OSDN Git Service

* Makefile.in (local-distclean): Also remove fastjar.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ssa.c
1 /* Static Single Assignment conversion routines for the GNU compiler.
2    Copyright (C) 2000 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GNU CC.
5
6 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7 under the terms of the GNU General Public License as published by the
8 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
9 later version.
10
11 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12 ANY 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 GNU CC; 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 "varray.h"
37 #include "partition.h"
38 #include "sbitmap.h"
39 #include "hashtab.h"
40 #include "regs.h"
41 #include "hard-reg-set.h"
42 #include "flags.h"
43 #include "function.h"
44 #include "real.h"
45 #include "insn-config.h"
46 #include "recog.h"
47 #include "basic-block.h"
48 #include "output.h"
49 #include "ssa.h"
50
51 /* TODO: 
52
53    Handle subregs better, maybe.  For now, if a reg that's set in a
54    subreg expression is duplicated going into SSA form, an extra copy
55    is inserted first that copies the entire reg into the duplicate, so
56    that the other bits are preserved.  This isn't strictly SSA, since
57    at least part of the reg is assigned in more than one place (though
58    they are adjacent).
59
60    ??? What to do about strict_low_part.  Probably I'll have to split
61    them out of their current instructions first thing.
62
63    Actually the best solution may be to have a kind of "mid-level rtl"
64    in which the RTL encodes exactly what we want, without exposing a
65    lot of niggling processor details.  At some later point we lower
66    the representation, calling back into optabs to finish any necessary
67    expansion.  */
68
69 /* All pseudo-registers and select hard registers are converted to SSA
70    form.  When converting out of SSA, these select hard registers are
71    guaranteed to be mapped to their original register number.  Each
72    machine's .h file should define CONVERT_HARD_REGISTER_TO_SSA_P
73    indicating which hard registers should be converted.
74
75    When converting out of SSA, temporaries for all registers are
76    partitioned.  The partition is checked to ensure that all uses of
77    the same hard register in the same machine mode are in the same
78    class.  */
79
80 /* If conservative_reg_partition is non-zero, use a conservative
81    register partitioning algorithm (which leaves more regs after
82    emerging from SSA) instead of the coalescing one.  This is being
83    left in for a limited time only, as a debugging tool until the
84    coalescing algorithm is validated.  */
85
86 static int conservative_reg_partition;
87
88 /* This flag is set when the CFG is in SSA form.  */
89 int in_ssa_form = 0;
90
91 /* Element I is the single instruction that sets register I.  */
92 varray_type ssa_definition;
93
94 /* Element I is an INSN_LIST of instructions that use register I.  */
95 varray_type ssa_uses;
96
97 /* Element I-PSEUDO is the normal register that originated the ssa
98    register in question.  */
99 varray_type ssa_rename_from;
100
101 /* Element I is the normal register that originated the ssa
102    register in question.
103
104    A hash table stores the (register, rtl) pairs.  These are each
105    xmalloc'ed and deleted when the hash table is destroyed.  */
106 htab_t ssa_rename_from_ht;
107
108 /* The running target ssa register for a given pseudo register.
