OSDN Git Service

* config/xtensa/xtensa.c (xtensa_init_machine_status): Fix
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ssa.c
1 /* Static Single Assignment conversion routines 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 under
7 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
9 version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14 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 /* References:
22
23    Building an Optimizing Compiler
24    Robert Morgan
25    Butterworth-Heinemann, 1998
26
27    Static Single Assignment Construction
28    Preston Briggs, Tim Harvey, Taylor Simpson
29    Technical Report, Rice University, 1995
30    ftp://ftp.cs.rice.edu/public/preston/optimizer/SSA.ps.gz.  */
31
32 #include "config.h"
33 #include "system.h"
34
35 #include "rtl.h"
36 #include "expr.h"
37 #include "varray.h"
38 #include "partition.h"
39 #include "sbitmap.h"
40 #include "hashtab.h"
41 #include "regs.h"
42 #include "hard-reg-set.h"
43 #include "flags.h"
44 #include "function.h"
45 #include "real.h"
46 #include "insn-config.h"
47 #include "recog.h"
48 #include "basic-block.h"
49 #include "output.h"
50 #include "ssa.h"
51
52 /* TODO:
53
54    Handle subregs better, maybe.  For now, if a reg that's set in a
55    subreg expression is duplicated going into SSA form, an extra copy
56    is inserted first that copies the entire reg into the duplicate, so
57    that the other bits are preserved.  This isn't strictly SSA, since
58    at least part of the reg is assigned in more than one place (though
59    they are adjacent).
60
61    ??? What to do about strict_low_part.  Probably I'll have to split
62    them out of their current instructions first thing.
63
64    Actually the best solution may be to have a kind of "mid-level rtl"
65    in which the RTL encodes exactly what we want, without exposing a
66    lot of niggling processor details.  At some later point we lower
67    the representation, calling back into optabs to finish any necessary
68    expansion.  */
69
70 /* All pseudo-registers and select hard registers are converted to SSA
71    form.  When converting out of SSA, these select hard registers are
72    guaranteed to be mapped to their original register number.  Each
73    machine's .h file should define CONVERT_HARD_REGISTER_TO_SSA_P
74    indicating which hard registers should be converted.
75
76    When converting out of SSA, temporaries for all registers are
77    partitioned.  The partition is checked to ensure that all uses of
78    the same hard register in the same machine mode are in the same
79    class.  */
80
81 /* If conservative_reg_partition is non-zero, use a conservative
82    register partitioning algorithm (which leaves more regs after
83    emerging from SSA) instead of the coalescing one.  This is being
84    left in for a limited time only, as a debugging tool until the
85    coalescing algorithm is validated.  */
86
87 static int conservative_reg_partition;
88
89 /* This flag is set when the CFG is in SSA form.  */
90 int in_ssa_form = 0;
91
92 /* Element I is the single instruction that sets register I.  */
93 varray_type ssa_definition;
94
95 /* Element I-PSEUDO is the normal register that originated the ssa
96    register in question.  */
97 varray_type ssa_rename_from;
98
99 /* Element I is the normal register that originated the ssa
100    register in question.
101
102    A hash table stores the (register, rtl) pairs.  These are each
103    xmalloc'ed and deleted when the hash table is destroyed.  */
104 htab_t ssa_rename_from_ht;
105
106 /* The running target ssa register for a given pseudo register.
107    (Pseudo registers appear in only one mode.)  */
108 static rtx *ssa_rename_to_pseudo;
109 /* Similar, but for hard registers.  A hard register can appear in
110    many modes, so we store an equivalent pseudo for each of the
111    modes.  */
112 static rtx ssa_rename_to_hard[FIRST_PSEUDO_REGISTER][NUM_MACHINE_MODES];
113
114 /* ssa_rename_from maps pseudo registers to the original corresponding
115    RTL.  It is implemented as using a hash table.  */
116
117 typedef struct {
118   unsigned int reg;
119   rtx original;
120 } ssa_rename_from_pair;
121
122 struct ssa_rename_from_hash_table_data {
123   sbitmap canonical_elements;
124   partition reg_partition;
125 };
126
127 static void ssa_rename_from_initialize
128   PARAMS ((void));
129 static rtx ssa_rename_from_lookup
130   PARAMS ((int reg));
131 static unsigned int original_register
132   PARAMS ((unsigned int regno));
133 static void ssa_rename_from_insert
134   PARAMS ((unsigned int reg, rtx r));
135 static void ssa_rename_from_free
136   PARAMS ((void));
137 typedef int (*srf_trav) PARAMS ((int regno, rtx r, sbitmap canonical_elements, partition reg_partition));
138 static void ssa_rename_from_traverse
139   PARAMS ((htab_trav callback_function, sbitmap canonical_elements, partition reg_partition));
140 /*static Avoid warnign message.  */ void ssa_rename_from_print
141   PARAMS ((void));
142 static int ssa_rename_from_print_1
143   PARAMS ((void **slot, void *data));
144 static hashval_t ssa_rename_from_hash_function
145   PARAMS ((const void * srfp));
146 static int ssa_rename_from_equal
147   PARAMS ((const void *srfp1, const void *srfp2));
148 static void ssa_rename_from_delete
149   PARAMS ((void *srfp));
150
151 static rtx ssa_rename_to_lookup
152   PARAMS ((rtx reg));
153 static void ssa_rename_to_insert
154   PARAMS ((rtx reg, rtx r));
155
156 /* The number of registers that were live on entry to the SSA routines.  */
157 static unsigned int ssa_max_reg_num;
158
159 /* Local function prototypes.  */
160
161 struct rename_context;
162
163 static inline rtx * phi_alternative
164   PARAMS ((rtx, int));
165 static void compute_dominance_frontiers_1
166   PARAMS ((sbitmap *frontiers, int *idom, int bb, sbitmap done));
167 static void find_evaluations_1
168   PARAMS ((rtx dest, rtx set, void *data));
169 static void find_evaluations
170   PARAMS ((sbitmap *evals, int nregs));
171 static void compute_iterated_dominance_frontiers
172   PARAMS ((sbitmap *idfs, sbitmap *frontiers, sbitmap *evals, int nregs));
173 static void insert_phi_node
174   PARAMS ((int regno, int b));
175 static void insert_phi_nodes
176   PARAMS ((sbitmap *idfs, sbitmap *evals, int nregs));
177 static void create_delayed_rename
178   PARAMS ((struct rename_context *, rtx *));
179 static void apply_delayed_renames
180   PARAMS ((struct rename_context *));
181 static int rename_insn_1
182   PARAMS ((rtx *ptr, void *data));
183 static void rename_block
184   PARAMS ((int b, int *idom));
185 static void rename_registers
186   PARAMS ((int nregs, int *idom));
187
188 static inline int ephi_add_node
189   PARAMS ((rtx reg, rtx *nodes, int *n_nodes));
190 static int * ephi_forward
191   PARAMS ((int t, sbitmap visited, sbitmap *succ, int *tstack));
192 static void ephi_backward
193   PARAMS ((int t, sbitmap visited, sbitmap *pred, rtx *nodes));
194 static void ephi_create
195   PARAMS ((int t, sbitmap visited, sbitmap *pred, sbitmap *succ, rtx *nodes));
196 static void eliminate_phi
197   PARAMS ((edge e, partition reg_partition));
198 static int make_regs_equivalent_over_bad_edges
199   PARAMS ((int bb, partition reg_partition));
200
201 /* These are used only in the conservative register partitioning
202    algorithms.  */
203 static int make_equivalent_phi_alternatives_equivalent
204   PARAMS ((int bb, partition reg_partition));
205 static partition compute_conservative_reg_partition
206   PARAMS ((void));
207 static int record_canonical_element_1
208   PARAMS ((void **srfp, void *data));
209 static int check_hard_regs_in_partition
210   PARAMS ((partition reg_partition));
211 static int rename_equivalent_regs_in_insn
212   PARAMS ((rtx *ptr, void *data));
213
214 /* These are used in the register coalescing algorithm.  */
215 static int coalesce_if_unconflicting
216   PARAMS ((partition p, conflict_graph conflicts, int reg1, int reg2));
217 static int coalesce_regs_in_copies
218   PARAMS ((basic_block bb, partition p, conflict_graph conflicts));
219 static int coalesce_reg_in_phi
220   PARAMS ((rtx, int dest_regno, int src_regno, void *data));
221 static int coalesce_regs_in_successor_phi_nodes
222   PARAMS ((basic_block bb, partition p, conflict_graph conflicts));
223 static partition compute_coalesced_reg_partition
224   PARAMS ((void));
225 static int mark_reg_in_phi
226   PARAMS ((rtx *ptr, void *data));
227 static void mark_phi_and_copy_regs
228   PARAMS ((regset phi_set));
229
230 static int rename_equivalent_regs_in_insn
231   PARAMS ((rtx *ptr, void *data));
232 static void rename_equivalent_regs
233   PARAMS ((partition reg_partition));
234
235 /* Deal with hard registers.  */
236 static int conflicting_hard_regs_p
237   PARAMS ((int reg1, int reg2));
238
239 /* ssa_rename_to maps registers and machine modes to SSA pseudo registers.  */
240
241 /* Find the register associated with REG in the indicated mode.  */
242
243 static rtx
244 ssa_rename_to_lookup (reg)
245      rtx reg;
246 {
247   if (!HARD_REGISTER_P (reg))
248     return ssa_rename_to_pseudo[REGNO (reg) - FIRST_PSEUDO_REGISTER];
249   else
250     return ssa_rename_to_hard[REGNO (reg)][GET_MODE (reg)];
251 }
252
253 /* Store a new value mapping REG to R in ssa_rename_to.  */
254
255 static void
256 ssa_rename_to_insert(reg, r)
257      rtx reg;
258      rtx r;
259 {
260   if (!HARD_REGISTER_P (reg))
261     ssa_rename_to_pseudo[REGNO (reg) - FIRST_PSEUDO_REGISTER] = r;
262   else
263     ssa_rename_to_hard[REGNO (reg)][GET_MODE (reg)] = r;
264 }
265
266 /* Prepare ssa_rename_from for use.  */
267
268 static void
269 ssa_rename_from_initialize ()
270 {
271   /* We use an arbitrary initial hash table size of 64.  */
272   ssa_rename_from_ht = htab_create (64,
273                                     &ssa_rename_from_hash_function,
274                                     &ssa_rename_from_equal,
275                                     &ssa_rename_from_delete);
276 }
277
278 /* Find the REG entry in ssa_rename_from.  Return NULL_RTX if no entry is
279    found.  */
280
281 static rtx
282 ssa_rename_from_lookup (reg)
283      int reg;
284 {
285   ssa_rename_from_pair srfp;
286   ssa_rename_from_pair *answer;
287   srfp.reg = reg;
288   srfp.original = NULL_RTX;
289   answer = (ssa_rename_from_pair *)
290     htab_find_with_hash (ssa_rename_from_ht, (void *) &srfp, reg);
291   return (answer == 0 ? NULL_RTX : answer->original);
292 }
293
294 /* Find the number of the original register specified by REGNO.  If
295    the register is a pseudo, return the original register's number.
