OSDN Git Service

* doc/install.texi (xtensa-*-elf): New target.
[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   int bb;
474
475   sbitmap_vector_zero (evals, nregs);
476   fe_evals = evals;
477
478   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
479     {
480       rtx p, last;
481
482       fe_current_bb = bb;
483       p = BLOCK_HEAD (bb);
484       last = BLOCK_END (bb);
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   int 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 (c = 0; c < n_basic_blocks; ++c)
532     if (idom[c] == bb && ! TEST_BIT (done, c))
533       compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, idom, c, 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 (c = 0; c < n_basic_blocks; ++c)
546     if (idom[c] == bb)
547       {
548         int x;
549         EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (frontiers[c], 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 (n_basic_blocks);
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 (n_basic_blocks);
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 != NULL_RTX && new_reg != RENAME_NO_RTX)
925             {
926               if (GET_MODE (x) != GET_MODE (new_reg))
927                 abort ();
928               *ptr = new_reg;
929             }
930           /* Else this is a use before a set.  Warn?  */
931         }
932       return -1;
933
934     case CLOBBER:
935       /* There is considerable debate on how CLOBBERs ought to be
936          handled in SSA.  For now, we're keeping the CLOBBERs, which
937          means that we don't really have SSA form.  There are a couple
938          of proposals for how to fix this problem, but neither is
939          implemented yet.  */
940       {
941         rtx dest = XCEXP (x, 0, CLOBBER);
942         if (REG_P (dest))
943           {
944             if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (dest))
945                 && REGNO (dest) < ssa_max_reg_num)
946               {
947                 rtx new_reg = ssa_rename_to_lookup (dest);
948                 if (new_reg != NULL_RTX && new_reg != RENAME_NO_RTX)
949                     XCEXP (x, 0, CLOBBER) = new_reg;
950               }
951             /* Stop traversing.  */
952             return -1;
953           }         
954         else
955           /* Continue traversing.  */
956           return 0;
957       }
958
959     case PHI:
960       /* Never muck with the phi.  We do that elsewhere, special-like.  */
961       return -1;
962
963     default:
964       /* Anything else, continue traversing.  */
965       return 0;
966     }
967 }
968
969 static void
970 rename_block (bb, idom)
971      int bb;
972      int *idom;
973 {
974   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
975   edge e;
976   rtx insn, next, last;
977   struct rename_set_data *set_data = NULL;
978   int c;
979
980   /* Step One: Walk the basic block, adding new names for sets and
981      replacing uses.  */
982      
983   next = b->head;
984   last = b->end;
985   do
986     {
987       insn = next;
988       if (INSN_P (insn))
989         {
990           struct rename_context context;
991           context.done_renames = set_data;
992           context.new_renames = NULL;
993           context.current_insn = insn;
994
995           start_sequence ();
996           for_each_rtx (&PATTERN (insn), rename_insn_1, &context);
997           for_each_rtx (&REG_NOTES (insn), rename_insn_1, &context);
998
999           /* Sometimes, we end up with a sequence of insns that
1000              SSA needs to treat as a single insn.  Wrap these in a
1001              SEQUENCE.  (Any notes now get attached to the SEQUENCE,
1002              not to the old version inner insn.)  */
1003           if (get_insns () != NULL_RTX)
1004             {
1005               rtx seq;
1006               int i;
1007               
1008               emit (PATTERN (insn));
1009               seq = gen_sequence ();
1010               /* We really want a SEQUENCE of SETs, not a SEQUENCE
1011                  of INSNs.  */
1012               for (i = 0; i < XVECLEN (seq, 0); i++)
1013                 XVECEXP (seq, 0, i) = PATTERN (XVECEXP (seq, 0, i));
1014               PATTERN (insn) = seq;
1015             }
1016           end_sequence ();
1017           
1018           apply_delayed_renames (&context);
1019           set_data = context.done_renames;
1020         }
1021
1022       next = NEXT_INSN (insn);
1023     }
1024   while (insn != last);
1025
1026   /* Step Two: Update the phi nodes of this block's successors.  */
1027
1028   for (e = b->succ; e; e = e->succ_next)
1029     {
1030       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
1031         continue;
1032
1033       insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1034
1035       while (PHI_NODE_P (insn))
1036         {
1037           rtx phi = PATTERN (insn);
1038           rtx reg;
1039
1040           /* Find out which of our outgoing registers this node is
1041              intended to replace.  Note that if this is not the first PHI
1042              node to have been created for this register, we have to
1043              jump through rename links to figure out which register
1044              we're talking about.  This can easily be recognized by
1045              noting that the regno is new to this pass.  */
1046           reg = SET_DEST (phi);
1047           if (REGNO (reg) >= ssa_max_reg_num)
1048             reg = ssa_rename_from_lookup (REGNO (reg));
1049           if (reg == NULL_RTX)
1050             abort ();
1051           reg = ssa_rename_to_lookup (reg);
1052
1053           /* It is possible for the variable to be uninitialized on
1054              edges in.  Reduce the arity of the PHI so that we don't
1055              consider those edges.  */
1056           if (reg == NULL || reg == RENAME_NO_RTX)
1057             {
1058               if (! remove_phi_alternative (phi, b))
1059                 abort ();
1060             }
1061           else
1062             {
1063               /* When we created the PHI nodes, we did not know what mode
1064                  the register should be.  Now that we've found an original,
1065                  we can fill that in.  */
1066               if (GET_MODE (SET_DEST (phi)) == VOIDmode)
1067                 PUT_MODE (SET_DEST (phi), GET_MODE (reg));
1068               else if (GET_MODE (SET_DEST (phi)) != GET_MODE (reg))
1069                 abort ();
1070
1071               *phi_alternative (phi, bb) = reg;
1072             }
