
822               /* Don't squash match_operator or match_parallel here, since
823                  we don't know that all of the contained registers are 
824                  reachable by proper operands.  */
825               if (recog_data.constraints[i][0] == '\0')
826                 continue;
827               *recog_data.operand_loc[i] = cc0_rtx;
828             }
829           for (i = 0; i < recog_data.n_dups; i++)
830             {
831               int dup_num = recog_data.dup_num[i];
832
833               old_dups[i] = *recog_data.dup_loc[i];
834               *recog_data.dup_loc[i] = cc0_rtx;
835
836               /* For match_dup of match_operator or match_parallel, share
837                  them, so that we don't miss changes in the dup.  */
838               if (icode >= 0
839                   && insn_data[icode].operand[dup_num].eliminable == 0)
840                 old_dups[i] = recog_data.operand[dup_num];
841             }
842
843           scan_rtx (insn, &PATTERN (insn), NO_REGS, terminate_all_read,
844                     OP_IN, 0);
845
846           for (i = 0; i < recog_data.n_dups; i++)
847             *recog_data.dup_loc[i] = old_dups[i];
848           for (i = 0; i < n_ops; i++)
849             *recog_data.operand_loc[i] = old_operands[i];
850
851           /* Step 2B: Can't rename function call argument registers.  */
852           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn))
853             scan_rtx (insn, &CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn),
854                       NO_REGS, terminate_all_read, OP_IN, 0);
855
856           /* Step 2C: Can't rename asm operands that were originally
857              hard registers.  */
858           if (asm_noperands (PATTERN (insn)) > 0)
859             for (i = 0; i < n_ops; i++)
860               {
861                 rtx *loc = recog_data.operand_loc[i];
862                 rtx op = *loc;
863
864                 if (GET_CODE (op) == REG
865                     && REGNO (op) == ORIGINAL_REGNO (op)
866                     && (recog_data.operand_type[i] == OP_IN
867                         || recog_data.operand_type[i] == OP_INOUT))
868                   scan_rtx (insn, loc, NO_REGS, terminate_all_read, OP_IN, 0);
869               }
870
871           /* Step 3: Append to chains for reads inside operands.  */
872           for (i = 0; i < n_ops + recog_data.n_dups; i++)
873             {
874               int opn = i < n_ops ? i : recog_data.dup_num[i - n_ops];
875               rtx *loc = (i < n_ops
876                           ? recog_data.operand_loc[opn]
877                           : recog_data.dup_loc[i - n_ops]);
878               enum reg_class class = recog_op_alt[opn][alt].class;
879               enum op_type type = recog_data.operand_type[opn];
880
881               /* Don't scan match_operand here, since we've no reg class
882                  information to pass down.  Any operands that we could
883                  substitute in will be represented elsewhere.  */
884               if (recog_data.constraints[opn][0] == '\0')
885                 continue;
886
887               if (recog_op_alt[opn][alt].is_address)
888                 scan_rtx_address (insn, loc, class, mark_read, VOIDmode);
889               else
890                 scan_rtx (insn, loc, class, mark_read, type, 0);
891             }
892
893           /* Step 4: Close chains for registers that die here.
894              Also record updates for REG_INC notes.  */
895           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
896             {
897               if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
898                 scan_rtx (insn, &XEXP (note, 0), NO_REGS, terminate_dead,
899                           OP_IN, 0);
900               else if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
901                 scan_rtx (insn, &XEXP (note, 0), ALL_REGS, mark_read,
902                           OP_INOUT, 0);
903             }
904
905           /* Step 4B: If this is a call, any chain live at this point
906              requires a caller-saved reg.  */
907           if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
908             {
909               struct du_chain *p;
910               for (p = open_chains; p; p = p->next_chain)
911                 p->need_caller_save_reg = 1;
912             }
913
914           /* Step 5: Close open chains that overlap writes.  Similar to
915              step 2, we hide in-out operands, since we do not want to
916              close these chains.  */
917
918           for (i = 0; i < n_ops; i++)
919             {
920               old_operands[i] = recog_data.operand[i];
921               if (recog_data.operand_type[i] == OP_INOUT)
922                 *recog_data.operand_loc[i] = cc0_rtx;
923             }
924           for (i = 0; i < recog_data.n_dups; i++)
925             {
926               int opn = recog_data.dup_num[i];
927               old_dups[i] = *recog_data.dup_loc[i];
928               if (recog_data.operand_type[opn] == OP_INOUT)
929                 *recog_data.dup_loc[i] = cc0_rtx;
930             }
931
932           scan_rtx (insn, &PATTERN (insn), NO_REGS, terminate_write, OP_IN, 0);
933
934           for (i = 0; i < recog_data.n_dups; i++)
935             *recog_data.dup_loc[i] = old_dups[i];
936           for (i = 0; i < n_ops; i++)
937             *recog_data.operand_loc[i] = old_operands[i];