109    (Pseudo registers appear in only one mode.)  */
110 static rtx *ssa_rename_to_pseudo;
111 /* Similar, but for hard registers.  A hard register can appear in
112    many modes, so we store an equivalent pseudo for each of the
113    modes.  */
114 static rtx ssa_rename_to_hard[FIRST_PSEUDO_REGISTER][NUM_MACHINE_MODES];
115
116 /* ssa_rename_from maps pseudo registers to the original corresponding
117    RTL.  It is implemented as using a hash table.  */
118
119 typedef struct {
120   unsigned int reg;
121   rtx original;
122 } ssa_rename_from_pair;
123
124 struct ssa_rename_from_hash_table_data {
125   sbitmap canonical_elements;
126   partition reg_partition;
127 };
128
129 static void ssa_rename_from_initialize
130   PARAMS ((void));
131 static rtx ssa_rename_from_lookup
132   PARAMS ((int reg));
133 static unsigned int original_register
134   PARAMS ((unsigned int regno));
135 static void ssa_rename_from_insert
136   PARAMS ((unsigned int reg, rtx r));
137 static void ssa_rename_from_free
138   PARAMS ((void));
139 typedef int (*srf_trav) PARAMS ((int regno, rtx r, sbitmap canonical_elements, partition reg_partition));
140 static void ssa_rename_from_traverse
141   PARAMS ((htab_trav callback_function, sbitmap canonical_elements, partition reg_partition));
142 /*static Avoid warnign message.  */ void ssa_rename_from_print
143   PARAMS ((void));
144 static int ssa_rename_from_print_1
145   PARAMS ((void **slot, void *data));
146 static hashval_t ssa_rename_from_hash_function
147   PARAMS ((const void * srfp));
148 static int ssa_rename_from_equal
149   PARAMS ((const void *srfp1, const void *srfp2));
150 static void ssa_rename_from_delete
151   PARAMS ((void *srfp));
152
153 static rtx ssa_rename_to_lookup
154   PARAMS ((rtx reg));
155 static void ssa_rename_to_insert
156   PARAMS ((rtx reg, rtx r));
157
158 /* The number of registers that were live on entry to the SSA routines.  */
159 static unsigned int ssa_max_reg_num;
160
161 /* Local function prototypes.  */
162
163 struct rename_context;
164
165 static inline rtx * phi_alternative
166   PARAMS ((rtx, int));
167 static rtx first_insn_after_basic_block_note
168   PARAMS ((basic_block));
169 static int remove_phi_alternative
170   PARAMS ((rtx, int));
171 static void compute_dominance_frontiers_1
172   PARAMS ((sbitmap *frontiers, int *idom, int bb, sbitmap done));
173 static void compute_dominance_frontiers
174   PARAMS ((sbitmap *frontiers, int *idom));
175 static void find_evaluations_1
176   PARAMS ((rtx dest, rtx set, void *data));
177 static void find_evaluations
178   PARAMS ((sbitmap *evals, int nregs));
179 static void compute_iterated_dominance_frontiers
180   PARAMS ((sbitmap *idfs, sbitmap *frontiers, sbitmap *evals, int nregs));
181 static void insert_phi_node
182   PARAMS ((int regno, int b));
183 static void insert_phi_nodes
184   PARAMS ((sbitmap *idfs, sbitmap *evals, int nregs));
185 static void create_delayed_rename 
186   PARAMS ((struct rename_context *, rtx *));
187 static void apply_delayed_renames 
188   PARAMS ((struct rename_context *));
189 static int rename_insn_1 
190   PARAMS ((rtx *ptr, void *data));
191 static void rename_block 
192   PARAMS ((int b, int *idom));
193 static void rename_registers 
194   PARAMS ((int nregs, int *idom));
195
196 static inline int ephi_add_node
197   PARAMS ((rtx reg, rtx *nodes, int *n_nodes));
198 static int * ephi_forward
199   PARAMS ((int t, sbitmap visited, sbitmap *succ, int *tstack));
200 static void ephi_backward
201   PARAMS ((int t, sbitmap visited, sbitmap *pred, rtx *nodes));
202 static void ephi_create
203   PARAMS ((int t, sbitmap visited, sbitmap *pred, sbitmap *succ, rtx *nodes));
204 static void eliminate_phi
205   PARAMS ((edge e, partition reg_partition));
206 static int make_regs_equivalent_over_bad_edges 
207   PARAMS ((int bb, partition reg_partition));
208
209 /* These are used only in the conservative register partitioning
210    algorithms.  */
211 static int make_equivalent_phi_alternatives_equivalent 
212   PARAMS ((int bb, partition reg_partition));