1073
1074           insn = NEXT_INSN (insn);
1075         }
1076     }
1077
1078   /* Step Three: Do the same to the children of this block in
1079      dominator order.  */
1080
1081   for (c = 0; c < n_basic_blocks; ++c)
1082     if (idom[c] == bb)
1083       rename_block (c, idom);
1084
1085   /* Step Four: Update the sets to refer to their new register,
1086      and restore ssa_rename_to to its previous state.  */
1087
1088   while (set_data)
1089     {
1090       struct rename_set_data *next;
1091       rtx old_reg = *set_data->reg_loc;
1092
1093       if (*set_data->reg_loc != set_data->old_reg)
1094         abort ();
1095       *set_data->reg_loc = set_data->new_reg;
1096
1097       ssa_rename_to_insert (old_reg, set_data->prev_reg);
1098
1099       next = set_data->next;
1100       free (set_data);
1101       set_data = next;
1102     }      
1103 }
1104
1105 static void
1106 rename_registers (nregs, idom)
1107      int nregs;
1108      int *idom;
1109 {
1110   VARRAY_RTX_INIT (ssa_definition, nregs * 3, "ssa_definition");
1111   ssa_rename_from_initialize ();
1112
1113   ssa_rename_to_pseudo = (rtx *) alloca (nregs * sizeof(rtx));
1114   memset ((char *) ssa_rename_to_pseudo, 0, nregs * sizeof(rtx));
1115   memset ((char *) ssa_rename_to_hard, 0, 
1116          FIRST_PSEUDO_REGISTER * NUM_MACHINE_MODES * sizeof (rtx));
1117
1118   rename_block (0, idom);
1119
1120   /* ??? Update basic_block_live_at_start, and other flow info 
1121      as needed.  */
1122
1123   ssa_rename_to_pseudo = NULL;
1124 }
1125
1126 /* The main entry point for moving to SSA.  */
1127
1128 void
1129 convert_to_ssa ()
1130 {
1131   /* Element I is the set of blocks that set register I.  */
1132   sbitmap *evals;
1133
1134   /* Dominator bitmaps.  */
1135   sbitmap *dfs;
1136   sbitmap *idfs;
1137
1138   /* Element I is the immediate dominator of block I.  */
1139   int *idom;
1140
1141   int nregs;
1142
1143   /* Don't do it twice.  */
1144   if (in_ssa_form)
1145     abort ();
1146
1147   /* Need global_live_at_{start,end} up to date.  Do not remove any
1148      dead code.  We'll let the SSA optimizers do that.  */
1149   life_analysis (get_insns (), NULL, 0);
1150
1151   idom = (int *) alloca (n_basic_blocks * sizeof (int));
1152   memset ((void *) idom, -1, (size_t) n_basic_blocks * sizeof (int));
1153   calculate_dominance_info (idom, NULL, CDI_DOMINATORS);
1154
1155   if (rtl_dump_file)
1156     {
1157       int i;
1158       fputs (";; Immediate Dominators:\n", rtl_dump_file);
1159       for (i = 0; i < n_basic_blocks; ++i)
1160         fprintf (rtl_dump_file, ";\t%3d = %3d\n", i, idom[i]);
1161       fflush (rtl_dump_file);
1162     }
1163
1164   /* Compute dominance frontiers.  */
1165
1166   dfs = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, n_basic_blocks);
1167   compute_dominance_frontiers (dfs, idom);
1168
1169   if (rtl_dump_file)
1170     {
1171       dump_sbitmap_vector (rtl_dump_file, ";; Dominance Frontiers:",
1172                            "; Basic Block", dfs, n_basic_blocks);
1173       fflush (rtl_dump_file);
1174     }
1175
1176   /* Compute register evaluations.  */
1177
1178   ssa_max_reg_num = max_reg_num ();
1179   nregs = ssa_max_reg_num;
1180   evals = sbitmap_vector_alloc (nregs, n_basic_blocks);
1181   find_evaluations (evals, nregs);
1182
1183   /* Compute the iterated dominance frontier for each register.  */
1184
1185   idfs = sbitmap_vector_alloc (nregs, n_basic_blocks);
1186   compute_iterated_dominance_frontiers (idfs, dfs, evals, nregs);
1187
1188   if (rtl_dump_file)
1189     {
1190       dump_sbitmap_vector (rtl_dump_file, ";; Iterated Dominance Frontiers:",
1191                            "; Register", idfs, nregs);
1192       fflush (rtl_dump_file);
1193     }
1194
1195   /* Insert the phi nodes.  */
1196
1197   insert_phi_nodes (idfs, evals, nregs);
1198
1199   /* Rename the registers to satisfy SSA.  */
1200
1201   rename_registers (nregs, idom);
1202
1203   /* All done!  Clean up and go home.  */
1204
1205   sbitmap_vector_free (dfs);
1206   sbitmap_vector_free (evals);
1207   sbitmap_vector_free (idfs);
1208   in_ssa_form = 1;
1209
1210   reg_scan (get_insns (), max_reg_num (), 1);
1211 }
1212
1213 /* REG is the representative temporary of its partition.  Add it to the
1214    set of nodes to be processed, if it hasn't been already.  Return the
1215    index of this register in the node set.  */
1216
1217 static inline int
1218 ephi_add_node (reg, nodes, n_nodes)
1219      rtx reg, *nodes;
1220      int *n_nodes;
1221 {
1222   int i;
1223   for (i = *n_nodes - 1; i >= 0; --i)
1224     if (REGNO (reg) == REGNO (nodes[i]))
1225       return i;
1226
1227   nodes[i = (*n_nodes)++] = reg;
1228   return i;
1229 }
1230
1231 /* Part one of the topological sort.  This is a forward (downward) search
1232    through the graph collecting a stack of nodes to process.  Assuming no
1233    cycles, the nodes at top of the stack when we are finished will have
1234    no other dependencies.  */
1235
1236 static int *
1237 ephi_forward (t, visited, succ, tstack)
1238      int t;
1239      sbitmap visited;
1240      sbitmap *succ;
1241      int *tstack;
1242 {
1243   int s;
1244
1245   SET_BIT (visited, t);
1246
1247   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (succ[t], 0, s,
1248     {
1249       if (! TEST_BIT (visited, s))
1250         tstack = ephi_forward (s, visited, succ, tstack);
1251     });
1252
1253   *tstack++ = t;
1254   return tstack;
1255 }
1256
1257 /* Part two of the topological sort.  The is a backward search through
1258    a cycle in the graph, copying the data forward as we go.  */
1259
1260 static void
1261 ephi_backward (t, visited, pred, nodes)
1262      int t;
1263      sbitmap visited, *pred;
1264      rtx *nodes;
1265 {
1266   int p;
1267
1268   SET_BIT (visited, t);
1269
1270   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1271     {
1272       if (! TEST_BIT (visited, p))
1273         {
1274           ephi_backward (p, visited, pred, nodes);
1275           emit_move_insn (nodes[p], nodes[t]);
1276         }
1277     });
1278 }
1279
1280 /* Part two of the topological sort.  Create the copy for a register
1281    and any cycle of which it is a member.  */
1282
1283 static void
1284 ephi_create (t, visited, pred, succ, nodes)
1285      int t;
1286      sbitmap visited, *pred, *succ;
1287      rtx *nodes;
1288 {
1289   rtx reg_u = NULL_RTX;
1290   int unvisited_predecessors = 0;
1291   int p;
1292
1293   /* Iterate through the predecessor list looking for unvisited nodes.