938
939           /* Step 6: Begin new chains for writes inside operands.  */
940           /* ??? Many targets have output constraints on the SET_DEST
941              of a call insn, which is stupid, since these are certainly
942              ABI defined hard registers.  Don't change calls at all.
943              Similarly take special care for asm statement that originally
944              referenced hard registers.  */
945           if (asm_noperands (PATTERN (insn)) > 0)
946             {
947               for (i = 0; i < n_ops; i++)
948                 if (recog_data.operand_type[i] == OP_OUT)
949                   {
950                     rtx *loc = recog_data.operand_loc[i];
951                     rtx op = *loc;
952                     enum reg_class class = recog_op_alt[i][alt].class;
953
954                     if (GET_CODE (op) == REG
955                         && REGNO (op) == ORIGINAL_REGNO (op))
956                       continue;
957
958                     scan_rtx (insn, loc, class, mark_write, OP_OUT,
959                               recog_op_alt[i][alt].earlyclobber);
960                   }
961             }
962           else if (GET_CODE (insn) != CALL_INSN)
963             for (i = 0; i < n_ops + recog_data.n_dups; i++)
964               {
965                 int opn = i < n_ops ? i : recog_data.dup_num[i - n_ops];
966                 rtx *loc = (i < n_ops
967                             ? recog_data.operand_loc[opn]
968                             : recog_data.dup_loc[i - n_ops]);
969                 enum reg_class class = recog_op_alt[opn][alt].class;
970
971                 if (recog_data.operand_type[opn] == OP_OUT)
972                   scan_rtx (insn, loc, class, mark_write, OP_OUT,
973                             recog_op_alt[opn][alt].earlyclobber);
974               }
975
976           /* Step 7: Close chains for registers that were never
977              really used here.  */
978           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
979             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED)
980               scan_rtx (insn, &XEXP (note, 0), NO_REGS, terminate_dead,
981                         OP_IN, 0);
982         }
983       if (insn == bb->end)
984         break;
985     }
986
987   /* Since we close every chain when we find a REG_DEAD note, anything that
988      is still open lives past the basic block, so it can't be renamed.  */
989   return closed_chains;
990 }
991
992 /* Dump all def/use chains in CHAINS to RTL_DUMP_FILE.  They are
993    printed in reverse order as that's how we build them.  */
994
995 static void
996 dump_def_use_chain (chains)
997      struct du_chain *chains;
998 {
999   while (chains)
1000     {
1001       struct du_chain *this = chains;
1002       int r = REGNO (*this->loc);
1003       int nregs = HARD_REGNO_NREGS (r, GET_MODE (*this->loc));
1004       fprintf (rtl_dump_file, "Register %s (%d):", reg_names[r], nregs);
1005       while (this)
1006         {
1007           fprintf (rtl_dump_file, " %d [%s]", INSN_UID (this->insn),
1008                    reg_class_names[this->class]);
1009           this = this->next_use;
1010         }
1011       fprintf (rtl_dump_file, "\n");
1012       chains = chains->next_chain;
1013     }
1014 }
1015 \f
1016 /* The following code does forward propagation of hard register copies.
1017    The object is to eliminate as many dependencies as possible, so that
1018    we have the most scheduling freedom.  As a side effect, we also clean
1019    up some silly register allocation decisions made by reload.  This 
1020    code may be obsoleted by a new register allocator.  */
1021
1022 /* For each register, we have a list of registers that contain the same
1023    value.  The OLDEST_REGNO field points to the head of the list, and 
1024    the NEXT_REGNO field runs through the list.  The MODE field indicates
1025    what mode the data is known to be in; this field is VOIDmode when the
1026    register is not known to contain valid data.  */
1027
1028 struct value_data_entry
1029 {
1030   enum machine_mode mode;
1031   unsigned int oldest_regno;
1032   unsigned int next_regno;
1033 };
1034
1035 struct value_data
1036 {
1037   struct value_data_entry e[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
1038   unsigned int max_value_regs;
1039 };
1040
1041 static void kill_value_regno PARAMS ((unsigned, struct value_data *));
1042 static void kill_value PARAMS ((rtx, struct value_data *));
1043 static void set_value_regno PARAMS ((unsigned, enum machine_mode,
1044                                      struct value_data *));
1045 static void init_value_data PARAMS ((struct value_data *));
1046 static void kill_clobbered_value PARAMS ((rtx, rtx, void *));
1047 static void kill_set_value PARAMS ((rtx, rtx, void *));
1048 static int kill_autoinc_value PARAMS ((rtx *, void *));
1049 static void copy_value PARAMS ((rtx, rtx, struct value_data *));
1050 static bool mode_change_ok PARAMS ((enum machine_mode, enum machine_mode,