296    Otherwise, return this register number REGNO.  */
297
298 static unsigned int
299 original_register (regno)
300      unsigned int regno;
301 {
302   rtx original_rtx = ssa_rename_from_lookup (regno);
303   return original_rtx != NULL_RTX ? REGNO (original_rtx) : regno;
304 }
305
306 /* Add mapping from R to REG to ssa_rename_from even if already present.  */
307
308 static void
309 ssa_rename_from_insert (reg, r)
310      unsigned int reg;
311      rtx r;
312 {
313   void **slot;
314   ssa_rename_from_pair *srfp = xmalloc (sizeof (ssa_rename_from_pair));
315   srfp->reg = reg;
316   srfp->original = r;
317   slot = htab_find_slot_with_hash (ssa_rename_from_ht, (const void *) srfp,
318                                    reg, INSERT);
319   if (*slot != 0)
320     free ((void *) *slot);
321   *slot = srfp;
322 }
323
324 /* Apply the CALLBACK_FUNCTION to each element in ssa_rename_from.
325    CANONICAL_ELEMENTS and REG_PARTITION pass data needed by the only
326    current use of this function.  */
327
328 static void
329 ssa_rename_from_traverse (callback_function,
330                           canonical_elements, reg_partition)
331      htab_trav callback_function;
332      sbitmap canonical_elements;
333      partition reg_partition;
334 {
335   struct ssa_rename_from_hash_table_data srfhd;
336   srfhd.canonical_elements = canonical_elements;
337   srfhd.reg_partition = reg_partition;
338   htab_traverse (ssa_rename_from_ht, callback_function, (void *) &srfhd);
339 }
340
341 /* Destroy ssa_rename_from.  */
342
343 static void
344 ssa_rename_from_free ()
345 {
346   htab_delete (ssa_rename_from_ht);
347 }
348
349 /* Print the contents of ssa_rename_from.  */
350
351 /* static  Avoid erroneous error message.  */
352 void
353 ssa_rename_from_print ()
354 {
355   printf ("ssa_rename_from's hash table contents:\n");
356   htab_traverse (ssa_rename_from_ht, &ssa_rename_from_print_1, NULL);
357 }
358
359 /* Print the contents of the hash table entry SLOT, passing the unused
360    sttribute DATA.  Used as a callback function with htab_traverse ().  */
361
362 static int
363 ssa_rename_from_print_1 (slot, data)
364      void **slot;
365      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
366 {
367   ssa_rename_from_pair * p = *slot;
368   printf ("ssa_rename_from maps pseudo %i to original %i.\n",
369           p->reg, REGNO (p->original));
370   return 1;
371 }
372
373 /* Given a hash entry SRFP, yield a hash value.  */
374
375 static hashval_t
376 ssa_rename_from_hash_function (srfp)
377      const void *srfp;
378 {
379   return ((const ssa_rename_from_pair *) srfp)->reg;
380 }
381
382 /* Test whether two hash table entries SRFP1 and SRFP2 are equal.  */
383
384 static int
385 ssa_rename_from_equal (srfp1, srfp2)
386      const void *srfp1;
387      const void *srfp2;
388 {
389   return ssa_rename_from_hash_function (srfp1) ==
390     ssa_rename_from_hash_function (srfp2);
391 }
392
393 /* Delete the hash table entry SRFP.  */
394
395 static void
396 ssa_rename_from_delete (srfp)
397      void *srfp;
398 {
399   free (srfp);
400 }
401
402 /* Given the SET of a PHI node, return the address of the alternative
403    for predecessor block C.  */
404
405 static inline rtx *
406 phi_alternative (set, c)
407      rtx set;
408      int c;
409 {
410   rtvec phi_vec = XVEC (SET_SRC (set), 0);
411   int v;
412
413   for (v = GET_NUM_ELEM (phi_vec) - 2; v >= 0; v -= 2)
414     if (INTVAL (RTVEC_ELT (phi_vec, v + 1)) == c)
415       return &RTVEC_ELT (phi_vec, v);
416
417   return NULL;
418 }
419
420 /* Given the SET of a phi node, remove the alternative for predecessor
421    block C.  Return non-zero on success, or zero if no alternative is
422    found for C.  */
423
424 int
425 remove_phi_alternative (set, block)
426      rtx set;
427      basic_block block;
428 {
429   rtvec phi_vec = XVEC (SET_SRC (set), 0);
430   int num_elem = GET_NUM_ELEM (phi_vec);
431   int v, c;
432
433   c = block->index;
434   for (v = num_elem - 2; v >= 0; v -= 2)
435     if (INTVAL (RTVEC_ELT (phi_vec, v + 1)) == c)
436       {
437         if (v < num_elem - 2)
438           {
439             RTVEC_ELT (phi_vec, v) = RTVEC_ELT (phi_vec, num_elem - 2);
440             RTVEC_ELT (phi_vec, v + 1) = RTVEC_ELT (phi_vec, num_elem - 1);
441           }
442         PUT_NUM_ELEM (phi_vec, num_elem - 2);
443         return 1;
444       }
445
446   return 0;
447 }
448
449 /* For all registers, find all blocks in which they are set.
450
451    This is the transform of what would be local kill information that
452    we ought to be getting from flow.  */
453
454 static sbitmap *fe_evals;
455 static int fe_current_bb;
456
457 static void
458 find_evaluations_1 (dest, set, data)
459      rtx dest;
460      rtx set ATTRIBUTE_UNUSED;
461      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
462 {
463   if (GET_CODE (dest) == REG
464       && CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (dest)))
465     SET_BIT (fe_evals[REGNO (dest)], fe_current_bb);
466 }
467
468 static void
469 find_evaluations (evals, nregs)
470      sbitmap *evals;
471      int nregs;
472 {
473   basic_block bb;
474
475   sbitmap_vector_zero (evals, nregs);
476   fe_evals = evals;
477
478   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
479     {
480       rtx p, last;
481
482       fe_current_bb = bb->index;
483       p = bb->head;
484       last = bb->end;
485       while (1)
486         {
487           if (INSN_P (p))
488             note_stores (PATTERN (p), find_evaluations_1, NULL);
489
490           if (p == last)
491             break;
492           p = NEXT_INSN (p);
493         }
494     }
495 }
496
497 /* Computing the Dominance Frontier:
498
499    As decribed in Morgan, section 3.5, this may be done simply by
500    walking the dominator tree bottom-up, computing the frontier for
501    the children before the parent.  When considering a block B,
502    there are two cases:
503
504    (1) A flow graph edge leaving B that does not lead to a child
505    of B in the dominator tree must be a block that is either equal
506    to B or not dominated by B.  Such blocks belong in the frontier
507    of B.
508
509    (2) Consider a block X in the frontier of one of the children C
510    of B.  If X is not equal to B and is not dominated by B, it
511    is in the frontier of B.
512 */
513
514 static void
515 compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, idom, bb, done)
516      sbitmap *frontiers;
517      int *idom;
518      int bb;
519      sbitmap done;
520 {
521   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
522   edge e;
523   basic_block c;
524
525   SET_BIT (done, bb);
526   sbitmap_zero (frontiers[bb]);
527
528   /* Do the frontier of the children first.  Not all children in the
529      dominator tree (blocks dominated by this one) are children in the
530      CFG, so check all blocks.  */
531   FOR_EACH_BB (c)
532     if (idom[c->index] == bb && ! TEST_BIT (done, c->index))
533       compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, idom, c->index, done);
534
535   /* Find blocks conforming to rule (1) above.  */
536   for (e = b->succ; e; e = e->succ_next)
537     {
538       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
539         continue;
540       if (idom[e->dest->index] != bb)
541         SET_BIT (frontiers[bb], e->dest->index);
542     }
543
544   /* Find blocks conforming to rule (2).  */
545   FOR_EACH_BB (c)
546     if (idom[c->index] == bb)
547       {
548         int x;
549         EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (frontiers[c->index], 0, x,
550           {
551             if (idom[x] != bb)
552               SET_BIT (frontiers[bb], x);
553           });
554       }
555 }
556
557 void
558 compute_dominance_frontiers (frontiers, idom)
559      sbitmap *frontiers;
560      int *idom;
561 {
562   sbitmap done = sbitmap_alloc (last_basic_block);
563   sbitmap_zero (done);
564
565   compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, idom, 0, done);
566
567   sbitmap_free (done);
568 }
569
570 /* Computing the Iterated Dominance Frontier:
571
572    This is the set of merge points for a given register.
573
574    This is not particularly intuitive.  See section 7.1 of Morgan, in
575    particular figures 7.3 and 7.4 and the immediately surrounding text.