1294      If there are any, we have a cycle, and must deal with that.  At 
1295      the same time, look for a visited predecessor.  If there is one,
1296      we won't need to create a temporary.  */
1297
1298   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1299     {
1300       if (! TEST_BIT (visited, p))
1301         unvisited_predecessors = 1;
1302       else if (!reg_u)
1303         reg_u = nodes[p];
1304     });
1305
1306   if (unvisited_predecessors)
1307     {
1308       /* We found a cycle.  Copy out one element of the ring (if necessary),
1309          then traverse the ring copying as we go.  */
1310
1311       if (!reg_u)
1312         {
1313           reg_u = gen_reg_rtx (GET_MODE (nodes[t]));
1314           emit_move_insn (reg_u, nodes[t]);
1315         }
1316
1317       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1318         {
1319           if (! TEST_BIT (visited, p))
1320             {
1321               ephi_backward (p, visited, pred, nodes);
1322               emit_move_insn (nodes[p], reg_u);
1323             }
1324         });
1325     }  
1326   else 
1327     {
1328       /* No cycle.  Just copy the value from a successor.  */
1329
1330       int s;
1331       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (succ[t], 0, s,
1332         {
1333           SET_BIT (visited, t);
1334           emit_move_insn (nodes[t], nodes[s]);
1335           return;
1336         });
1337     }
1338 }
1339
1340 /* Convert the edge to normal form.  */
1341
1342 static void
1343 eliminate_phi (e, reg_partition)
1344      edge e;
1345      partition reg_partition;
1346 {
1347   int n_nodes;
1348   sbitmap *pred, *succ;
1349   sbitmap visited;
1350   rtx *nodes;
1351   int *stack, *tstack;
1352   rtx insn;
1353   int i;
1354
1355   /* Collect an upper bound on the number of registers needing processing.  */
1356
1357   insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1358
1359   n_nodes = 0;
1360   while (PHI_NODE_P (insn))
1361     {
1362       insn = next_nonnote_insn (insn);
1363       n_nodes += 2;
1364     }
1365
1366   if (n_nodes == 0)
1367     return;
1368
1369   /* Build the auxiliary graph R(B). 
1370
1371      The nodes of the graph are the members of the register partition
1372      present in Phi(B).  There is an edge from FIND(T0)->FIND(T1) for
1373      each T0 = PHI(...,T1,...), where T1 is for the edge from block C.  */
1374
1375   nodes = (rtx *) alloca (n_nodes * sizeof(rtx));
1376   pred = sbitmap_vector_alloc (n_nodes, n_nodes);
1377   succ = sbitmap_vector_alloc (n_nodes, n_nodes);
1378   sbitmap_vector_zero (pred, n_nodes);
1379   sbitmap_vector_zero (succ, n_nodes);
1380
1381   insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1382
1383   n_nodes = 0;
1384   for (; PHI_NODE_P (insn); insn = next_nonnote_insn (insn))
1385     {
1386       rtx* preg = phi_alternative (PATTERN (insn), e->src->index);
1387       rtx tgt = SET_DEST (PATTERN (insn));
1388       rtx reg;
1389
1390       /* There may be no phi alternative corresponding to this edge.
1391          This indicates that the phi variable is undefined along this
1392          edge.  */
1393       if (preg == NULL)
1394         continue;
1395       reg = *preg;
1396
1397       if (GET_CODE (reg) != REG || GET_CODE (tgt) != REG)
1398         abort ();
1399
1400       reg = regno_reg_rtx[partition_find (reg_partition, REGNO (reg))];
1401       tgt = regno_reg_rtx[partition_find (reg_partition, REGNO (tgt))];
1402       /* If the two registers are already in the same partition, 
1403          nothing will need to be done.  */
1404       if (reg != tgt)
1405         {
1406           int ireg, itgt;
1407
1408           ireg = ephi_add_node (reg, nodes, &n_nodes);
1409           itgt = ephi_add_node (tgt, nodes, &n_nodes);
1410
1411           SET_BIT (pred[ireg], itgt);
1412           SET_BIT (succ[itgt], ireg);
1413         }
1414     }
1415
1416   if (n_nodes == 0)
1417     goto out;
1418
1419   /* Begin a topological sort of the graph.  */
1420
1421   visited = sbitmap_alloc (n_nodes);
1422   sbitmap_zero (visited);
1423
1424   tstack = stack = (int *) alloca (n_nodes * sizeof (int));
1425
1426   for (i = 0; i < n_nodes; ++i)
1427     if (! TEST_BIT (visited, i))
1428       tstack = ephi_forward (i, visited, succ, tstack);
1429
1430   sbitmap_zero (visited);
1431
1432   /* As we find a solution to the tsort, collect the implementation 
1433      insns in a sequence.  */
1434   start_sequence ();
1435   
1436   while (tstack != stack)
1437     {
1438       i = *--tstack;
1439       if (! TEST_BIT (visited, i))
1440         ephi_create (i, visited, pred, succ, nodes);
1441     }
1442
1443   insn = gen_sequence ();
1444   end_sequence ();
1445   insert_insn_on_edge (insn, e);
1446   if (rtl_dump_file)
1447     fprintf (rtl_dump_file, "Emitting copy on edge (%d,%d)\n",
1448              e->src->index, e->dest->index);
1449
1450   sbitmap_free (visited);
1451 out:
1452   sbitmap_vector_free (pred);
1453   sbitmap_vector_free (succ);
1454 }
1455
1456 /* For basic block B, consider all phi insns which provide an
1457    alternative corresponding to an incoming abnormal critical edge.