1051                                     unsigned int));
1052 static rtx find_oldest_value_reg PARAMS ((enum reg_class, rtx,
1053                                           struct value_data *));
1054 static bool replace_oldest_value_reg PARAMS ((rtx *, enum reg_class, rtx,
1055                                               struct value_data *));
1056 static bool replace_oldest_value_addr PARAMS ((rtx *, enum reg_class,
1057                                                enum machine_mode, rtx,
1058                                                struct value_data *));
1059 static bool replace_oldest_value_mem PARAMS ((rtx, rtx, struct value_data *));
1060 static bool copyprop_hardreg_forward_1 PARAMS ((basic_block,
1061                                                  struct value_data *));
1062 extern void debug_value_data PARAMS ((struct value_data *));
1063 #ifdef ENABLE_CHECKING
1064 static void validate_value_data PARAMS ((struct value_data *));
1065 #endif
1066
1067 /* Kill register REGNO.  This involves removing it from any value lists,
1068    and resetting the value mode to VOIDmode.  */
1069
1070 static void
1071 kill_value_regno (regno, vd)
1072      unsigned int regno;
1073      struct value_data *vd;
1074 {
1075   unsigned int i, next;
1076
1077   if (vd->e[regno].oldest_regno != regno)
1078     {
1079       for (i = vd->e[regno].oldest_regno;
1080            vd->e[i].next_regno != regno;
1081            i = vd->e[i].next_regno)
1082         continue;
1083       vd->e[i].next_regno = vd->e[regno].next_regno;
1084     }
1085   else if ((next = vd->e[regno].next_regno) != INVALID_REGNUM)
1086     {
1087       for (i = next; i != INVALID_REGNUM; i = vd->e[i].next_regno)
1088         vd->e[i].oldest_regno = next;
1089     }
1090
1091   vd->e[regno].mode = VOIDmode;
1092   vd->e[regno].oldest_regno = regno;
1093   vd->e[regno].next_regno = INVALID_REGNUM;
1094
1095 #ifdef ENABLE_CHECKING
1096   validate_value_data (vd);
1097 #endif
1098 }
1099
1100 /* Kill X.  This is a convenience function for kill_value_regno
1101    so that we mind the mode the register is in.  */
1102
1103 static void
1104 kill_value (x, vd)
1105      rtx x;
1106      struct value_data *vd;
1107 {
1108   /* SUBREGS are supposed to have been eliminated by now.  But some
1109      ports, e.g. i386 sse, use them to smuggle vector type information
1110      through to instruction selection.  Each such SUBREG should simplify,
1111      so if we get a NULL  we've done something wrong elsewhere. */
1112
1113   if (GET_CODE (x) == SUBREG)
1114     x = simplify_subreg (GET_MODE (x), SUBREG_REG (x),
1115                          GET_MODE (SUBREG_REG (x)), SUBREG_BYTE (x));
1116   if (REG_P (x))
1117     {
1118       unsigned int regno = REGNO (x);
1119       unsigned int n = HARD_REGNO_NREGS (regno, GET_MODE (x));
1120       unsigned int i, j;
1121
1122       /* Kill the value we're told to kill.  */
1123       for (i = 0; i < n; ++i)
1124         kill_value_regno (regno + i, vd);
1125
1126       /* Kill everything that overlapped what we're told to kill.  */
1127       if (regno < vd->max_value_regs)
1128         j = 0;
1129       else
1130         j = regno - vd->max_value_regs;
1131       for (; j < regno; ++j)
1132         {
1133           if (vd->e[j].mode == VOIDmode)
1134             continue;
1135           n = HARD_REGNO_NREGS (j, vd->e[j].mode);
1136           if (j + n > regno)
1137             for (i = 0; i < n; ++i)
1138               kill_value_regno (j + i, vd);
1139         }
1140     }
1141 }
1142
1143 /* Remember that REGNO is valid in MODE.  */
1144
1145 static void
1146 set_value_regno (regno, mode, vd)
1147      unsigned int regno;
1148      enum machine_mode mode;
1149      struct value_data *vd;
1150 {
1151   unsigned int nregs;
1152
1153   vd->e[regno].mode = mode;
1154
1155   nregs = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
1156   if (nregs > vd->max_value_regs)
1157     vd->max_value_regs = nregs;
1158 }
1159
1160 /* Initialize VD such that there are no known relationships between regs.  */
1161
1162 static void
1163 init_value_data (vd)
1164      struct value_data *vd;
1165 {
1166   int i;
1167   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1168     {
1169       vd->e[i].mode = VOIDmode;
1170       vd->e[i].oldest_regno = i;
1171       vd->e[i].next_regno = INVALID_REGNUM;
1172     }
1173   vd->max_value_regs = 0;
1174 }
1175
1176 /* Called through note_stores.  If X is clobbered, kill its value.  */
1177
1178 static void
1179 kill_clobbered_value (x, set, data)
1180      rtx x;
1181      rtx set;
1182      void *data;
1183 {
1184   struct value_data *vd = data;
1185   if (GET_CODE (set) == CLOBBER)
1186     kill_value (x, vd);
1187 }
1188
1189 /* Called through note_stores.  If X is set, not clobbered, kill its 
1190    current value and install it as the root of its own value list.  */
1191
1192 static void
1193 kill_set_value (x, set, data)
1194      rtx x;
1195      rtx set;
1196      void *data;
1197 {
1198   struct value_data *vd = data;
1199   if (GET_CODE (set) != CLOBBER)