576 */
577
578 static void
579 compute_iterated_dominance_frontiers (idfs, frontiers, evals, nregs)
580      sbitmap *idfs;
581      sbitmap *frontiers;
582      sbitmap *evals;
583      int nregs;
584 {
585   sbitmap worklist;
586   int reg, passes = 0;
587
588   worklist = sbitmap_alloc (last_basic_block);
589
590   for (reg = 0; reg < nregs; ++reg)
591     {
592       sbitmap idf = idfs[reg];
593       int b, changed;
594
595       /* Start the iterative process by considering those blocks that
596          evaluate REG.  We'll add their dominance frontiers to the
597          IDF, and then consider the blocks we just added.  */
598       sbitmap_copy (worklist, evals[reg]);
599
600       /* Morgan's algorithm is incorrect here.  Blocks that evaluate
601          REG aren't necessarily in REG's IDF.  Start with an empty IDF.  */
602       sbitmap_zero (idf);
603
604       /* Iterate until the worklist is empty.  */
605       do
606         {
607           changed = 0;
608           passes++;
609           EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (worklist, 0, b,
610             {
611               RESET_BIT (worklist, b);
612               /* For each block on the worklist, add to the IDF all
613                  blocks on its dominance frontier that aren't already
614                  on the IDF.  Every block that's added is also added
615                  to the worklist.  */
616               sbitmap_union_of_diff (worklist, worklist, frontiers[b], idf);
617               sbitmap_a_or_b (idf, idf, frontiers[b]);
618               changed = 1;
619             });
620         }
621       while (changed);
622     }
623
624   sbitmap_free (worklist);
625
626   if (rtl_dump_file)
627     {
628       fprintf (rtl_dump_file,
629                "Iterated dominance frontier: %d passes on %d regs.\n",
630                passes, nregs);
631     }
632 }
633
634 /* Insert the phi nodes.  */
635
636 static void
637 insert_phi_node (regno, bb)
638      int regno, bb;
639 {
640   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
641   edge e;
642   int npred, i;
643   rtvec vec;
644   rtx phi, reg;
645   rtx insn;
646   int end_p;
647
648   /* Find out how many predecessors there are.  */
649   for (e = b->pred, npred = 0; e; e = e->pred_next)
650     if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
651       npred++;
652
653   /* If this block has no "interesting" preds, then there is nothing to
654      do.  Consider a block that only has the entry block as a pred.  */
655   if (npred == 0)
656     return;
657
658   /* This is the register to which the phi function will be assigned.  */
659   reg = regno_reg_rtx[regno];
660
661   /* Construct the arguments to the PHI node.  The use of pc_rtx is just
662      a placeholder; we'll insert the proper value in rename_registers.  */
663   vec = rtvec_alloc (npred * 2);
664   for (e = b->pred, i = 0; e ; e = e->pred_next, i += 2)
665     if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
666       {
667         RTVEC_ELT (vec, i + 0) = pc_rtx;
668         RTVEC_ELT (vec, i + 1) = GEN_INT (e->src->index);
669       }
670
671   phi = gen_rtx_PHI (VOIDmode, vec);
672   phi = gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, phi);
673
674   insn = first_insn_after_basic_block_note (b);
675   end_p = PREV_INSN (insn) == b->end;
676   emit_insn_before (phi, insn);
677   if (end_p)
678     b->end = PREV_INSN (insn);
679 }
680
681 static void
682 insert_phi_nodes (idfs, evals, nregs)
683      sbitmap *idfs;
684      sbitmap *evals ATTRIBUTE_UNUSED;
685      int nregs;
686 {
687   int reg;
688
689   for (reg = 0; reg < nregs; ++reg)
690     if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg))
691     {
692       int b;
693       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (idfs[reg], 0, b,
694         {
695           if (REGNO_REG_SET_P (BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start, reg))
696             insert_phi_node (reg, b);
697         });
698     }
699 }
700
701 /* Rename the registers to conform to SSA.
702
703    This is essentially the algorithm presented in Figure 7.8 of Morgan,
704    with a few changes to reduce pattern search time in favour of a bit
705    more memory usage.  */
706
707 /* One of these is created for each set.  It will live in a list local
708    to its basic block for the duration of that block's processing.  */
709 struct rename_set_data
710 {
711   struct rename_set_data *next;
712   /* This is the SET_DEST of the (first) SET that sets the REG.  */
713   rtx *reg_loc;
714   /* This is what used to be at *REG_LOC.  */
715   rtx old_reg;
716   /* This is the REG that will replace OLD_REG.  It's set only
717      when the rename data is moved onto the DONE_RENAMES queue.  */
718   rtx new_reg;
719   /* This is what to restore ssa_rename_to_lookup (old_reg) to.  It is
720      usually the previous contents of ssa_rename_to_lookup (old_reg).  */
721   rtx prev_reg;
722   /* This is the insn that contains all the SETs of the REG.  */
723   rtx set_insn;
724 };
725
726 /* This struct is used to pass information to callback functions while
727    renaming registers.  */
728 struct rename_context
729 {
730   struct rename_set_data *new_renames;
731   struct rename_set_data *done_renames;
732   rtx current_insn;
733 };
734
735 /* Queue the rename of *REG_LOC.  */
736 static void
737 create_delayed_rename (c, reg_loc)
738      struct rename_context *c;
739      rtx *reg_loc;
740 {
741   struct rename_set_data *r;
742   r = (struct rename_set_data *) xmalloc (sizeof(*r));
743
744   if (GET_CODE (*reg_loc) != REG
745       || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*reg_loc)))
746     abort ();
747
748   r->reg_loc = reg_loc;
749   r->old_reg = *reg_loc;
750   r->prev_reg = ssa_rename_to_lookup(r->old_reg);
751   r->set_insn = c->current_insn;
752   r->next = c->new_renames;
753   c->new_renames = r;
754 }
755
756 /* This is part of a rather ugly hack to allow the pre-ssa regno to be
757    reused.  If, during processing, a register has not yet been touched,
758    ssa_rename_to[regno][machno] will be NULL.  Now, in the course of pushing
759    and popping values from ssa_rename_to, when we would ordinarily
760    pop NULL back in, we pop RENAME_NO_RTX.  We treat this exactly the
761    same as NULL, except that it signals that the original regno has
762    already been reused.  */
763 #define RENAME_NO_RTX  pc_rtx
764
765 /* Move all the entries from NEW_RENAMES onto DONE_RENAMES by
766    applying all the renames on NEW_RENAMES.  */
767
768 static void
769 apply_delayed_renames (c)
770        struct rename_context *c;
771 {
772   struct rename_set_data *r;
773   struct rename_set_data *last_r = NULL;
774
775   for (r = c->new_renames; r != NULL; r = r->next)
776     {
777       int new_regno;
778
779       /* Failure here means that someone has a PARALLEL that sets
780          a register twice (bad!).  */
781       if (ssa_rename_to_lookup (r->old_reg) != r->prev_reg)
782         abort ();
783       /* Failure here means we have changed REG_LOC before applying
784          the rename.  */
785       /* For the first set we come across, reuse the original regno.  */
786       if (r->prev_reg == NULL_RTX && !HARD_REGISTER_P (r->old_reg))
787         {
788           r->new_reg = r->old_reg;
789           /* We want to restore RENAME_NO_RTX rather than NULL_RTX.  */
790           r->prev_reg = RENAME_NO_RTX;
791         }
792       else
793         r->new_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (r->old_reg));
794       new_regno = REGNO (r->new_reg);
795       ssa_rename_to_insert (r->old_reg, r->new_reg);
796
797       if (new_regno >= (int) ssa_definition->num_elements)
798         {
799           int new_limit = new_regno * 5 / 4;
800           VARRAY_GROW (ssa_definition, new_limit);
801         }
802
803       VARRAY_RTX (ssa_definition, new_regno) = r->set_insn;
804       ssa_rename_from_insert (new_regno, r->old_reg);
805       last_r = r;
806     }
807   if (last_r != NULL)
808     {
809       last_r->next = c->done_renames;
810       c->done_renames = c->new_renames;
811       c->new_renames = NULL;
812     }
813 }
814
815 /* Part one of the first step of rename_block, called through for_each_rtx.
816    Mark pseudos that are set for later update.  Transform uses of pseudos.  */
817
818 static int
819 rename_insn_1 (ptr, data)
820      rtx *ptr;
821      void *data;
822 {
823   rtx x = *ptr;
824   struct rename_context *context = data;
825
826   if (x == NULL_RTX)
827     return 0;
828
829   switch (GET_CODE (x))
830     {
831     case SET:
832       {
833         rtx *destp = &SET_DEST (x);
834         rtx dest = SET_DEST (x);
835
836         /* An assignment to a paradoxical SUBREG does not read from
837            the destination operand, and thus does not need to be
838            wrapped into a SEQUENCE when translating into SSA form.
839            We merely strip off the SUBREG and proceed normally for
840            this case.  */
841         if (GET_CODE (dest) == SUBREG
842             && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
843                 > GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest))))
844             && GET_CODE (SUBREG_REG (dest)) == REG
845             && CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (SUBREG_REG (dest))))
846           {
847             destp = &XEXP (dest, 0);
848             dest = XEXP (dest, 0);
849           }
850
851         /* Some SETs also use the REG specified in their LHS.
852            These can be detected by the presence of
853            STRICT_LOW_PART, SUBREG, SIGN_EXTRACT, and ZERO_EXTRACT
854            in the LHS.  Handle these by changing
855            (set (subreg (reg foo)) ...)