1458    Place the phi alternative corresponding to that abnormal critical
1459    edge in the same register class as the destination of the set.  
1460
1461    From Morgan, p. 178:
1462
1463      For each abnormal critical edge (C, B), 
1464      if T0 = phi (T1, ..., Ti, ..., Tm) is a phi node in B, 
1465      and C is the ith predecessor of B, 
1466      then T0 and Ti must be equivalent. 
1467
1468    Return non-zero iff any such cases were found for which the two
1469    regs were not already in the same class.  */
1470
1471 static int
1472 make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb, reg_partition)
1473      int bb;
1474      partition reg_partition;
1475 {
1476   int changed = 0;
1477   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
1478   rtx phi;
1479
1480   /* Advance to the first phi node.  */
1481   phi = first_insn_after_basic_block_note (b);
1482
1483   /* Scan all the phi nodes.  */
1484   for (; 
1485        PHI_NODE_P (phi);
1486        phi = next_nonnote_insn (phi))
1487     {
1488       edge e;
1489       int tgt_regno;
1490       rtx set = PATTERN (phi);
1491       rtx tgt = SET_DEST (set);
1492
1493       /* The set target is expected to be an SSA register.  */
1494       if (GET_CODE (tgt) != REG 
1495           || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (tgt)))
1496         abort ();
1497       tgt_regno = REGNO (tgt);
1498
1499       /* Scan incoming abnormal critical edges.  */
1500       for (e = b->pred; e; e = e->pred_next)
1501         if ((e->flags & EDGE_ABNORMAL) && EDGE_CRITICAL_P (e))
1502           {
1503             rtx *alt = phi_alternative (set, e->src->index);
1504             int alt_regno;
1505
1506             /* If there is no alternative corresponding to this edge,
1507                the value is undefined along the edge, so just go on.  */
1508             if (alt == 0)
1509               continue;
1510
1511             /* The phi alternative is expected to be an SSA register.  */
1512             if (GET_CODE (*alt) != REG 
1513                 || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt)))
1514               abort ();
1515             alt_regno = REGNO (*alt);
1516
1517             /* If the set destination and the phi alternative aren't
1518                already in the same class...  */
1519             if (partition_find (reg_partition, tgt_regno) 
1520                 != partition_find (reg_partition, alt_regno))
1521               {
1522                 /* ... make them such.  */
1523                 if (conflicting_hard_regs_p (tgt_regno, alt_regno))
1524                   /* It is illegal to unify a hard register with a
1525                      different register.  */
1526                   abort ();
1527                 
1528                 partition_union (reg_partition, 
1529                                  tgt_regno, alt_regno);
1530                 ++changed;
1531               }
1532           }
1533     }
1534
1535   return changed;
1536 }
1537
1538 /* Consider phi insns in basic block BB pairwise.  If the set target
1539    of both isns are equivalent pseudos, make the corresponding phi
1540    alternatives in each phi corresponding equivalent.
1541
1542    Return nonzero if any new register classes were unioned.  */
1543
1544 static int
1545 make_equivalent_phi_alternatives_equivalent (bb, reg_partition)
1546      int bb;
1547      partition reg_partition;
1548 {
1549   int changed = 0;
1550   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
1551   rtx phi;
1552
1553   /* Advance to the first phi node.  */
1554   phi = first_insn_after_basic_block_note (b);
1555
1556   /* Scan all the phi nodes.  */
1557   for (; 
1558        PHI_NODE_P (phi);
1559        phi = next_nonnote_insn (phi))
1560     {
1561       rtx set = PATTERN (phi);
1562       /* The regno of the destination of the set.  */
1563       int tgt_regno = REGNO (SET_DEST (PATTERN (phi)));
1564
1565       rtx phi2 = next_nonnote_insn (phi);
1566
1567       /* Scan all phi nodes following this one.  */
1568       for (;
1569            PHI_NODE_P (phi2);
1570            phi2 = next_nonnote_insn (phi2))
1571         {
1572           rtx set2 = PATTERN (phi2);
1573           /* The regno of the destination of the set.  */
1574           int tgt2_regno = REGNO (SET_DEST (set2));
1575                   
1576           /* Are the set destinations equivalent regs?  */
1577           if (partition_find (reg_partition, tgt_regno) ==
1578               partition_find (reg_partition, tgt2_regno))
1579             {
1580               edge e;
1581               /* Scan over edges.  */
1582               for (e = b->pred; e; e = e->pred_next)
1583                 {
1584                   int pred_block = e->src->index;
1585                   /* Identify the phi alternatives from both phi
1586                      nodes corresponding to this edge.  */
1587                   rtx *alt = phi_alternative (set, pred_block);
1588                   rtx *alt2 = phi_alternative (set2, pred_block);
1589
1590                   /* If one of the phi nodes doesn't have a
1591                      corresponding alternative, just skip it.  */
1592                   if (alt == 0 || alt2 == 0)
1593                     continue;
1594
1595                   /* Both alternatives should be SSA registers.  */
1596                   if (GET_CODE (*alt) != REG
1597                       || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt)))
1598                     abort ();
1599                   if (GET_CODE (*alt2) != REG
1600                       || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt2)))
1601                     abort ();
1602
1603                   /* If the alternatives aren't already in the same
1604                      class ...  */
1605                   if (partition_find (reg_partition, REGNO (*alt)) 
1606                       != partition_find (reg_partition, REGNO (*alt2)))
1607                     {
1608                       /* ... make them so.  */
1609                       if (conflicting_hard_regs_p (REGNO (*alt), REGNO (*alt2)))
1610                         /* It is illegal to unify a hard register with
1611                            a different register.  */
1612                         abort ();
1613
1614                       partition_union (reg_partition, 
1615                                        REGNO (*alt), REGNO (*alt2));
1616                       ++changed;
1617                     }
1618                 }
1619             }
1620         }
1621     }
1622
1623   return changed;
1624 }
1625
1626 /* Compute a conservative partition of outstanding pseudo registers.