213 static partition compute_conservative_reg_partition 
214   PARAMS ((void));
215 static int record_canonical_element_1
216   PARAMS ((void **srfp, void *data));
217 static int check_hard_regs_in_partition
218   PARAMS ((partition reg_partition));
219 static int rename_equivalent_regs_in_insn 
220   PARAMS ((rtx *ptr, void *data));
221
222 /* These are used in the register coalescing algorithm.  */
223 static int coalesce_if_unconflicting
224   PARAMS ((partition p, conflict_graph conflicts, int reg1, int reg2));
225 static int coalesce_regs_in_copies
226   PARAMS ((basic_block bb, partition p, conflict_graph conflicts));
227 static int coalesce_reg_in_phi
228   PARAMS ((rtx, int dest_regno, int src_regno, void *data));
229 static int coalesce_regs_in_successor_phi_nodes
230   PARAMS ((basic_block bb, partition p, conflict_graph conflicts));
231 static partition compute_coalesced_reg_partition
232   PARAMS ((void));
233 static int mark_reg_in_phi 
234   PARAMS ((rtx *ptr, void *data));
235 static void mark_phi_and_copy_regs
236   PARAMS ((regset phi_set));
237
238 static int rename_equivalent_regs_in_insn 
239   PARAMS ((rtx *ptr, void *data));
240 static void rename_equivalent_regs 
241   PARAMS ((partition reg_partition));
242
243 /* Deal with hard registers.  */
244 static int conflicting_hard_regs_p
245   PARAMS ((int reg1, int reg2));
246
247 /* ssa_rename_to maps registers and machine modes to SSA pseudo registers.  */
248
249 /* Find the register associated with REG in the indicated mode.  */
250
251 static rtx
252 ssa_rename_to_lookup (reg)
253      rtx reg;
254 {
255   if (!HARD_REGISTER_P (reg))
256     return ssa_rename_to_pseudo[REGNO (reg) - FIRST_PSEUDO_REGISTER];
257   else
258     return ssa_rename_to_hard[REGNO (reg)][GET_MODE (reg)];
259 }
260
261 /* Store a new value mapping REG to R in ssa_rename_to.  */
262
263 static void
264 ssa_rename_to_insert(reg, r)
265      rtx reg;
266      rtx r;
267 {
268   if (!HARD_REGISTER_P (reg))
269     ssa_rename_to_pseudo[REGNO (reg) - FIRST_PSEUDO_REGISTER] = r;
270   else
271     ssa_rename_to_hard[REGNO (reg)][GET_MODE (reg)] = r;
272 }
273
274 /* Prepare ssa_rename_from for use.  */
275
276 static void
277 ssa_rename_from_initialize ()
278 {
279   /* We use an arbitrary initial hash table size of 64.  */
280   ssa_rename_from_ht = htab_create (64,
281                                     &ssa_rename_from_hash_function,
282                                     &ssa_rename_from_equal,
283                                     &ssa_rename_from_delete);
284 }
285
286 /* Find the REG entry in ssa_rename_from.  Return NULL_RTX if no entry is
287    found.  */
288
289 static rtx
290 ssa_rename_from_lookup (reg)
291      int reg;
292 {
293   ssa_rename_from_pair srfp;
294   ssa_rename_from_pair *answer;
295   srfp.reg = reg;
296   srfp.original = NULL_RTX;
297   answer = (ssa_rename_from_pair *)
298     htab_find_with_hash (ssa_rename_from_ht, (void *) &srfp, reg);
299   return (answer == 0 ? NULL_RTX : answer->original);
300 }
301
302 /* Find the number of the original register specified by REGNO.  If
303    the register is a pseudo, return the original register's number.
304    Otherwise, return this register number REGNO.  */
305
306 static unsigned int
307 original_register (regno)
308      unsigned int regno;
309 {
310   rtx original_rtx = ssa_rename_from_lookup (regno);
311   return original_rtx != NULL_RTX ? REGNO (original_rtx) : regno;
312 }
313
314 /* Add mapping from R to REG to ssa_rename_from even if already present.  */
315
316 static void
317 ssa_rename_from_insert (reg, r)
318      unsigned int reg;
319      rtx r;
320 {
321   void **slot;
322   ssa_rename_from_pair *srfp = xmalloc (sizeof (ssa_rename_from_pair));
323   srfp->reg = reg;
324   srfp->original = r;
325   slot = htab_find_slot_with_hash (ssa_rename_from_ht, (const void *) srfp,
326                                    reg, INSERT);
327   if (*slot != 0)
328     free ((void *) *slot);
329   *slot = srfp;
330 }
331
332 /* Apply the CALLBACK_FUNCTION to each element in ssa_rename_from.