856            into
857            (sequence [(set (reg foo_1) (reg foo))
858                       (set (subreg (reg foo_1)) ...)])
859
860            FIXME: Much of the time this is too much.  For some constructs
861            we know that the output register is strictly an output
862            (paradoxical SUBREGs and some libcalls for example).
863
864            For those cases we are better off not making the false
865            dependency.  */
866         if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
867             || GET_CODE (dest) == SUBREG
868             || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
869             || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
870           {
871             rtx i, reg;
872             reg = dest;
873
874             while (GET_CODE (reg) == STRICT_LOW_PART
875                    || GET_CODE (reg) == SUBREG
876                    || GET_CODE (reg) == SIGN_EXTRACT
877                    || GET_CODE (reg) == ZERO_EXTRACT)
878                 reg = XEXP (reg, 0);
879
880             if (GET_CODE (reg) == REG
881                 && CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (reg)))
882               {
883                 /* Generate (set reg reg), and do renaming on it so
884                    that it becomes (set reg_1 reg_0), and we will
885                    replace reg with reg_1 in the SUBREG.  */
886
887                 struct rename_set_data *saved_new_renames;
888                 saved_new_renames = context->new_renames;
889                 context->new_renames = NULL;
890                 i = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
891                 for_each_rtx (&i, rename_insn_1, data);
892                 apply_delayed_renames (context);
893                 context->new_renames = saved_new_renames;
894               }
895           }
896         else if (GET_CODE (dest) == REG
897                  && CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (dest)))
898           {
899             /* We found a genuine set of an interesting register.  Tag
900                it so that we can create a new name for it after we finish
901                processing this insn.  */
902
903             create_delayed_rename (context, destp);
904
905             /* Since we do not wish to (directly) traverse the
906                SET_DEST, recurse through for_each_rtx for the SET_SRC
907                and return.  */
908             if (GET_CODE (x) == SET)
909               for_each_rtx (&SET_SRC (x), rename_insn_1, data);
910             return -1;
911           }
912
913         /* Otherwise, this was not an interesting destination.  Continue
914            on, marking uses as normal.  */
915         return 0;
916       }
917
918     case REG:
919       if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (x))
920           && REGNO (x) < ssa_max_reg_num)
921         {
922           rtx new_reg = ssa_rename_to_lookup (x);
923
924           if (new_reg != RENAME_NO_RTX)
925             {
926               if (new_reg != NULL_RTX)
927                 {
928                   if (GET_MODE (x) != GET_MODE (new_reg))
929                     abort ();
930                   *ptr = new_reg;
931                 }
932               else
933                 {
934                   /* Undefined value used, rename it to a new pseudo register so
935                      that it cannot conflict with an existing register */
936                   *ptr = gen_reg_rtx (GET_MODE(x));
937                 }
938             }
939         }
940       return -1;
941
942     case CLOBBER:
943       /* There is considerable debate on how CLOBBERs ought to be
944          handled in SSA.  For now, we're keeping the CLOBBERs, which
945          means that we don't really have SSA form.  There are a couple
946          of proposals for how to fix this problem, but neither is
947          implemented yet.  */
948       {
949         rtx dest = XCEXP (x, 0, CLOBBER);
950         if (REG_P (dest))
951           {
952             if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (dest))
953                 && REGNO (dest) < ssa_max_reg_num)
954               {
955                 rtx new_reg = ssa_rename_to_lookup (dest);
956                 if (new_reg != NULL_RTX && new_reg != RENAME_NO_RTX)
957                     XCEXP (x, 0, CLOBBER) = new_reg;
958               }
959             /* Stop traversing.  */
960             return -1;
961           }
962         else
963           /* Continue traversing.  */
964           return 0;
965       }
966
967     case PHI:
968       /* Never muck with the phi.  We do that elsewhere, special-like.  */
969       return -1;
970
971     default:
972       /* Anything else, continue traversing.  */
973       return 0;
974     }
975 }
976
977 static void
978 rename_block (bb, idom)
979      int bb;
980      int *idom;
981 {
982   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
983   edge e;
984   rtx insn, next, last;
985   struct rename_set_data *set_data = NULL;
986   basic_block c;
987
988   /* Step One: Walk the basic block, adding new names for sets and
989      replacing uses.  */
990
991   next = b->head;
992   last = b->end;
993   do
994     {
995       insn = next;
996       if (INSN_P (insn))
997         {
998           struct rename_context context;
999           context.done_renames = set_data;
1000           context.new_renames = NULL;
1001           context.current_insn = insn;
1002
1003           start_sequence ();
1004           for_each_rtx (&PATTERN (insn), rename_insn_1, &context);
1005           for_each_rtx (&REG_NOTES (insn), rename_insn_1, &context);
1006
1007           /* Sometimes, we end up with a sequence of insns that
1008              SSA needs to treat as a single insn.  Wrap these in a
1009              SEQUENCE.  (Any notes now get attached to the SEQUENCE,
1010              not to the old version inner insn.)  */
1011           if (get_insns () != NULL_RTX)
1012             {
1013               rtx seq;
1014               int i;
1015
1016               emit (PATTERN (insn));
1017               seq = gen_sequence ();
1018               /* We really want a SEQUENCE of SETs, not a SEQUENCE
1019                  of INSNs.  */
1020               for (i = 0; i < XVECLEN (seq, 0); i++)
1021                 XVECEXP (seq, 0, i) = PATTERN (XVECEXP (seq, 0, i));
1022               PATTERN (insn) = seq;
1023             }
1024           end_sequence ();
1025
1026           apply_delayed_renames (&context);
1027           set_data = context.done_renames;
1028         }
1029
1030       next = NEXT_INSN (insn);
1031     }
1032   while (insn != last);
1033
1034   /* Step Two: Update the phi nodes of this block's successors.  */
1035
1036   for (e = b->succ; e; e = e->succ_next)
1037     {
1038       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
1039         continue;
1040
1041       insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1042
1043       while (PHI_NODE_P (insn))
1044         {
1045           rtx phi = PATTERN (insn);
1046           rtx reg;
1047
1048           /* Find out which of our outgoing registers this node is
1049              intended to replace.  Note that if this is not the first PHI
1050              node to have been created for this register, we have to
1051              jump through rename links to figure out which register
1052              we're talking about.  This can easily be recognized by
1053              noting that the regno is new to this pass.  */
1054           reg = SET_DEST (phi);
1055           if (REGNO (reg) >= ssa_max_reg_num)
1056             reg = ssa_rename_from_lookup (REGNO (reg));
1057           if (reg == NULL_RTX)
1058             abort ();
1059           reg = ssa_rename_to_lookup (reg);
1060
1061           /* It is possible for the variable to be uninitialized on
1062              edges in.  Reduce the arity of the PHI so that we don't
1063              consider those edges.  */
1064           if (reg == NULL || reg == RENAME_NO_RTX)
1065             {
1066               if (! remove_phi_alternative (phi, b))
1067                 abort ();
1068             }
1069           else
1070             {
1071               /* When we created the PHI nodes, we did not know what mode
1072                  the register should be.  Now that we've found an original,
1073                  we can fill that in.  */
1074               if (GET_MODE (SET_DEST (phi)) == VOIDmode)
1075                 PUT_MODE (SET_DEST (phi), GET_MODE (reg));
1076               else if (GET_MODE (SET_DEST (phi)) != GET_MODE (reg))
1077                 abort ();
1078
1079               *phi_alternative (phi, bb) = reg;
1080             }
1081
1082           insn = NEXT_INSN (insn);
1083         }
1084     }
1085
1086   /* Step Three: Do the same to the children of this block in
1087      dominator order.  */
1088
1089   FOR_EACH_BB (c)
1090     if (idom[c->index] == bb)
1091       rename_block (c->index, idom);
1092
1093   /* Step Four: Update the sets to refer to their new register,
1094      and restore ssa_rename_to to its previous state.  */
1095
1096   while (set_data)
1097     {
1098       struct rename_set_data *next;
1099       rtx old_reg = *set_data->reg_loc;
1100
1101       if (*set_data->reg_loc != set_data->old_reg)
1102         abort ();
1103       *set_data->reg_loc = set_data->new_reg;
1104
1105       ssa_rename_to_insert (old_reg, set_data->prev_reg);
1106
1107       next = set_data->next;
1108       free (set_data);
1109       set_data = next;
1110     }
1111 }
1112
1113 static void
1114 rename_registers (nregs, idom)
1115      int nregs;
1116      int *idom;
1117 {
1118   VARRAY_RTX_INIT (ssa_definition, nregs * 3, "ssa_definition");
1119   ssa_rename_from_initialize ();
1120
1121   ssa_rename_to_pseudo = (rtx *) alloca (nregs * sizeof(rtx));
1122   memset ((char *) ssa_rename_to_pseudo, 0, nregs * sizeof(rtx));
1123   memset ((char *) ssa_rename_to_hard, 0,
1124          FIRST_PSEUDO_REGISTER * NUM_MACHINE_MODES * sizeof (rtx));
1125
1126   rename_block (0, idom);
1127
1128   /* ??? Update basic_block_live_at_start, and other flow info
1129      as needed.  */
1130