1627    See Morgan 7.3.1.  */
1628
1629 static partition
1630 compute_conservative_reg_partition ()
1631 {
1632   int bb;
1633   int changed = 0;
1634
1635   /* We don't actually work with hard registers, but it's easier to
1636      carry them around anyway rather than constantly doing register
1637      number arithmetic.  */
1638   partition p = 
1639     partition_new (ssa_definition->num_elements);
1640
1641   /* The first priority is to make sure registers that might have to
1642      be copied on abnormal critical edges are placed in the same
1643      partition.  This saves us from having to split abnormal critical
1644      edges.  */
1645   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
1646     changed += make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb, p);
1647   
1648   /* Now we have to insure that corresponding arguments of phi nodes
1649      assigning to corresponding regs are equivalent.  Iterate until
1650      nothing changes.  */
1651   while (changed > 0)
1652     {
1653       changed = 0;
1654       for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
1655         changed += make_equivalent_phi_alternatives_equivalent (bb, p);
1656     }
1657
1658   return p;
1659 }
1660
1661 /* The following functions compute a register partition that attempts
1662    to eliminate as many reg copies and phi node copies as possible by
1663    coalescing registers.   This is the strategy:
1664
1665     1. As in the conservative case, the top priority is to coalesce
1666        registers that otherwise would cause copies to be placed on
1667        abnormal critical edges (which isn't possible).
1668
1669     2. Figure out which regs are involved (in the LHS or RHS) of
1670        copies and phi nodes.  Compute conflicts among these regs.  
1671
1672     3. Walk around the instruction stream, placing two regs in the
1673        same class of the partition if one appears on the LHS and the
1674        other on the RHS of a copy or phi node and the two regs don't
1675        conflict.  The conflict information of course needs to be
1676        updated.  
1677
1678     4. If anything has changed, there may be new opportunities to
1679        coalesce regs, so go back to 2.
1680 */
1681
1682 /* If REG1 and REG2 don't conflict in CONFLICTS, place them in the
1683    same class of partition P, if they aren't already.  Update
1684    CONFLICTS appropriately.  
1685
1686    Returns one if REG1 and REG2 were placed in the same class but were
1687    not previously; zero otherwise.  
1688
1689    See Morgan figure 11.15.  */
1690
1691 static int 
1692 coalesce_if_unconflicting (p, conflicts, reg1, reg2)
1693      partition p;
1694      conflict_graph conflicts;
1695      int reg1;
1696      int reg2;
1697 {
1698   int reg;
1699
1700   /* Work only on SSA registers.  */
1701   if (!CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg1) || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg2))
1702     return 0;
1703
1704   /* Find the canonical regs for the classes containing REG1 and
1705      REG2.  */
1706   reg1 = partition_find (p, reg1);
1707   reg2 = partition_find (p, reg2);
1708   
1709   /* If they're already in the same class, there's nothing to do.  */
1710   if (reg1 == reg2)
1711     return 0;
1712
1713   /* If the regs conflict, our hands are tied.  */
1714   if (conflicting_hard_regs_p (reg1, reg2) ||
1715       conflict_graph_conflict_p (conflicts, reg1, reg2))
1716     return 0;
1717
1718   /* We're good to go.  Put the regs in the same partition.  */
1719   partition_union (p, reg1, reg2);
1720
1721   /* Find the new canonical reg for the merged class.  */
1722   reg = partition_find (p, reg1);
1723   
1724   /* Merge conflicts from the two previous classes.  */
1725   conflict_graph_merge_regs (conflicts, reg, reg1);
1726   conflict_graph_merge_regs (conflicts, reg, reg2);
1727
1728   return 1;
1729 }
1730
1731 /* For each register copy insn in basic block BB, place the LHS and
1732    RHS regs in the same class in partition P if they do not conflict
1733    according to CONFLICTS.
1734
1735    Returns the number of changes that were made to P.
1736
1737    See Morgan figure 11.14.  */
1738
1739 static int
1740 coalesce_regs_in_copies (bb, p, conflicts)
1741      basic_block bb;
1742      partition p;
1743      conflict_graph conflicts;
1744 {
1745   int changed = 0;
1746   rtx insn;
1747   rtx end = bb->end;
1748
1749   /* Scan the instruction stream of the block.  */
1750   for (insn = bb->head; insn != end; insn = NEXT_INSN (insn))
1751     {
1752       rtx pattern;
1753       rtx src;
1754       rtx dest;
1755
1756       /* If this isn't a set insn, go to the next insn.  */
1757       if (GET_CODE (insn) != INSN)
1758         continue;
1759       pattern = PATTERN (insn);
1760       if (GET_CODE (pattern) != SET)
1761         continue;
1762
1763       src = SET_SRC (pattern);
1764       dest = SET_DEST (pattern);
1765
1766       /* We're only looking for copies.  */
1767       if (GET_CODE (src) != REG || GET_CODE (dest) != REG)
1768         continue;
1769
1770       /* Coalesce only if the reg modes are the same.  As long as
1771          each reg's rtx is unique, it can have only one mode, so two
1772          pseudos of different modes can't be coalesced into one.  