1200     {
1201       kill_value (x, vd);
1202       if (REG_P (x))
1203         set_value_regno (REGNO (x), GET_MODE (x), vd);
1204     }
1205 }
1206
1207 /* Called through for_each_rtx.  Kill any register used as the base of an
1208    auto-increment expression, and install that register as the root of its
1209    own value list.  */
1210
1211 static int
1212 kill_autoinc_value (px, data)
1213      rtx *px;
1214      void *data;
1215 {
1216   rtx x = *px;
1217   struct value_data *vd = data;
1218
1219   if (GET_RTX_CLASS (GET_CODE (x)) == 'a')
1220     {
1221       x = XEXP (x, 0);
1222       kill_value (x, vd);
1223       set_value_regno (REGNO (x), Pmode, vd);
1224       return -1;
1225     }
1226
1227   return 0;
1228 }
1229
1230 /* Assert that SRC has been copied to DEST.  Adjust the data structures
1231    to reflect that SRC contains an older copy of the shared value.  */
1232
1233 static void
1234 copy_value (dest, src, vd)
1235      rtx dest;
1236      rtx src;
1237      struct value_data *vd;
1238 {
1239   unsigned int dr = REGNO (dest);
1240   unsigned int sr = REGNO (src);
1241   unsigned int dn, sn;
1242   unsigned int i;
1243
1244   /* ??? At present, it's possible to see noop sets.  It'd be nice if
1245      this were cleaned up beforehand...  */
1246   if (sr == dr)
1247     return;
1248
1249   /* Do not propagate copies to the stack pointer, as that can leave
1250      memory accesses with no scheduling dependancy on the stack update.  */
1251   if (dr == STACK_POINTER_REGNUM)
1252     return;
1253
1254   /* Likewise with the frame pointer, if we're using one.  */
1255   if (frame_pointer_needed && dr == HARD_FRAME_POINTER_REGNUM)
1256     return;
1257
1258   /* If SRC and DEST overlap, don't record anything.  */
1259   dn = HARD_REGNO_NREGS (dr, GET_MODE (dest));
1260   sn = HARD_REGNO_NREGS (sr, GET_MODE (dest));
1261   if ((dr > sr && dr < sr + sn)
1262       || (sr > dr && sr < dr + dn))
1263     return;
1264
1265   /* If SRC had no assigned mode (i.e. we didn't know it was live)
1266      assign it now and assume the value came from an input argument
1267      or somesuch.  */
1268   if (vd->e[sr].mode == VOIDmode)
1269     set_value_regno (sr, vd->e[dr].mode, vd);
1270
1271   /* If SRC had been assigned a mode narrower than the copy, we can't
1272      link DEST into the chain, because not all of the pieces of the
1273      copy came from oldest_regno.  */
1274   else if (sn > (unsigned int) HARD_REGNO_NREGS (sr, vd->e[sr].mode))
1275     return;
1276
1277   /* Link DR at the end of the value chain used by SR.  */
1278
1279   vd->e[dr].oldest_regno = vd->e[sr].oldest_regno;
1280
1281   for (i = sr; vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM; i = vd->e[i].next_regno)
1282     continue;
1283   vd->e[i].next_regno = dr;
1284
1285 #ifdef ENABLE_CHECKING
1286   validate_value_data (vd);
1287 #endif
1288 }
1289
1290 /* Return true if a mode change from ORIG to NEW is allowed for REGNO.  */
1291
1292 static bool
1293 mode_change_ok (orig_mode, new_mode, regno)
1294      enum machine_mode orig_mode, new_mode;
1295      unsigned int regno ATTRIBUTE_UNUSED;
1296 {
1297   if (GET_MODE_SIZE (orig_mode) < GET_MODE_SIZE (new_mode))
1298     return false;
1299
1300 #ifdef CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE
1301   if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE], regno)
1302       && CLASS_CANNOT_CHANGE_MODE_P (orig_mode, new_mode))
1303     return false;
1304 #endif
1305
1306   return true;
1307 }
1308
1309 /* Find the oldest copy of the value contained in REGNO that is in
1310    register class CLASS and has mode MODE.  If found, return an rtx
1311    of that oldest register, otherwise return NULL.  */
1312
1313 static rtx
1314 find_oldest_value_reg (class, reg, vd)
1315      enum reg_class class;
1316      rtx reg;
1317      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     if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[class], i)
1339         && (vd->e[i].mode == mode
1340             || mode_change_ok (vd->e[i].mode, mode, i)))
1341       {
1342         rtx new = gen_rtx_raw_REG (mode, i);
1343         ORIGINAL_REGNO (new) = ORIGINAL_REGNO (reg);
1344         return new;
1345       }
1346
1347   return NULL_RTX;
1348 }
1349
1350 /* If possible, replace the register at *LOC with the oldest register
1351    in register class CLASS.  Return true if successfully replaced.  */
1352
1353 static bool
1354 replace_oldest_value_reg (loc, class, insn, vd)
1355      rtx *loc;
1356      enum reg_class class;
1357      rtx insn;
1358      struct value_data *vd;
1359 {
1360   rtx new = find_oldest_value_reg (class, *loc, vd);
1361   if (new)
1362     {
1363       if (rtl_dump_file)
1364         fprintf (rtl_dump_file, "insn %u: replaced reg %u with %u\n",
1365                  INSN_UID (insn), REGNO (*loc), REGNO (new));
1366
1367       *loc = new;
1368       return true;
1369     }
1370   return false;
1371 }
1372
1373 /* Similar to replace_oldest_value_reg, but *LOC contains an address.