1131   ssa_rename_to_pseudo = NULL;
1132 }
1133
1134 /* The main entry point for moving to SSA.  */
1135
1136 void
1137 convert_to_ssa ()
1138 {
1139   /* Element I is the set of blocks that set register I.  */
1140   sbitmap *evals;
1141
1142   /* Dominator bitmaps.  */
1143   sbitmap *dfs;
1144   sbitmap *idfs;
1145
1146   /* Element I is the immediate dominator of block I.  */
1147   int *idom;
1148
1149   int nregs;
1150
1151   basic_block bb;
1152
1153   /* Don't do it twice.  */
1154   if (in_ssa_form)
1155     abort ();
1156
1157   /* Need global_live_at_{start,end} up to date.  Do not remove any
1158      dead code.  We'll let the SSA optimizers do that.  */
1159   life_analysis (get_insns (), NULL, 0);
1160
1161   idom = (int *) alloca (last_basic_block * sizeof (int));
1162   memset ((void *) idom, -1, (size_t) last_basic_block * sizeof (int));
1163   calculate_dominance_info (idom, NULL, CDI_DOMINATORS);
1164
1165   if (rtl_dump_file)
1166     {
1167       fputs (";; Immediate Dominators:\n", rtl_dump_file);
1168       FOR_EACH_BB (bb)
1169         fprintf (rtl_dump_file, ";\t%3d = %3d\n", bb->index, idom[bb->index]);
1170       fflush (rtl_dump_file);
1171     }
1172
1173   /* Compute dominance frontiers.  */
1174
1175   dfs = sbitmap_vector_alloc (last_basic_block, last_basic_block);
1176   compute_dominance_frontiers (dfs, idom);
1177
1178   if (rtl_dump_file)
1179     {
1180       dump_sbitmap_vector (rtl_dump_file, ";; Dominance Frontiers:",
1181                            "; Basic Block", dfs, last_basic_block);
1182       fflush (rtl_dump_file);
1183     }
1184
1185   /* Compute register evaluations.  */
1186
1187   ssa_max_reg_num = max_reg_num ();
1188   nregs = ssa_max_reg_num;
1189   evals = sbitmap_vector_alloc (nregs, last_basic_block);
1190   find_evaluations (evals, nregs);
1191
1192   /* Compute the iterated dominance frontier for each register.  */
1193
1194   idfs = sbitmap_vector_alloc (nregs, last_basic_block);
1195   compute_iterated_dominance_frontiers (idfs, dfs, evals, nregs);
1196
1197   if (rtl_dump_file)
1198     {
1199       dump_sbitmap_vector (rtl_dump_file, ";; Iterated Dominance Frontiers:",
1200                            "; Register", idfs, nregs);
1201       fflush (rtl_dump_file);
1202     }
1203
1204   /* Insert the phi nodes.  */
1205
1206   insert_phi_nodes (idfs, evals, nregs);
1207
1208   /* Rename the registers to satisfy SSA.  */
1209
1210   rename_registers (nregs, idom);
1211
1212   /* All done!  Clean up and go home.  */
1213
1214   sbitmap_vector_free (dfs);
1215   sbitmap_vector_free (evals);
1216   sbitmap_vector_free (idfs);
1217   in_ssa_form = 1;
1218
1219   reg_scan (get_insns (), max_reg_num (), 1);
1220 }
1221
1222 /* REG is the representative temporary of its partition.  Add it to the
1223    set of nodes to be processed, if it hasn't been already.  Return the
1224    index of this register in the node set.  */
1225
1226 static inline int
1227 ephi_add_node (reg, nodes, n_nodes)
1228      rtx reg, *nodes;
1229      int *n_nodes;
1230 {
1231   int i;
1232   for (i = *n_nodes - 1; i >= 0; --i)
1233     if (REGNO (reg) == REGNO (nodes[i]))
1234       return i;
1235
1236   nodes[i = (*n_nodes)++] = reg;
1237   return i;
1238 }
1239
1240 /* Part one of the topological sort.  This is a forward (downward) search
1241    through the graph collecting a stack of nodes to process.  Assuming no
1242    cycles, the nodes at top of the stack when we are finished will have
1243    no other dependencies.  */
1244
1245 static int *
1246 ephi_forward (t, visited, succ, tstack)
1247      int t;
1248      sbitmap visited;
1249      sbitmap *succ;
1250      int *tstack;
1251 {
1252   int s;
1253
1254   SET_BIT (visited, t);
1255
1256   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (succ[t], 0, s,
1257     {
1258       if (! TEST_BIT (visited, s))
1259         tstack = ephi_forward (s, visited, succ, tstack);
1260     });
1261
1262   *tstack++ = t;
1263   return tstack;
1264 }
1265
1266 /* Part two of the topological sort.  The is a backward search through
1267    a cycle in the graph, copying the data forward as we go.  */
1268
1269 static void
1270 ephi_backward (t, visited, pred, nodes)
1271      int t;
1272      sbitmap visited, *pred;
1273      rtx *nodes;
1274 {
1275   int p;
1276
1277   SET_BIT (visited, t);
1278
1279   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1280     {
1281       if (! TEST_BIT (visited, p))
1282         {
1283           ephi_backward (p, visited, pred, nodes);
1284           emit_move_insn (nodes[p], nodes[t]);
1285         }
1286     });
1287 }
1288
1289 /* Part two of the topological sort.  Create the copy for a register
1290    and any cycle of which it is a member.  */
1291
1292 static void
1293 ephi_create (t, visited, pred, succ, nodes)
1294      int t;
1295      sbitmap visited, *pred, *succ;
1296      rtx *nodes;
1297 {
1298   rtx reg_u = NULL_RTX;
1299   int unvisited_predecessors = 0;
1300   int p;
1301
1302   /* Iterate through the predecessor list looking for unvisited nodes.
1303      If there are any, we have a cycle, and must deal with that.  At
1304      the same time, look for a visited predecessor.  If there is one,
1305      we won't need to create a temporary.  */
1306
1307   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1308     {
1309       if (! TEST_BIT (visited, p))
1310         unvisited_predecessors = 1;
1311       else if (!reg_u)
1312         reg_u = nodes[p];
1313     });
1314
1315   if (unvisited_predecessors)
1316     {
1317       /* We found a cycle.  Copy out one element of the ring (if necessary),
1318          then traverse the ring copying as we go.  */
1319
1320       if (!reg_u)
1321         {
1322           reg_u = gen_reg_rtx (GET_MODE (nodes[t]));
1323           emit_move_insn (reg_u, nodes[t]);
1324         }
1325
1326       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1327         {
1328           if (! TEST_BIT (visited, p))
1329             {
1330               ephi_backward (p, visited, pred, nodes);
1331               emit_move_insn (nodes[p], reg_u);
1332             }
1333         });
1334     }
1335   else
1336     {
1337       /* No cycle.  Just copy the value from a successor.  */
1338
1339       int s;
1340       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (succ[t], 0, s,
1341         {
1342           SET_BIT (visited, t);
1343           emit_move_insn (nodes[t], nodes[s]);
1344           return;
1345         });
1346     }
1347 }
1348
1349 /* Convert the edge to normal form.  */
1350
1351 static void
1352 eliminate_phi (e, reg_partition)
1353      edge e;
1354      partition reg_partition;
1355 {
1356   int n_nodes;
1357   sbitmap *pred, *succ;
1358   sbitmap visited;
1359   rtx *nodes;
1360   int *stack, *tstack;
1361   rtx insn;
1362   int i;
1363
1364   /* Collect an upper bound on the number of registers needing processing.  */
1365
1366   insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1367
1368   n_nodes = 0;
1369   while (PHI_NODE_P (insn))
1370     {
1371       insn = next_nonnote_insn (insn);
1372       n_nodes += 2;
1373     }
1374
1375   if (n_nodes == 0)
1376     return;
1377
1378   /* Build the auxiliary graph R(B).
1379
1380      The nodes of the graph are the members of the register partition
1381      present in Phi(B).  There is an edge from FIND(T0)->FIND(T1) for
1382      each T0 = PHI(...,T1,...), where T1 is for the edge from block C.  */
1383
1384   nodes = (rtx *) alloca (n_nodes * sizeof(rtx));
1385   pred = sbitmap_vector_alloc (n_nodes, n_nodes);
1386   succ = sbitmap_vector_alloc (n_nodes, n_nodes);
1387   sbitmap_vector_zero (pred, n_nodes);
1388   sbitmap_vector_zero (succ, n_nodes);
1389
1390   insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1391
1392   n_nodes = 0;
1393   for (; PHI_NODE_P (insn); insn = next_nonnote_insn (insn))
1394     {
1395       rtx* preg = phi_alternative (PATTERN (insn), e->src->index);
1396       rtx tgt = SET_DEST (PATTERN (insn));
1397       rtx reg;
1398
1399       /* There may be no phi alternative corresponding to this edge.
1400          This indicates that the phi variable is undefined along this
1401          edge.  */
1402       if (preg == NULL)
1403         continue;
1404       reg = *preg;
1405
1406       if (GET_CODE (reg) != REG || GET_CODE (tgt) != REG)
1407         abort ();
1408
1409       reg = regno_reg_rtx[partition_find (reg_partition, REGNO (reg))];
1410       tgt = regno_reg_rtx[partition_find (reg_partition, REGNO (tgt))];
1411       /* If the two registers are already in the same partition,
1412          nothing will need to be done.  */
1413       if (reg != tgt)
1414         {
1415           int ireg, itgt;
1416
1417           ireg = ephi_add_node (reg, nodes, &n_nodes);
1418           itgt = ephi_add_node (tgt, nodes, &n_nodes);
1419
1420           SET_BIT (pred[ireg], itgt);
1421           SET_BIT (succ[itgt], ireg);
1422         }
1423     }
1424
1425   if (n_nodes == 0)
1426     goto out;
1427
1428   /* Begin a topological sort of the graph.  */
1429
1430   visited = sbitmap_alloc (n_nodes);
1431   sbitmap_zero (visited);
1432
1433   tstack = stack = (int *) alloca (n_nodes * sizeof (int));
1434
1435   for (i = 0; i < n_nodes; ++i)
1436     if (! TEST_BIT (visited, i))
1437       tstack = ephi_forward (i, visited, succ, tstack);
1438
1439   sbitmap_zero (visited);
1440
1441   /* As we find a solution to the tsort, collect the implementation
1442      insns in a sequence.  */
1443   start_sequence ();
1444
1445   while (tstack != stack)
1446     {
1447       i = *--tstack;
1448       if (! TEST_BIT (visited, i))
1449         ephi_create (i, visited, pred, succ, nodes);
1450     }
1451
1452   insn = gen_sequence ();
1453   end_sequence ();
1454   insert_insn_on_edge (insn, e);
1455   if (rtl_dump_file)
1456     fprintf (rtl_dump_file, "Emitting copy on edge (%d,%d)\n",
1457              e->src->index, e->dest->index);
1458
1459   sbitmap_free (visited);
1460 out:
1461   sbitmap_vector_free (pred);
1462   sbitmap_vector_free (succ);
1463 }
1464
1465 /* For basic block B, consider all phi insns which provide an
1466    alternative corresponding to an incoming abnormal critical edge.