1773
1774          FIXME: We can probably get around this by inserting SUBREGs
1775          where appropriate, but for now we don't bother.  */
1776       if (GET_MODE (src) != GET_MODE (dest))
1777         continue;
1778
1779       /* Found a copy; see if we can use the same reg for both the
1780          source and destination (and thus eliminate the copy,
1781          ultimately).  */
1782       changed += coalesce_if_unconflicting (p, conflicts, 
1783                                             REGNO (src), REGNO (dest));
1784     }
1785
1786   return changed;
1787 }
1788
1789 struct phi_coalesce_context
1790 {
1791   partition p;
1792   conflict_graph conflicts;
1793   int changed;
1794 };
1795
1796 /* Callback function for for_each_successor_phi.  If the set
1797    destination and the phi alternative regs do not conflict, place
1798    them in the same paritition class.  DATA is a pointer to a
1799    phi_coalesce_context struct.  */
1800
1801 static int
1802 coalesce_reg_in_phi (insn, dest_regno, src_regno, data)
1803      rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED;
1804      int dest_regno;
1805      int src_regno;
1806      void *data;
1807 {
1808   struct phi_coalesce_context *context = 
1809     (struct phi_coalesce_context *) data;
1810   
1811   /* Attempt to use the same reg, if they don't conflict.  */
1812   context->changed 
1813     += coalesce_if_unconflicting (context->p, context->conflicts, 
1814                                   dest_regno, src_regno);
1815   return 0;
1816 }
1817
1818 /* For each alternative in a phi function corresponding to basic block
1819    BB (in phi nodes in successor block to BB), place the reg in the
1820    phi alternative and the reg to which the phi value is set into the
1821    same class in partition P, if allowed by CONFLICTS.  
1822
1823    Return the number of changes that were made to P.
1824    
1825    See Morgan figure 11.14.  */
1826
1827 static int
1828 coalesce_regs_in_successor_phi_nodes (bb, p, conflicts)
1829      basic_block bb;
1830      partition p;
1831      conflict_graph conflicts;
1832 {
1833   struct phi_coalesce_context context;
1834   context.p = p;
1835   context.conflicts = conflicts;
1836   context.changed = 0;
1837
1838   for_each_successor_phi (bb, &coalesce_reg_in_phi, &context);
1839
1840   return context.changed;
1841 }
1842
1843 /* Compute and return a partition of pseudos.  Where possible,
1844    non-conflicting pseudos are placed in the same class.  
1845
1846    The caller is responsible for deallocating the returned partition.  */
1847
1848 static partition
1849 compute_coalesced_reg_partition ()
1850 {
1851   int bb;
1852   int changed = 0;
1853   regset_head phi_set_head;
1854   regset phi_set = &phi_set_head;
1855
1856   partition p = 
1857     partition_new (ssa_definition->num_elements);
1858
1859   /* The first priority is to make sure registers that might have to
1860      be copied on abnormal critical edges are placed in the same
1861      partition.  This saves us from having to split abnormal critical
1862      edges (which can't be done).  */
1863   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
1864     make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb, p);
1865
1866   INIT_REG_SET (phi_set);
1867
1868   do
1869     {
1870       conflict_graph conflicts;
1871
1872       changed = 0;
1873
1874       /* Build the set of registers involved in phi nodes, either as
1875          arguments to the phi function or as the target of a set.  */
1876       CLEAR_REG_SET (phi_set);
1877       mark_phi_and_copy_regs (phi_set);
1878
1879       /* Compute conflicts.  */
1880       conflicts = conflict_graph_compute (phi_set, p);
1881
1882       /* FIXME: Better would be to process most frequently executed
1883          blocks first, so that most frequently executed copies would
1884          be more likely to be removed by register coalescing.  But any
1885          order will generate correct, if non-optimal, results.  */
1886       for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
1887         {
1888           basic_block block = BASIC_BLOCK (bb);
1889           changed += coalesce_regs_in_copies (block, p, conflicts);
1890           changed += 
1891             coalesce_regs_in_successor_phi_nodes (block, p, conflicts);
1892         }
1893
1894       conflict_graph_delete (conflicts);
1895     }
1896   while (changed > 0);
1897
1898   FREE_REG_SET (phi_set);
1899
1900   return p;
1901 }
1902
1903 /* Mark the regs in a phi node.  PTR is a phi expression or one of its
1904    components (a REG or a CONST_INT).  DATA is a reg set in which to
1905    set all regs.  Called from for_each_rtx.  */
1906
1907 static int
1908 mark_reg_in_phi (ptr, data)
1909      rtx *ptr;
1910      void *data;
1911 {
1912   rtx expr = *ptr;
1913   regset set = (regset) data;
1914
1915   switch (GET_CODE (expr))
1916     {
1917     case REG:
1918       SET_REGNO_REG_SET (set, REGNO (expr));
1919       /* Fall through.  */
1920     case CONST_INT:
1921     case PHI:
1922       return 0;
1923     default:
1924       abort ();
1925     }
1926 }
1927
1928 /* Mark in PHI_SET all pseudos that are used in a phi node -- either
1929    set from a phi expression, or used as an argument in one.  Also
1930    mark regs that are the source or target of a reg copy.  Uses
1931    ssa_definition.  */
1932
1933 static void
1934 mark_phi_and_copy_regs (phi_set)
1935      regset phi_set;
1936 {
1937   unsigned int reg;
1938
1939   /* Scan the definitions of all regs.  */
1940   for (reg = 0; reg < VARRAY_SIZE (ssa_definition); ++reg)
1941     if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg))
1942       {
1943         rtx insn = VARRAY_RTX (ssa_definition, reg);
1944         rtx pattern;
1945         rtx src;
1946
1947         if (insn == NULL
1948             || (GET_CODE (insn) == NOTE
1949                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED))
1950           continue;
1951         pattern = PATTERN (insn);
1952         /* Sometimes we get PARALLEL insns.  These aren't phi nodes or
1953            copies.  */
1954         if (GET_CODE (pattern) != SET)
1955           continue;
1956         src = SET_SRC (pattern);
1957
1958         if (GET_CODE (src) == REG)
1959           {
1960             /* It's a reg copy.  */
1961             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, reg);
1962             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, REGNO (src));
1963           }
1964         else if (GET_CODE (src) == PHI)
1965           {