333    CANONICAL_ELEMENTS and REG_PARTITION pass data needed by the only
334    current use of this function.  */
335
336 static void
337 ssa_rename_from_traverse (callback_function,
338                           canonical_elements, reg_partition)
339      htab_trav callback_function;
340      sbitmap canonical_elements;
341      partition reg_partition;
342 {
343   struct ssa_rename_from_hash_table_data srfhd;
344   srfhd.canonical_elements = canonical_elements;
345   srfhd.reg_partition = reg_partition;
346   htab_traverse (ssa_rename_from_ht, callback_function, (void *) &srfhd);
347 }
348
349 /* Destroy ssa_rename_from.  */
350
351 static void
352 ssa_rename_from_free ()
353 {
354   htab_delete (ssa_rename_from_ht);
355 }
356
357 /* Print the contents of ssa_rename_from.  */
358
359 /* static  Avoid erroneous error message.  */
360 void
361 ssa_rename_from_print ()
362 {
363   printf ("ssa_rename_from's hash table contents:\n");
364   htab_traverse (ssa_rename_from_ht, &ssa_rename_from_print_1, NULL);
365 }
366
367 /* Print the contents of the hash table entry SLOT, passing the unused
368    sttribute DATA.  Used as a callback function with htab_traverse ().  */
369
370 static int
371 ssa_rename_from_print_1 (slot, data)
372      void **slot;
373      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
374 {
375   ssa_rename_from_pair * p = *slot;
376   printf ("ssa_rename_from maps pseudo %i to original %i.\n",
377           p->reg, REGNO (p->original));
378   return 1;
379 }
380
381 /* Given a hash entry SRFP, yield a hash value.  */
382
383 static hashval_t
384 ssa_rename_from_hash_function (srfp)
385      const void *srfp;
386 {
387   return ((const ssa_rename_from_pair *) srfp)->reg;
388 }
389
390 /* Test whether two hash table entries SRFP1 and SRFP2 are equal.  */
391
392 static int
393 ssa_rename_from_equal (srfp1, srfp2)
394      const void *srfp1;
395      const void *srfp2;
396 {
397   return ssa_rename_from_hash_function (srfp1) ==
398     ssa_rename_from_hash_function (srfp2);
399 }
400
401 /* Delete the hash table entry SRFP.  */
402
403 static void
404 ssa_rename_from_delete (srfp)
405      void *srfp;
406 {
407   free (srfp);
408 }
409
410 /* Given the SET of a PHI node, return the address of the alternative
411    for predecessor block C.  */
412
413 static inline rtx *
414 phi_alternative (set, c)
415      rtx set;
416      int c;
417 {
418   rtvec phi_vec = XVEC (SET_SRC (set), 0);
419   int v;
420
421   for (v = GET_NUM_ELEM (phi_vec) - 2; v >= 0; v -= 2)
422     if (INTVAL (RTVEC_ELT (phi_vec, v + 1)) == c)
423       return &RTVEC_ELT (phi_vec, v);
424
425   return NULL;
426 }
427
428 /* Given the SET of a phi node, remove the alternative for predecessor
429    block C.  Return non-zero on success, or zero if no alternative is
430    found for C.  */
431
432 static int
433 remove_phi_alternative (set, c)
434      rtx set;
435      int c;
436 {
437   rtvec phi_vec = XVEC (SET_SRC (set), 0);
438   int num_elem = GET_NUM_ELEM (phi_vec);
439   int v;
440
441   for (v = num_elem - 2; v >= 0; v -= 2)
442     if (INTVAL (RTVEC_ELT (phi_vec, v + 1)) == c)
443       {
444         if (v < num_elem - 2)
445           {
446             RTVEC_ELT (phi_vec, v) = RTVEC_ELT (phi_vec, num_elem - 2);
447             RTVEC_ELT (phi_vec, v + 1) = RTVEC_ELT (phi_vec, num_elem - 1);
448           }
449         PUT_NUM_ELEM (phi_vec, num_elem - 2);
450         return 1;
451       }
452
453   return 0;
454 }
455
456 /* For all registers, find all blocks in which they are set.