1467    Place the phi alternative corresponding to that abnormal critical
1468    edge in the same register class as the destination of the set.
1469
1470    From Morgan, p. 178:
1471
1472      For each abnormal critical edge (C, B),
1473      if T0 = phi (T1, ..., Ti, ..., Tm) is a phi node in B,
1474      and C is the ith predecessor of B,
1475      then T0 and Ti must be equivalent.
1476
1477    Return non-zero iff any such cases were found for which the two
1478    regs were not already in the same class.  */
1479
1480 static int
1481 make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb, reg_partition)
1482      int bb;
1483      partition reg_partition;
1484 {
1485   int changed = 0;
1486   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
1487   rtx phi;
1488
1489   /* Advance to the first phi node.  */
1490   phi = first_insn_after_basic_block_note (b);
1491
1492   /* Scan all the phi nodes.  */
1493   for (;
1494        PHI_NODE_P (phi);
1495        phi = next_nonnote_insn (phi))
1496     {
1497       edge e;
1498       int tgt_regno;
1499       rtx set = PATTERN (phi);
1500       rtx tgt = SET_DEST (set);
1501
1502       /* The set target is expected to be an SSA register.  */
1503       if (GET_CODE (tgt) != REG
1504           || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (tgt)))
1505         abort ();
1506       tgt_regno = REGNO (tgt);
1507
1508       /* Scan incoming abnormal critical edges.  */
1509       for (e = b->pred; e; e = e->pred_next)
1510         if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) && EDGE_CRITICAL_P (e))
1511           {
1512             rtx *alt = phi_alternative (set, e->src->index);
1513             int alt_regno;
1514
1515             /* If there is no alternative corresponding to this edge,
1516                the value is undefined along the edge, so just go on.  */
1517             if (alt == 0)
1518               continue;
1519
1520             /* The phi alternative is expected to be an SSA register.  */
1521             if (GET_CODE (*alt) != REG
1522                 || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt)))
1523               abort ();
1524             alt_regno = REGNO (*alt);
1525
1526             /* If the set destination and the phi alternative aren't
1527                already in the same class...  */
1528             if (partition_find (reg_partition, tgt_regno)
1529                 != partition_find (reg_partition, alt_regno))
1530               {
1531                 /* ... make them such.  */
1532                 if (conflicting_hard_regs_p (tgt_regno, alt_regno))
1533                   /* It is illegal to unify a hard register with a
1534                      different register.  */
1535                   abort ();
1536
1537                 partition_union (reg_partition,
1538                                  tgt_regno, alt_regno);
1539                 ++changed;
1540               }
1541           }
1542     }
1543
1544   return changed;
1545 }
1546
1547 /* Consider phi insns in basic block BB pairwise.  If the set target
1548    of both isns are equivalent pseudos, make the corresponding phi
1549    alternatives in each phi corresponding equivalent.
1550
1551    Return nonzero if any new register classes were unioned.  */
1552
1553 static int
1554 make_equivalent_phi_alternatives_equivalent (bb, reg_partition)
1555      int bb;
1556      partition reg_partition;
1557 {
1558   int changed = 0;
1559   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
1560   rtx phi;
1561
1562   /* Advance to the first phi node.  */
1563   phi = first_insn_after_basic_block_note (b);
1564
1565   /* Scan all the phi nodes.  */
1566   for (;
1567        PHI_NODE_P (phi);
1568        phi = next_nonnote_insn (phi))
1569     {
1570       rtx set = PATTERN (phi);
1571       /* The regno of the destination of the set.  */
1572       int tgt_regno = REGNO (SET_DEST (PATTERN (phi)));
1573
1574       rtx phi2 = next_nonnote_insn (phi);
1575
1576       /* Scan all phi nodes following this one.  */
1577       for (;
1578            PHI_NODE_P (phi2);
1579            phi2 = next_nonnote_insn (phi2))
1580         {
1581           rtx set2 = PATTERN (phi2);
1582           /* The regno of the destination of the set.  */
1583           int tgt2_regno = REGNO (SET_DEST (set2));
1584
1585           /* Are the set destinations equivalent regs?  */
1586           if (partition_find (reg_partition, tgt_regno) ==
1587               partition_find (reg_partition, tgt2_regno))
1588             {
1589               edge e;
1590               /* Scan over edges.  */
1591               for (e = b->pred; e; e = e->pred_next)
1592                 {
1593                   int pred_block = e->src->index;
1594                   /* Identify the phi alternatives from both phi
1595                      nodes corresponding to this edge.  */
1596                   rtx *alt = phi_alternative (set, pred_block);
1597                   rtx *alt2 = phi_alternative (set2, pred_block);
1598
1599                   /* If one of the phi nodes doesn't have a
1600                      corresponding alternative, just skip it.  */
1601                   if (alt == 0 || alt2 == 0)
1602                     continue;
1603
1604                   /* Both alternatives should be SSA registers.  */
1605                   if (GET_CODE (*alt) != REG
1606                       || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt)))
1607                     abort ();
1608                   if (GET_CODE (*alt2) != REG
1609                       || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt2)))
1610                     abort ();
1611
1612                   /* If the alternatives aren't already in the same
1613                      class ...  */
1614                   if (partition_find (reg_partition, REGNO (*alt))
1615                       != partition_find (reg_partition, REGNO (*alt2)))
1616                     {
1617                       /* ... make them so.  */
1618                       if (conflicting_hard_regs_p (REGNO (*alt), REGNO (*alt2)))
1619                         /* It is illegal to unify a hard register with
1620                            a different register.  */
1621                         abort ();
1622
1623                       partition_union (reg_partition,
1624                                        REGNO (*alt), REGNO (*alt2));
1625                       ++changed;
1626                     }
1627                 }
1628             }
1629         }
1630     }
1631
1632   return changed;
1633 }
1634
1635 /* Compute a conservative partition of outstanding pseudo registers.
1636    See Morgan 7.3.1.  */
1637
1638 static partition
1639 compute_conservative_reg_partition ()
1640 {
1641   basic_block bb;
1642   int changed = 0;
1643
1644   /* We don't actually work with hard registers, but it's easier to
1645      carry them around anyway rather than constantly doing register
1646      number arithmetic.  */
1647   partition p =
1648     partition_new (ssa_definition->num_elements);
1649
1650   /* The first priority is to make sure registers that might have to
1651      be copied on abnormal critical edges are placed in the same
1652      partition.  This saves us from having to split abnormal critical
1653      edges.  */
1654   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1655     changed += make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb->index, p);
1656
1657   /* Now we have to insure that corresponding arguments of phi nodes
1658      assigning to corresponding regs are equivalent.  Iterate until
1659      nothing changes.  */
1660   while (changed > 0)
1661     {
1662       changed = 0;
1663       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1664         changed += make_equivalent_phi_alternatives_equivalent (bb->index, p);
1665     }
1666
1667   return p;
1668 }
1669
1670 /* The following functions compute a register partition that attempts
1671    to eliminate as many reg copies and phi node copies as possible by
1672    coalescing registers.   This is the strategy:
1673
1674     1. As in the conservative case, the top priority is to coalesce
1675        registers that otherwise would cause copies to be placed on
1676        abnormal critical edges (which isn't possible).
1677
1678     2. Figure out which regs are involved (in the LHS or RHS) of
1679        copies and phi nodes.  Compute conflicts among these regs.
1680
1681     3. Walk around the instruction stream, placing two regs in the
1682        same class of the partition if one appears on the LHS and the
1683        other on the RHS of a copy or phi node and the two regs don't
1684        conflict.  The conflict information of course needs to be
1685        updated.
1686
1687     4. If anything has changed, there may be new opportunities to
1688        coalesce regs, so go back to 2.
1689 */
1690
1691 /* If REG1 and REG2 don't conflict in CONFLICTS, place them in the
1692    same class of partition P, if they aren't already.  Update
1693    CONFLICTS appropriately.
1694
1695    Returns one if REG1 and REG2 were placed in the same class but were
1696    not previously; zero otherwise.
1697
1698    See Morgan figure 11.15.  */
1699
1700 static int
1701 coalesce_if_unconflicting (p, conflicts, reg1, reg2)
1702      partition p;
1703      conflict_graph conflicts;
1704      int reg1;
1705      int reg2;
1706 {
1707   int reg;
1708
1709   /* Work only on SSA registers.  */
1710   if (!CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg1) || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg2))
1711     return 0;
1712
1713   /* Find the canonical regs for the classes containing REG1 and
1714      REG2.  */
1715   reg1 = partition_find (p, reg1);
1716   reg2 = partition_find (p, reg2);
1717
1718   /* If they're already in the same class, there's nothing to do.  */
1719   if (reg1 == reg2)
1720     return 0;
1721
1722   /* If the regs conflict, our hands are tied.  */
1723   if (conflicting_hard_regs_p (reg1, reg2) ||
1724       conflict_graph_conflict_p (conflicts, reg1, reg2))
1725     return 0;
1726
1727   /* We're good to go.  Put the regs in the same partition.  */
1728   partition_union (p, reg1, reg2);
1729
1730   /* Find the new canonical reg for the merged class.  */
1731   reg = partition_find (p, reg1);
1732
1733   /* Merge conflicts from the two previous classes.  */
1734   conflict_graph_merge_regs (conflicts, reg, reg1);
1735   conflict_graph_merge_regs (conflicts, reg, reg2);
1736
1737   return 1;
1738 }
1739
1740 /* For each register copy insn in basic block BB, place the LHS and
1741    RHS regs in the same class in partition P if they do not conflict
1742    according to CONFLICTS.