1966             /* It's a phi node.  Mark the reg being set.  */
1967             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, reg);
1968             /* Mark the regs used in the phi function.  */
1969             for_each_rtx (&src, mark_reg_in_phi, phi_set);
1970           }
1971         /* ... else nothing to do.  */
1972       }
1973 }
1974
1975 /* Rename regs in insn PTR that are equivalent.  DATA is the register
1976    partition which specifies equivalences.  */
1977
1978 static int
1979 rename_equivalent_regs_in_insn (ptr, data)
1980      rtx *ptr;
1981      void* data;
1982 {
1983   rtx x = *ptr;
1984   partition reg_partition = (partition) data;
1985
1986   if (x == NULL_RTX)
1987     return 0;
1988
1989   switch (GET_CODE (x))
1990     {
1991     case REG:
1992       if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (x)))
1993         {
1994           unsigned int regno = REGNO (x);
1995           unsigned int new_regno = partition_find (reg_partition, regno);
1996           rtx canonical_element_rtx = ssa_rename_from_lookup (new_regno);
1997
1998           if (canonical_element_rtx != NULL_RTX && 
1999               HARD_REGISTER_P (canonical_element_rtx))
2000             {
2001               if (REGNO (canonical_element_rtx) != regno)
2002                 *ptr = canonical_element_rtx;
2003             }
2004           else if (regno != new_regno)
2005             {
2006               rtx new_reg = regno_reg_rtx[new_regno];
2007               if (GET_MODE (x) != GET_MODE (new_reg))
2008                 abort ();
2009               *ptr = new_reg;
2010             }
2011         }
2012       return -1;
2013
2014     case PHI:
2015       /* No need to rename the phi nodes.  We'll check equivalence
2016          when inserting copies.  */
2017       return -1;
2018
2019     default:
2020       /* Anything else, continue traversing.  */
2021       return 0;
2022     }
2023 }
2024
2025 /* Record the register's canonical element stored in SRFP in the
2026    canonical_elements sbitmap packaged in DATA.  This function is used
2027    as a callback function for traversing ssa_rename_from.  */
2028
2029 static int
2030 record_canonical_element_1 (srfp, data)
2031      void **srfp;
2032      void *data;
2033 {
2034   unsigned int reg = ((ssa_rename_from_pair *) *srfp)->reg;
2035   sbitmap canonical_elements =
2036     ((struct ssa_rename_from_hash_table_data *) data)->canonical_elements;
2037   partition reg_partition =
2038     ((struct ssa_rename_from_hash_table_data *) data)->reg_partition;
2039   
2040   SET_BIT (canonical_elements, partition_find (reg_partition, reg));
2041   return 1;
2042 }
2043
2044 /* For each class in the REG_PARTITION corresponding to a particular
2045    hard register and machine mode, check that there are no other
2046    classes with the same hard register and machine mode.  Returns
2047    nonzero if this is the case, i.e., the partition is acceptable.  */
2048
2049 static int
2050 check_hard_regs_in_partition (reg_partition)
2051      partition reg_partition;
2052 {
2053   /* CANONICAL_ELEMENTS has a nonzero bit if a class with the given register
2054      number and machine mode has already been seen.  This is a
2055      problem with the partition.  */
2056   sbitmap canonical_elements;
2057   int element_index;
2058   int already_seen[FIRST_PSEUDO_REGISTER][NUM_MACHINE_MODES];
2059   int reg;
2060   int mach_mode;
2061
2062   /* Collect a list of canonical elements.  */
2063   canonical_elements = sbitmap_alloc (max_reg_num ());
2064   sbitmap_zero (canonical_elements);
2065   ssa_rename_from_traverse (&record_canonical_element_1,
2066                             canonical_elements, reg_partition);
2067
2068   /* We have not seen any hard register uses.  */
2069   for (reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++reg)
2070     for (mach_mode = 0; mach_mode < NUM_MACHINE_MODES; ++mach_mode)
2071       already_seen[reg][mach_mode] = 0;
2072
2073   /* Check for classes with the same hard register and machine mode.  */
2074   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (canonical_elements, 0, element_index,
2075   {
2076     rtx hard_reg_rtx = ssa_rename_from_lookup (element_index);
2077     if (hard_reg_rtx != NULL_RTX &&
2078         HARD_REGISTER_P (hard_reg_rtx) &&
2079         already_seen[REGNO (hard_reg_rtx)][GET_MODE (hard_reg_rtx)] != 0)
2080           /* Two distinct partition classes should be mapped to the same
2081              hard register.  */
2082           return 0;
2083   });
2084
2085   sbitmap_free (canonical_elements);
2086
2087   return 1;
2088 }
2089
2090 /* Rename regs that are equivalent in REG_PARTITION.  Also collapse
2091    any SEQUENCE insns.  */
2092
2093 static void
2094 rename_equivalent_regs (reg_partition)
2095      partition reg_partition;
2096 {
2097   int bb;
2098
2099   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
2100     {
2101       basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
2102       rtx next = b->head;
2103       rtx last = b->end;
2104       rtx insn;
2105
2106       do
2107         {
2108           insn = next;
2109           if (INSN_P (insn))
2110             {
2111               for_each_rtx (&PATTERN (insn), 
2112                             rename_equivalent_regs_in_insn, 
2113                             reg_partition);
2114               for_each_rtx (&REG_NOTES (insn), 
2115                             rename_equivalent_regs_in_insn, 
2116                             reg_partition);
2117
2118               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SEQUENCE)
2119                 {
2120                   rtx s = PATTERN (insn);
2121                   int slen = XVECLEN (s, 0);
2122                   int i;
2123
2124                   if (slen <= 1)
2125                     abort ();
2126
2127                   PATTERN (insn) = XVECEXP (s, 0, slen-1);
2128                   for (i = 0; i < slen - 1; i++)
2129                     emit_insn_before (XVECEXP (s, 0, i), insn);
2130                 }
2131             }
2132
2133           next = NEXT_INSN (insn);
2134         }
2135       while (insn != last);
2136     }
2137 }
2138
2139 /* The main entry point for moving from SSA.  */
2140
2141 void
2142 convert_from_ssa ()
2143 {
2144   int bb;
2145   partition reg_partition;
2146   rtx insns = get_insns ();
2147
2148   /* Need global_live_at_{start,end} up to date.  There should not be
2149      any significant dead code at this point, except perhaps dead
2150      stores.  So do not take the time to perform dead code elimination. 