457
458    This is the transform of what would be local kill information that
459    we ought to be getting from flow.  */
460
461 static sbitmap *fe_evals;
462 static int fe_current_bb;
463
464 static void
465 find_evaluations_1 (dest, set, data)
466      rtx dest;
467      rtx set ATTRIBUTE_UNUSED;
468      void *data ATTRIBUTE_UNUSED;
469 {
470   if (GET_CODE (dest) == REG
471       && CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (dest)))
472     SET_BIT (fe_evals[REGNO (dest)], fe_current_bb);
473 }
474
475 static void
476 find_evaluations (evals, nregs)
477      sbitmap *evals;
478      int nregs;
479 {
480   int bb;
481
482   sbitmap_vector_zero (evals, nregs);
483   fe_evals = evals;
484
485   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
486     {
487       rtx p, last;
488
489       fe_current_bb = bb;
490       p = BLOCK_HEAD (bb);
491       last = BLOCK_END (bb);
492       while (1)
493         {
494           if (INSN_P (p))
495             note_stores (PATTERN (p), find_evaluations_1, NULL);
496
497           if (p == last)
498             break;
499           p = NEXT_INSN (p);
500         }
501     }
502 }
503
504 /* Computing the Dominance Frontier:
505   
506    As decribed in Morgan, section 3.5, this may be done simply by 
507    walking the dominator tree bottom-up, computing the frontier for
508    the children before the parent.  When considering a block B,
509    there are two cases:
510
511    (1) A flow graph edge leaving B that does not lead to a child
512    of B in the dominator tree must be a block that is either equal
513    to B or not dominated by B.  Such blocks belong in the frontier
514    of B.
515
516    (2) Consider a block X in the frontier of one of the children C
517    of B.  If X is not equal to B and is not dominated by B, it
518    is in the frontier of B.
519 */
520
521 static void
522 compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, idom, bb, done)
523      sbitmap *frontiers;
524      int *idom;
525      int bb;
526      sbitmap done;
527 {
528   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
529   edge e;
530   int c;
531
532   SET_BIT (done, bb);
533   sbitmap_zero (frontiers[bb]);
534
535   /* Do the frontier of the children first.  Not all children in the
536      dominator tree (blocks dominated by this one) are children in the
537      CFG, so check all blocks.  */
538   for (c = 0; c < n_basic_blocks; ++c)
539     if (idom[c] == bb && ! TEST_BIT (done, c))
540       compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, idom, c, done);
541
542   /* Find blocks conforming to rule (1) above.  */
543   for (e = b->succ; e; e = e->succ_next)
544     {
545       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
546         continue;
547       if (idom[e->dest->index] != bb)
548         SET_BIT (frontiers[bb], e->dest->index);
549     }
550
551   /* Find blocks conforming to rule (2).  */
552   for (c = 0; c < n_basic_blocks; ++c)
553     if (idom[c] == bb)
554       {
555         int x;
556         EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (frontiers[c], 0, x,
557           {
558             if (idom[x] != bb)
559               SET_BIT (frontiers[bb], x);
560           });
561       }
562 }
563
564 static void
565 compute_dominance_frontiers (frontiers, idom)
566      sbitmap *frontiers;
567      int *idom;
568 {
569   sbitmap done = sbitmap_alloc (n_basic_blocks);
570   sbitmap_zero (done);
571
572   compute_dominance_frontiers_1 (frontiers, idom, 0, done);
573
574   sbitmap_free (done);
575 }
576
577 /* Computing the Iterated Dominance Frontier:
578
579    This is the set of merge points for a given register.
580
581    This is not particularly intuitive.  See section 7.1 of Morgan, in
582    particular figures 7.3 and 7.4 and the immediately surrounding text.