1374    Adapted from find_reloads_address_1.  CLASS is INDEX_REG_CLASS or
1375    BASE_REG_CLASS depending on how the register is being considered.  */
1376
1377 static bool
1378 replace_oldest_value_addr (loc, class, mode, insn, vd)
1379      rtx *loc;
1380      enum reg_class class;
1381      enum machine_mode mode;
1382      rtx insn;
1383      struct value_data *vd;
1384 {
1385   rtx x = *loc;
1386   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
1387   const char *fmt;
1388   int i, j;
1389   bool changed = false;
1390
1391   switch (code)
1392     {
1393     case PLUS:
1394       {
1395         rtx orig_op0 = XEXP (x, 0);
1396         rtx orig_op1 = XEXP (x, 1);
1397         RTX_CODE code0 = GET_CODE (orig_op0);
1398         RTX_CODE code1 = GET_CODE (orig_op1);
1399         rtx op0 = orig_op0;
1400         rtx op1 = orig_op1;
1401         rtx *locI = NULL;
1402         rtx *locB = NULL;
1403
1404         if (GET_CODE (op0) == SUBREG)
1405           {
1406             op0 = SUBREG_REG (op0);
1407             code0 = GET_CODE (op0);
1408           }
1409
1410         if (GET_CODE (op1) == SUBREG)
1411           {
1412             op1 = SUBREG_REG (op1);
1413             code1 = GET_CODE (op1);
1414           }
1415
1416         if (code0 == MULT || code0 == SIGN_EXTEND || code0 == TRUNCATE
1417             || code0 == ZERO_EXTEND || code1 == MEM)
1418           {
1419             locI = &XEXP (x, 0);
1420             locB = &XEXP (x, 1);
1421           }
1422         else if (code1 == MULT || code1 == SIGN_EXTEND || code1 == TRUNCATE
1423                  || code1 == ZERO_EXTEND || code0 == MEM)
1424           {
1425             locI = &XEXP (x, 1);
1426             locB = &XEXP (x, 0);
1427           }
1428         else if (code0 == CONST_INT || code0 == CONST
1429                  || code0 == SYMBOL_REF || code0 == LABEL_REF)
1430           locB = &XEXP (x, 1);
1431         else if (code1 == CONST_INT || code1 == CONST
1432                  || code1 == SYMBOL_REF || code1 == LABEL_REF)
1433           locB = &XEXP (x, 0);
1434         else if (code0 == REG && code1 == REG)
1435           {
1436             int index_op;
1437
1438             if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op0)
1439                 && REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op1, mode))
1440               index_op = 0;
1441             else if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op1)
1442                      && REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op0, mode))
1443               index_op = 1;
1444             else if (REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op1, mode))
1445               index_op = 0;
1446             else if (REG_MODE_OK_FOR_BASE_P (op0, mode))
1447               index_op = 1;
1448             else if (REG_OK_FOR_INDEX_P (op1))
1449               index_op = 1;
1450             else
1451               index_op = 0;
1452
1453             locI = &XEXP (x, index_op);
1454             locB = &XEXP (x, !index_op);
1455           }
1456         else if (code0 == REG)
1457           {
1458             locI = &XEXP (x, 0);
1459             locB = &XEXP (x, 1);
1460           }
1461         else if (code1 == REG)
1462           {
1463             locI = &XEXP (x, 1);
1464             locB = &XEXP (x, 0);
1465           }
1466
1467         if (locI)
1468           changed |= replace_oldest_value_addr (locI, INDEX_REG_CLASS, mode,
1469                                                 insn, vd);
1470         if (locB)
1471           changed |= replace_oldest_value_addr (locB,
1472                                                 MODE_BASE_REG_CLASS (mode),
1473                                                 mode, insn, vd);
1474         return changed;
1475       }
1476
1477     case POST_INC:
1478     case POST_DEC:
1479     case POST_MODIFY:
1480     case PRE_INC:
1481     case PRE_DEC:
1482     case PRE_MODIFY:
1483       return false;
1484
1485     case MEM:
1486       return replace_oldest_value_mem (x, insn, vd);
1487
1488     case REG:
1489       return replace_oldest_value_reg (loc, class, insn, vd);
1490
1491     default:
1492       break;
1493     }
1494
1495   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1496   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1497     {
1498       if (fmt[i] == 'e')
1499         changed |= replace_oldest_value_addr (&XEXP (x, i), class, mode,
1500                                               insn, vd);
1501       else if (fmt[i] == 'E')
1502         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
1503           changed |= replace_oldest_value_addr (&XVECEXP (x, i, j), class,
1504                                                 mode, insn, vd);
1505     }
1506