2151
2152      Register coalescing needs death notes, so generate them.  */
2153   life_analysis (insns, NULL, PROP_DEATH_NOTES);
2154
2155   /* Figure out which regs in copies and phi nodes don't conflict and
2156      therefore can be coalesced.  */
2157   if (conservative_reg_partition)
2158     reg_partition = compute_conservative_reg_partition ();
2159   else
2160     reg_partition = compute_coalesced_reg_partition ();
2161
2162   if (!check_hard_regs_in_partition (reg_partition))
2163     /* Two separate partitions should correspond to the same hard
2164        register but do not.  */
2165     abort ();
2166
2167   rename_equivalent_regs (reg_partition);
2168
2169   /* Eliminate the PHI nodes.  */
2170   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
2171     {
2172       basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
2173       edge e;
2174
2175       for (e = b->pred; e; e = e->pred_next)
2176         if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
2177           eliminate_phi (e, reg_partition);
2178     }
2179
2180   partition_delete (reg_partition);
2181
2182   /* Actually delete the PHI nodes.  */
2183   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
2184     {
2185       rtx insn = BLOCK_HEAD (bb);
2186
2187       while (1)
2188         {
2189           /* If this is a PHI node delete it.  */
2190           if (PHI_NODE_P (insn))
2191             {
2192               if (insn == BLOCK_END (bb))
2193                 BLOCK_END (bb) = PREV_INSN (insn);
2194               insn = delete_insn (insn);
2195             }
2196           /* Since all the phi nodes come at the beginning of the
2197              block, if we find an ordinary insn, we can stop looking
2198              for more phi nodes.  */
2199           else if (INSN_P (insn))
2200             break;
2201           /* If we've reached the end of the block, stop.  */
2202           else if (insn == BLOCK_END (bb))
2203             break;
2204           else 
2205             insn = NEXT_INSN (insn);
2206         }
2207     }
2208
2209   /* Commit all the copy nodes needed to convert out of SSA form.  */
2210   commit_edge_insertions ();
2211
2212   in_ssa_form = 0;
2213
2214   count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
2215
2216   /* Deallocate the data structures.  */
2217   VARRAY_FREE (ssa_definition);
2218   ssa_rename_from_free ();
2219 }
2220
2221 /* Scan phi nodes in successors to BB.  For each such phi node that
2222    has a phi alternative value corresponding to BB, invoke FN.  FN
2223    is passed the entire phi node insn, the regno of the set
2224    destination, the regno of the phi argument corresponding to BB,
2225    and DATA.
2226
2227    If FN ever returns non-zero, stops immediately and returns this
2228    value.  Otherwise, returns zero.  */
2229
2230 int
2231 for_each_successor_phi (bb, fn, data)
2232      basic_block bb;
2233      successor_phi_fn fn;
2234      void *data;
2235 {
2236   edge e;
2237   
2238   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
2239     return 0;
2240
2241   /* Scan outgoing edges.  */
2242   for (e = bb->succ; e != NULL; e = e->succ_next)
2243     {
2244       rtx insn;
2245
2246       basic_block successor = e->dest;
2247       if (successor == ENTRY_BLOCK_PTR 
2248           || successor == EXIT_BLOCK_PTR)
2249         continue;
2250
2251       /* Advance to the first non-label insn of the successor block.  */
2252       insn = first_insn_after_basic_block_note (successor);
2253
2254       if (insn == NULL)
2255         continue;
2256
2257       /* Scan phi nodes in the successor.  */
2258       for ( ; PHI_NODE_P (insn); insn = NEXT_INSN (insn))
2259         {
2260           int result;
2261           rtx phi_set = PATTERN (insn);
2262           rtx *alternative = phi_alternative (phi_set, bb->index);
2263           rtx phi_src;
2264           
2265           /* This phi function may not have an alternative
2266              corresponding to the incoming edge, indicating the
2267              assigned variable is not defined along the edge.  */
2268           if (alternative == NULL)
2269             continue;
2270           phi_src = *alternative;
2271
2272           /* Invoke the callback.  */
2273           result = (*fn) (insn, REGNO (SET_DEST (phi_set)), 
2274                           REGNO (phi_src), data);
2275
2276           /* Terminate if requested.  */
2277           if (result != 0)
2278             return result;
2279         }
2280     }
2281
2282   return 0;
2283 }
2284
2285 /* Assuming the ssa_rename_from mapping has been established, yields
2286    nonzero if 1) only one SSA register of REG1 and REG2 comes from a
2287    hard register or 2) both SSA registers REG1 and REG2 come from
2288    different hard registers.  */
2289
2290 static int
2291 conflicting_hard_regs_p (reg1, reg2)
2292      int reg1;
2293      int reg2;
2294 {
2295   int orig_reg1 = original_register (reg1);
2296   int orig_reg2 = original_register (reg2);
2297   if (HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2)
2298       && orig_reg1 != orig_reg2)
2299     return 1;
2300   if (HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && !HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2))
2301     return 1;
2302   if (!HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2))
2303     return 1;
2304   
2305   return 0;
2306 }