1743
1744    Returns the number of changes that were made to P.
1745
1746    See Morgan figure 11.14.  */
1747
1748 static int
1749 coalesce_regs_in_copies (bb, p, conflicts)
1750      basic_block bb;
1751      partition p;
1752      conflict_graph conflicts;
1753 {
1754   int changed = 0;
1755   rtx insn;
1756   rtx end = bb->end;
1757
1758   /* Scan the instruction stream of the block.  */
1759   for (insn = bb->head; insn != end; insn = NEXT_INSN (insn))
1760     {
1761       rtx pattern;
1762       rtx src;
1763       rtx dest;
1764
1765       /* If this isn't a set insn, go to the next insn.  */
1766       if (GET_CODE (insn) != INSN)
1767         continue;
1768       pattern = PATTERN (insn);
1769       if (GET_CODE (pattern) != SET)
1770         continue;
1771
1772       src = SET_SRC (pattern);
1773       dest = SET_DEST (pattern);
1774
1775       /* We're only looking for copies.  */
1776       if (GET_CODE (src) != REG || GET_CODE (dest) != REG)
1777         continue;
1778
1779       /* Coalesce only if the reg modes are the same.  As long as
1780          each reg's rtx is unique, it can have only one mode, so two
1781          pseudos of different modes can't be coalesced into one.
1782
1783          FIXME: We can probably get around this by inserting SUBREGs
1784          where appropriate, but for now we don't bother.  */
1785       if (GET_MODE (src) != GET_MODE (dest))
1786         continue;
1787
1788       /* Found a copy; see if we can use the same reg for both the
1789          source and destination (and thus eliminate the copy,
1790          ultimately).  */
1791       changed += coalesce_if_unconflicting (p, conflicts,
1792                                             REGNO (src), REGNO (dest));
1793     }
1794
1795   return changed;
1796 }
1797
1798 struct phi_coalesce_context
1799 {
1800   partition p;
1801   conflict_graph conflicts;
1802   int changed;
1803 };
1804
1805 /* Callback function for for_each_successor_phi.  If the set
1806    destination and the phi alternative regs do not conflict, place
1807    them in the same paritition class.  DATA is a pointer to a
1808    phi_coalesce_context struct.  */
1809
1810 static int
1811 coalesce_reg_in_phi (insn, dest_regno, src_regno, data)
1812      rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED;
1813      int dest_regno;
1814      int src_regno;
1815      void *data;
1816 {
1817   struct phi_coalesce_context *context =
1818     (struct phi_coalesce_context *) data;
1819
1820   /* Attempt to use the same reg, if they don't conflict.  */
1821   context->changed
1822     += coalesce_if_unconflicting (context->p, context->conflicts,
1823                                   dest_regno, src_regno);
1824   return 0;
1825 }
1826
1827 /* For each alternative in a phi function corresponding to basic block
1828    BB (in phi nodes in successor block to BB), place the reg in the
1829    phi alternative and the reg to which the phi value is set into the
1830    same class in partition P, if allowed by CONFLICTS.
1831
1832    Return the number of changes that were made to P.
1833
1834    See Morgan figure 11.14.  */
1835
1836 static int
1837 coalesce_regs_in_successor_phi_nodes (bb, p, conflicts)
1838      basic_block bb;
1839      partition p;
1840      conflict_graph conflicts;
1841 {
1842   struct phi_coalesce_context context;
1843   context.p = p;
1844   context.conflicts = conflicts;
1845   context.changed = 0;
1846
1847   for_each_successor_phi (bb, &coalesce_reg_in_phi, &context);
1848
1849   return context.changed;
1850 }
1851
1852 /* Compute and return a partition of pseudos.  Where possible,
1853    non-conflicting pseudos are placed in the same class.
1854
1855    The caller is responsible for deallocating the returned partition.  */
1856
1857 static partition
1858 compute_coalesced_reg_partition ()
1859 {
1860   basic_block bb;
1861   int changed = 0;
1862   regset_head phi_set_head;
1863   regset phi_set = &phi_set_head;
1864
1865   partition p =
1866     partition_new (ssa_definition->num_elements);
1867
1868   /* The first priority is to make sure registers that might have to
1869      be copied on abnormal critical edges are placed in the same
1870      partition.  This saves us from having to split abnormal critical
1871      edges (which can't be done).  */
1872   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1873     make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb->index, p);
1874
1875   INIT_REG_SET (phi_set);
1876
1877   do
1878     {
1879       conflict_graph conflicts;
1880
1881       changed = 0;
1882
1883       /* Build the set of registers involved in phi nodes, either as
1884          arguments to the phi function or as the target of a set.  */
1885       CLEAR_REG_SET (phi_set);
1886       mark_phi_and_copy_regs (phi_set);
1887
1888       /* Compute conflicts.  */
1889       conflicts = conflict_graph_compute (phi_set, p);
1890
1891       /* FIXME: Better would be to process most frequently executed
1892          blocks first, so that most frequently executed copies would
1893          be more likely to be removed by register coalescing.  But any
1894          order will generate correct, if non-optimal, results.  */
1895       FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1896         {
1897           changed += coalesce_regs_in_copies (bb, p, conflicts);
1898           changed +=
1899             coalesce_regs_in_successor_phi_nodes (bb, p, conflicts);
1900         }
1901
1902       conflict_graph_delete (conflicts);
1903     }
1904   while (changed > 0);
1905
1906   FREE_REG_SET (phi_set);
1907
1908   return p;
1909 }
1910
1911 /* Mark the regs in a phi node.  PTR is a phi expression or one of its
1912    components (a REG or a CONST_INT).  DATA is a reg set in which to
1913    set all regs.  Called from for_each_rtx.  */
1914
1915 static int
1916 mark_reg_in_phi (ptr, data)
1917      rtx *ptr;
1918      void *data;
1919 {
1920   rtx expr = *ptr;
1921   regset set = (regset) data;
1922
1923   switch (GET_CODE (expr))
1924     {
1925     case REG:
1926       SET_REGNO_REG_SET (set, REGNO (expr));
1927       /* Fall through.  */
1928     case CONST_INT:
1929     case PHI:
1930       return 0;
1931     default:
1932       abort ();
1933     }
1934 }
1935
1936 /* Mark in PHI_SET all pseudos that are used in a phi node -- either
1937    set from a phi expression, or used as an argument in one.  Also
1938    mark regs that are the source or target of a reg copy.  Uses
1939    ssa_definition.  */
1940
1941 static void
1942 mark_phi_and_copy_regs (phi_set)
1943      regset phi_set;
1944 {
1945   unsigned int reg;
1946
1947   /* Scan the definitions of all regs.  */
1948   for (reg = 0; reg < VARRAY_SIZE (ssa_definition); ++reg)
1949     if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg))
1950       {
1951         rtx insn = VARRAY_RTX (ssa_definition, reg);
1952         rtx pattern;
1953         rtx src;
1954
1955         if (insn == NULL
1956             || (GET_CODE (insn) == NOTE
1957                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED))
1958           continue;
1959         pattern = PATTERN (insn);
1960         /* Sometimes we get PARALLEL insns.  These aren't phi nodes or
1961            copies.  */
1962         if (GET_CODE (pattern) != SET)
1963           continue;
1964         src = SET_SRC (pattern);
1965
1966         if (GET_CODE (src) == REG)
1967           {
1968             /* It's a reg copy.  */
1969             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, reg);
1970             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, REGNO (src));
1971           }
1972         else if (GET_CODE (src) == PHI)
1973           {
1974             /* It's a phi node.  Mark the reg being set.  */
1975             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, reg);
1976             /* Mark the regs used in the phi function.  */
1977             for_each_rtx (&src, mark_reg_in_phi, phi_set);
1978           }
1979         /* ... else nothing to do.  */
1980       }
1981 }
1982
1983 /* Rename regs in insn PTR that are equivalent.  DATA is the register
1984    partition which specifies equivalences.  */
1985
1986 static int
1987 rename_equivalent_regs_in_insn (ptr, data)
1988      rtx *ptr;
1989      void* data;
1990 {
1991   rtx x = *ptr;
1992   partition reg_partition = (partition) data;
1993
1994   if (x == NULL_RTX)
1995     return 0;
1996
1997   switch (GET_CODE (x))
1998     {
1999     case REG:
2000       if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (x)))
2001         {
2002           unsigned int regno = REGNO (x);
2003           unsigned int new_regno = partition_find (reg_partition, regno);
2004           rtx canonical_element_rtx = ssa_rename_from_lookup (new_regno);
2005
2006           if (canonical_element_rtx != NULL_RTX &&
2007               HARD_REGISTER_P (canonical_element_rtx))
2008             {
2009               if (REGNO (canonical_element_rtx) != regno)
2010                 *ptr = canonical_element_rtx;
2011             }
2012           else if (regno != new_regno)
2013             {
2014               rtx new_reg = regno_reg_rtx[new_regno];
2015               if (GET_MODE (x) != GET_MODE (new_reg))
2016                 abort ();
2017               *ptr = new_reg;
2018             }
2019         }
2020       return -1;
2021
2022     case PHI:
2023       /* No need to rename the phi nodes.  We'll check equivalence
2024          when inserting copies.  */
2025       return -1;
2026
2027     default:
2028       /* Anything else, continue traversing.  */
2029       return 0;
2030     }
2031 }
2032
2033 /* Record the register's canonical element stored in SRFP in the