1507   return changed;
1508 }
1509
1510 /* Similar to replace_oldest_value_reg, but X contains a memory.  */
1511
1512 static bool
1513 replace_oldest_value_mem (x, insn, vd)
1514      rtx x;
1515      rtx insn;
1516      struct value_data *vd;
1517 {
1518   return replace_oldest_value_addr (&XEXP (x, 0),
1519                                     MODE_BASE_REG_CLASS (GET_MODE (x)),
1520                                     GET_MODE (x), insn, vd);
1521 }
1522
1523 /* Perform the forward copy propagation on basic block BB.  */
1524
1525 static bool
1526 copyprop_hardreg_forward_1 (bb, vd)
1527      basic_block bb;
1528      struct value_data *vd;
1529 {
1530   bool changed = false;
1531   rtx insn;
1532
1533   for (insn = bb->head; ; insn = NEXT_INSN (insn))
1534     {
1535       int n_ops, i, alt, predicated;
1536       bool is_asm;
1537       rtx set;
1538
1539       if (! INSN_P (insn))
1540         {
1541           if (insn == bb->end)
1542             break;
1543           else
1544             continue;
1545         }
1546
1547       set = single_set (insn);
1548       extract_insn (insn);
1549       constrain_operands (1);
1550       preprocess_constraints ();
1551       alt = which_alternative;
1552       n_ops = recog_data.n_operands;
1553       is_asm = asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0;
1554
1555       /* Simplify the code below by rewriting things to reflect
1556          matching constraints.  Also promote OP_OUT to OP_INOUT
1557          in predicated instructions.  */
1558
1559       predicated = GET_CODE (PATTERN (insn)) == COND_EXEC;
1560       for (i = 0; i < n_ops; ++i)
1561         {
1562           int matches = recog_op_alt[i][alt].matches;
1563           if (matches >= 0)
1564             recog_op_alt[i][alt].class = recog_op_alt[matches][alt].class;
1565           if (matches >= 0 || recog_op_alt[i][alt].matched >= 0
1566               || (predicated && recog_data.operand_type[i] == OP_OUT))
1567             recog_data.operand_type[i] = OP_INOUT;
1568         }
1569
1570       /* For each earlyclobber operand, zap the value data.  */
1571       for (i = 0; i < n_ops; i++)
1572         if (recog_op_alt[i][alt].earlyclobber)
1573           kill_value (recog_data.operand[i], vd);
1574
1575       /* Within asms, a clobber cannot overlap inputs or outputs.
1576          I wouldn't think this were true for regular insns, but
1577          scan_rtx treats them like that...  */
1578       note_stores (PATTERN (insn), kill_clobbered_value, vd);
1579
1580       /* Kill all auto-incremented values.  */
1581       /* ??? REG_INC is useless, since stack pushes aren't done that way.  */
1582       for_each_rtx (&PATTERN (insn), kill_autoinc_value, vd);
1583
1584       /* Kill all early-clobbered operands.  */
1585       for (i = 0; i < n_ops; i++)
1586         if (recog_op_alt[i][alt].earlyclobber)
1587           kill_value (recog_data.operand[i], vd);
1588
1589       /* Special-case plain move instructions, since we may well
1590          be able to do the move from a different register class.  */
1591       if (set && REG_P (SET_SRC (set)))
1592         {
1593           rtx src = SET_SRC (set);
1594           unsigned int regno = REGNO (src);
1595           enum machine_mode mode = GET_MODE (src);
1596           unsigned int i;
1597           rtx new;
1598
1599           /* If we are accessing SRC in some mode other that what we
1600              set it in, make sure that the replacement is valid.  */
1601           if (mode != vd->e[regno].mode)
1602             {
1603               if (HARD_REGNO_NREGS (regno, mode)
1604                   > HARD_REGNO_NREGS (regno, vd->e[regno].mode))
1605                 goto no_move_special_case;
1606             }
1607
1608           /* If the destination is also a register, try to find a source
1609              register in the same class.  */
1610           if (REG_P (SET_DEST (set)))
1611             {
1612               new = find_oldest_value_reg (REGNO_REG_CLASS (regno), src, vd);
1613               if (new && validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
1614                 {
1615                   if (rtl_dump_file)
1616                     fprintf (rtl_dump_file,
1617                              "insn %u: replaced reg %u with %u\n",
1618                              INSN_UID (insn), regno, REGNO (new));
1619                   changed = true;
1620                   goto did_replacement;
1621                 }
1622             }
1623
1624           /* Otherwise, try all valid registers and see if its valid.  */
1625           for (i = vd->e[regno].oldest_regno; i != regno;
1626                i = vd->e[i].next_regno)
1627             if (vd->e[i].mode == mode
1628                 || mode_change_ok (vd->e[i].mode, mode, i))
1629               {
1630                 new = gen_rtx_raw_REG (mode, i);
1631                 if (validate_change (insn, &SET_SRC (set), new, 0))
1632                   {
1633                     ORIGINAL_REGNO (new) = ORIGINAL_REGNO (src);
1634                     if (rtl_dump_file)
1635                       fprintf (rtl_dump_file,
1636                                "insn %u: replaced reg %u with %u\n",
1637                                INSN_UID (insn), regno, REGNO (new));
1638                     changed = true;
1639                     goto did_replacement;
1640                   }
1641               }
1642         }
1643       no_move_special_case:
1644
1645       /* For each input operand, replace a hard register with the
1646          eldest live copy that's in an appropriate register class.  */
1647       for (i = 0; i < n_ops; i++)
1648         {
1649           bool replaced = false;
1650
1651           /* Don't scan match_operand here, since we've no reg class
1652              information to pass down.  Any operands that we could
1653              substitute in will be represented elsewhere.  */
1654           if (recog_data.constraints[i][0] == '\0')
1655             continue;
1656
1657           /* Don't replace in asms intentionally referencing hard regs.  */
1658           if (is_asm && GET_CODE (recog_data.operand[i]) == REG
1659               && (REGNO (recog_data.operand[i])
1660                   == ORIGINAL_REGNO (recog_data.operand[i])))
1661             continue;
1662
1663           if (recog_data.operand_type[i] == OP_IN)
1664             {
1665               if (recog_op_alt[i][alt].is_address)
1666                 replaced
1667                   = replace_oldest_value_addr (recog_data.operand_loc[i],
1668                                                recog_op_alt[i][alt].class,
1669                                                VOIDmode, insn, vd);
1670               else if (REG_P (recog_data.operand[i]))
1671                 replaced
1672                   = replace_oldest_value_reg (recog_data.operand_loc[i],
1673                                               recog_op_alt[i][alt].class,
1674                                               insn, vd);
1675               else if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == MEM)
1676                 replaced = replace_oldest_value_mem (recog_data.operand[i],
1677                                                      insn, vd);
1678             }
1679           else if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == MEM)
1680             replaced = replace_oldest_value_mem (recog_data.operand[i],
1681                                                  insn, vd);
1682
1683           /* If we performed any replacement, update match_dups.  */
1684           if (replaced)
1685             {
1686               int j;
1687               rtx new;
1688
1689               changed = true;
1690
1691               new = *recog_data.operand_loc[i];
1692               recog_data.operand[i] = new;
1693               for (j = 0; j < recog_data.n_dups; j++)
1694                 if (recog_data.dup_num[j] == i)
1695                   *recog_data.dup_loc[j] = new;
1696             }
1697         }
1698
1699     did_replacement:
1700       /* Clobber call-clobbered registers.  */
1701       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1702         for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1703           if (TEST_HARD_REG_BIT (regs_invalidated_by_call, i))
1704             kill_value_regno (i, vd);
1705
1706       /* Notice stores.  */
1707       note_stores (PATTERN (insn), kill_set_value, vd);
1708
1709       /* Notice copies.  */
1710       if (set && REG_P (SET_DEST (set)) && REG_P (SET_SRC (set)))
1711         copy_value (SET_DEST (set), SET_SRC (set), vd);
1712
1713       if (insn == bb->end)
1714         break;
1715     }
1716
1717   return changed;
1718 }
1719
1720 /* Main entry point for the forward copy propagation optimization.  */
1721
1722 void
1723 copyprop_hardreg_forward ()
1724 {
1725   struct value_data *all_vd;
1726   bool need_refresh;
1727   int b;
1728
1729   need_refresh = false;
1730
1731   all_vd = xmalloc (sizeof (struct value_data) * n_basic_blocks);
1732
1733   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
1734     {
1735       basic_block bb = BASIC_BLOCK (b);
1736
1737       /* If a block has a single predecessor, that we've already
1738          processed, begin with the value data that was live at
1739          the end of the predecessor block.  */
1740       /* ??? Ought to use more intelligent queueing of blocks.  */
1741       if (bb->pred
1742           && ! bb->pred->pred_next 
1743           && ! (bb->pred->flags & (EDGE_ABNORMAL_CALL | EDGE_EH))