2034    canonical_elements sbitmap packaged in DATA.  This function is used
2035    as a callback function for traversing ssa_rename_from.  */
2036
2037 static int
2038 record_canonical_element_1 (srfp, data)
2039      void **srfp;
2040      void *data;
2041 {
2042   unsigned int reg = ((ssa_rename_from_pair *) *srfp)->reg;
2043   sbitmap canonical_elements =
2044     ((struct ssa_rename_from_hash_table_data *) data)->canonical_elements;
2045   partition reg_partition =
2046     ((struct ssa_rename_from_hash_table_data *) data)->reg_partition;
2047
2048   SET_BIT (canonical_elements, partition_find (reg_partition, reg));
2049   return 1;
2050 }
2051
2052 /* For each class in the REG_PARTITION corresponding to a particular
2053    hard register and machine mode, check that there are no other
2054    classes with the same hard register and machine mode.  Returns
2055    nonzero if this is the case, i.e., the partition is acceptable.  */
2056
2057 static int
2058 check_hard_regs_in_partition (reg_partition)
2059      partition reg_partition;
2060 {
2061   /* CANONICAL_ELEMENTS has a nonzero bit if a class with the given register
2062      number and machine mode has already been seen.  This is a
2063      problem with the partition.  */
2064   sbitmap canonical_elements;
2065   int element_index;
2066   int already_seen[FIRST_PSEUDO_REGISTER][NUM_MACHINE_MODES];
2067   int reg;
2068   int mach_mode;
2069
2070   /* Collect a list of canonical elements.  */
2071   canonical_elements = sbitmap_alloc (max_reg_num ());
2072   sbitmap_zero (canonical_elements);
2073   ssa_rename_from_traverse (&record_canonical_element_1,
2074                             canonical_elements, reg_partition);
2075
2076   /* We have not seen any hard register uses.  */
2077   for (reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++reg)
2078     for (mach_mode = 0; mach_mode < NUM_MACHINE_MODES; ++mach_mode)
2079       already_seen[reg][mach_mode] = 0;
2080
2081   /* Check for classes with the same hard register and machine mode.  */
2082   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (canonical_elements, 0, element_index,
2083   {
2084     rtx hard_reg_rtx = ssa_rename_from_lookup (element_index);
2085     if (hard_reg_rtx != NULL_RTX &&
2086         HARD_REGISTER_P (hard_reg_rtx) &&
2087         already_seen[REGNO (hard_reg_rtx)][GET_MODE (hard_reg_rtx)] != 0)
2088           /* Two distinct partition classes should be mapped to the same
2089              hard register.  */
2090           return 0;
2091   });
2092
2093   sbitmap_free (canonical_elements);
2094
2095   return 1;
2096 }
2097
2098 /* Rename regs that are equivalent in REG_PARTITION.  Also collapse
2099    any SEQUENCE insns.  */
2100
2101 static void
2102 rename_equivalent_regs (reg_partition)
2103      partition reg_partition;
2104 {
2105   basic_block b;
2106
2107   FOR_EACH_BB_REVERSE (b)
2108     {
2109       rtx next = b->head;
2110       rtx last = b->end;
2111       rtx insn;
2112
2113       do
2114         {
2115           insn = next;
2116           if (INSN_P (insn))
2117             {
2118               for_each_rtx (&PATTERN (insn),
2119                             rename_equivalent_regs_in_insn,
2120                             reg_partition);
2121               for_each_rtx (&REG_NOTES (insn),
2122                             rename_equivalent_regs_in_insn,
2123                             reg_partition);
2124
2125               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SEQUENCE)
2126                 {
2127                   rtx s = PATTERN (insn);
2128                   int slen = XVECLEN (s, 0);
2129                   int i;
2130
2131                   if (slen <= 1)
2132                     abort ();
2133
2134                   PATTERN (insn) = XVECEXP (s, 0, slen-1);
2135                   for (i = 0; i < slen - 1; i++)
2136                     emit_insn_before (XVECEXP (s, 0, i), insn);
2137                 }
2138             }
2139
2140           next = NEXT_INSN (insn);
2141         }
2142       while (insn != last);
2143     }
2144 }
2145
2146 /* The main entry point for moving from SSA.  */
2147
2148 void
2149 convert_from_ssa ()
2150 {
2151   basic_block b, bb;
2152   partition reg_partition;
2153   rtx insns = get_insns ();
2154
2155   /* Need global_live_at_{start,end} up to date.  There should not be
2156      any significant dead code at this point, except perhaps dead
2157      stores.  So do not take the time to perform dead code elimination.
2158
2159      Register coalescing needs death notes, so generate them.  */
2160   life_analysis (insns, NULL, PROP_DEATH_NOTES);
2161
2162   /* Figure out which regs in copies and phi nodes don't conflict and
2163      therefore can be coalesced.  */
2164   if (conservative_reg_partition)
2165     reg_partition = compute_conservative_reg_partition ();
2166   else
2167     reg_partition = compute_coalesced_reg_partition ();
2168
2169   if (!check_hard_regs_in_partition (reg_partition))
2170     /* Two separate partitions should correspond to the same hard
2171        register but do not.  */
2172     abort ();
2173
2174   rename_equivalent_regs (reg_partition);
2175
2176   /* Eliminate the PHI nodes.  */
2177   FOR_EACH_BB_REVERSE (b)
2178     {
2179       edge e;
2180
2181       for (e = b->pred; e; e = e->pred_next)
2182         if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2183           eliminate_phi (e, reg_partition);
2184     }
2185
2186   partition_delete (reg_partition);
2187
2188   /* Actually delete the PHI nodes.  */
2189   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
2190     {
2191       rtx insn = bb->head;
2192
2193       while (1)
2194         {
2195           /* If this is a PHI node delete it.  */
2196           if (PHI_NODE_P (insn))
2197             {
2198               if (insn == bb->end)
2199                 bb->end = PREV_INSN (insn);
2200               insn = delete_insn (insn);
2201             }
2202           /* Since all the phi nodes come at the beginning of the
2203              block, if we find an ordinary insn, we can stop looking
2204              for more phi nodes.  */
2205           else if (INSN_P (insn))
2206             break;
2207           /* If we've reached the end of the block, stop.  */
2208           else if (insn == bb->end)
2209             break;
2210           else
2211             insn = NEXT_INSN (insn);
2212         }
2213     }
2214
2215   /* Commit all the copy nodes needed to convert out of SSA form.  */
2216   commit_edge_insertions ();
2217
2218   in_ssa_form = 0;
2219
2220   count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
2221
2222   /* Deallocate the data structures.  */
2223   ssa_definition = 0;
2224   ssa_rename_from_free ();
2225 }
2226
2227 /* Scan phi nodes in successors to BB.  For each such phi node that
2228    has a phi alternative value corresponding to BB, invoke FN.  FN
2229    is passed the entire phi node insn, the regno of the set
2230    destination, the regno of the phi argument corresponding to BB,
2231    and DATA.
2232
2233    If FN ever returns non-zero, stops immediately and returns this
2234    value.  Otherwise, returns zero.  */
2235
2236 int
2237 for_each_successor_phi (bb, fn, data)
2238      basic_block bb;
2239      successor_phi_fn fn;
2240      void *data;
2241 {
2242   edge e;
2243
2244   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
2245     return 0;
2246
2247   /* Scan outgoing edges.  */
2248   for (e = bb->succ; e != NULL; e = e->succ_next)
2249     {
2250       rtx insn;
2251
2252       basic_block successor = e->dest;
2253       if (successor == ENTRY_BLOCK_PTR
2254           || successor == EXIT_BLOCK_PTR)
2255         continue;
2256
2257       /* Advance to the first non-label insn of the successor block.  */
2258       insn = first_insn_after_basic_block_note (successor);
2259
2260       if (insn == NULL)
2261         continue;
2262
2263       /* Scan phi nodes in the successor.  */
2264       for ( ; PHI_NODE_P (insn); insn = NEXT_INSN (insn))
2265         {
2266           int result;
2267           rtx phi_set = PATTERN (insn);
2268           rtx *alternative = phi_alternative (phi_set, bb->index);
2269           rtx phi_src;
2270
2271           /* This phi function may not have an alternative
2272              corresponding to the incoming edge, indicating the
2273              assigned variable is not defined along the edge.  */
2274           if (alternative == NULL)
2275             continue;
2276           phi_src = *alternative;
2277
2278           /* Invoke the callback.  */
2279           result = (*fn) (insn, REGNO (SET_DEST (phi_set)),
2280                           REGNO (phi_src), data);
2281
2282           /* Terminate if requested.  */
2283           if (result != 0)
2284             return result;
2285         }
2286     }
2287
2288   return 0;
2289 }
2290
2291 /* Assuming the ssa_rename_from mapping has been established, yields
2292    nonzero if 1) only one SSA register of REG1 and REG2 comes from a
2293    hard register or 2) both SSA registers REG1 and REG2 come from
2294    different hard registers.  */
2295
2296 static int
2297 conflicting_hard_regs_p (reg1, reg2)
2298      int reg1;
2299      int reg2;
2300 {
2301   int orig_reg1 = original_register (reg1);
2302   int orig_reg2 = original_register (reg2);
2303   if (HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2)
2304       && orig_reg1 != orig_reg2)
2305     return 1;
2306   if (HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && !HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2))
2307     return 1;
2308   if (!HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2))
2309     return 1;
2310
2311   return 0;
2312 }