1744           && bb->pred->src->index != ENTRY_BLOCK
1745           && bb->pred->src->index < b)
1746         all_vd[b] = all_vd[bb->pred->src->index];
1747       else
1748         init_value_data (all_vd + b);
1749
1750       if (copyprop_hardreg_forward_1 (bb, all_vd + b))
1751         need_refresh = true;
1752     }
1753
1754   if (need_refresh)
1755     {
1756       if (rtl_dump_file)
1757         fputs ("\n\n", rtl_dump_file);
1758
1759       /* ??? Irritatingly, delete_noop_moves does not take a set of blocks
1760          to scan, so we have to do a life update with no initial set of
1761          blocks Just In Case.  */
1762       delete_noop_moves (get_insns ());
1763       update_life_info (NULL, UPDATE_LIFE_GLOBAL_RM_NOTES,
1764                         PROP_DEATH_NOTES
1765                         | PROP_SCAN_DEAD_CODE
1766                         | PROP_KILL_DEAD_CODE);
1767     }
1768
1769   free (all_vd);
1770 }
1771
1772 /* Dump the value chain data to stderr.  */
1773
1774 void
1775 debug_value_data (vd)
1776      struct value_data *vd;
1777 {
1778   HARD_REG_SET set;
1779   unsigned int i, j;
1780
1781   CLEAR_HARD_REG_SET (set);
1782
1783   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1784     if (vd->e[i].oldest_regno == i)
1785       {
1786         if (vd->e[i].mode == VOIDmode)
1787           {
1788             if (vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM)
1789               fprintf (stderr, "[%u] Bad next_regno for empty chain (%u)\n",
1790                        i, vd->e[i].next_regno);
1791             continue;
1792           }
1793
1794         SET_HARD_REG_BIT (set, i);
1795         fprintf (stderr, "[%u %s] ", i, GET_MODE_NAME (vd->e[i].mode));
1796
1797         for (j = vd->e[i].next_regno;
1798              j != INVALID_REGNUM;
1799              j = vd->e[j].next_regno)
1800           {
1801             if (TEST_HARD_REG_BIT (set, j))
1802               {
1803                 fprintf (stderr, "[%u] Loop in regno chain\n", j);
1804                 return;
1805               }
1806
1807             if (vd->e[j].oldest_regno != i)
1808               {
1809                 fprintf (stderr, "[%u] Bad oldest_regno (%u)\n",
1810                          j, vd->e[j].oldest_regno);
1811                 return;
1812               }
1813             SET_HARD_REG_BIT (set, j);
1814             fprintf (stderr, "[%u %s] ", j, GET_MODE_NAME (vd->e[j].mode));
1815           }
1816         fputc ('\n', stderr);
1817       }
1818
1819   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1820     if (! TEST_HARD_REG_BIT (set, i)
1821         && (vd->e[i].mode != VOIDmode
1822             || vd->e[i].oldest_regno != i
1823             || vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM))
1824       fprintf (stderr, "[%u] Non-empty reg in chain (%s %u %i)\n",
1825                i, GET_MODE_NAME (vd->e[i].mode), vd->e[i].oldest_regno,
1826                vd->e[i].next_regno);
1827 }
1828
1829 #ifdef ENABLE_CHECKING
1830 static void
1831 validate_value_data (vd)
1832      struct value_data *vd;
1833 {
1834   HARD_REG_SET set;
1835   unsigned int i, j;
1836
1837   CLEAR_HARD_REG_SET (set);
1838
1839   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1840     if (vd->e[i].oldest_regno == i)
1841       {
1842         if (vd->e[i].mode == VOIDmode)
1843           {
1844             if (vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM)
1845               internal_error ("validate_value_data: [%u] Bad next_regno for empty chain (%u)",
1846                               i, vd->e[i].next_regno);
1847             continue;
1848           }
1849
1850         SET_HARD_REG_BIT (set, i);
1851
1852         for (j = vd->e[i].next_regno;
1853              j != INVALID_REGNUM;
1854              j = vd->e[j].next_regno)
1855           {
1856             if (TEST_HARD_REG_BIT (set, j))
1857               internal_error ("validate_value_data: Loop in regno chain (%u)",
1858                               j);
1859             if (vd->e[j].oldest_regno != i)
1860               internal_error ("validate_value_data: [%u] Bad oldest_regno (%u)",
1861                               j, vd->e[j].oldest_regno);
1862
1863             SET_HARD_REG_BIT (set, j);
1864           }
1865       }
1866
1867   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++i)
1868     if (! TEST_HARD_REG_BIT (set, i)
1869         && (vd->e[i].mode != VOIDmode
1870             || vd->e[i].oldest_regno != i
1871             || vd->e[i].next_regno != INVALID_REGNUM))
1872       internal_error ("validate_value_data: [%u] Non-empty reg in chain (%s %u %i)",
1873                       i, GET_MODE_NAME (vd->e[i].mode), vd->e[i].oldest_regno,
1874                       vd->e[i].next_regno);
1875 }
1876 #endif