583 */
584
585 static void
586 compute_iterated_dominance_frontiers (idfs, frontiers, evals, nregs)
587      sbitmap *idfs;
588      sbitmap *frontiers;
589      sbitmap *evals;
590      int nregs;
591 {
592   sbitmap worklist;
593   int reg, passes = 0;
594
595   worklist = sbitmap_alloc (n_basic_blocks);
596
597   for (reg = 0; reg < nregs; ++reg)
598     {
599       sbitmap idf = idfs[reg];
600       int b, changed;
601
602       /* Start the iterative process by considering those blocks that
603          evaluate REG.  We'll add their dominance frontiers to the
604          IDF, and then consider the blocks we just added.  */
605       sbitmap_copy (worklist, evals[reg]);
606
607       /* Morgan's algorithm is incorrect here.  Blocks that evaluate
608          REG aren't necessarily in REG's IDF.  Start with an empty IDF.  */
609       sbitmap_zero (idf);
610
611       /* Iterate until the worklist is empty.  */
612       do
613         {
614           changed = 0;
615           passes++;
616           EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (worklist, 0, b,
617             {
618               RESET_BIT (worklist, b);
619               /* For each block on the worklist, add to the IDF all
620                  blocks on its dominance frontier that aren't already
621                  on the IDF.  Every block that's added is also added
622                  to the worklist.  */
623               sbitmap_union_of_diff (worklist, worklist, frontiers[b], idf);
624               sbitmap_a_or_b (idf, idf, frontiers[b]);
625               changed = 1;
626             });
627         }
628       while (changed);
629     }
630
631   sbitmap_free (worklist);
632
633   if (rtl_dump_file)
634     {
635       fprintf(rtl_dump_file,
636               "Iterated dominance frontier: %d passes on %d regs.\n",
637               passes, nregs);
638     }
639 }
640
641 /* Return the INSN immediately following the NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
642    note associated with the BLOCK.  */
643
644 static rtx
645 first_insn_after_basic_block_note (block)
646      basic_block block;
647 {
648   rtx insn;
649
650   /* Get the first instruction in the block.  */
651   insn = block->head;
652
653   if (insn == NULL_RTX)
654     return NULL_RTX;
655   if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL)
656     insn = NEXT_INSN (insn);
657   if (!NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (insn))
658     abort ();
659
660   return NEXT_INSN (insn);
661 }
662
663 /* Insert the phi nodes.  */
664
665 static void
666 insert_phi_node (regno, bb)
667      int regno, bb;
668 {
669   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
670   edge e;
671   int npred, i;
672   rtvec vec;
673   rtx phi, reg;
674   rtx insn;
675   int end_p;
676
677   /* Find out how many predecessors there are.  */
678   for (e = b->pred, npred = 0; e; e = e->pred_next)
679     if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
680       npred++;
681
682   /* If this block has no "interesting" preds, then there is nothing to
683      do.  Consider a block that only has the entry block as a pred.  */
684   if (npred == 0)
685     return;
686
687   /* This is the register to which the phi function will be assigned.  */
688   reg = regno_reg_rtx[regno];
689
690   /* Construct the arguments to the PHI node.  The use of pc_rtx is just
691      a placeholder; we'll insert the proper value in rename_registers.  */
692   vec = rtvec_alloc (npred * 2);
693   for (e = b->pred, i = 0; e ; e = e->pred_next, i += 2)
694     if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
695       {
696         RTVEC_ELT (vec, i + 0) = pc_rtx;
697         RTVEC_ELT (vec, i + 1) = GEN_INT (e->src->index);
698       }
699
700   phi = gen_rtx_PHI (VOIDmode, vec);
701   phi = gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, phi);
702
703   insn = first_insn_after_basic_block_note (b);
704   end_p = PREV_INSN (insn) == b->end;
705   emit_insn_before (phi, insn);
706   if (end_p)
707     b->end = PREV_INSN (insn);
708 }
709
710 static void
711 insert_phi_nodes (idfs, evals, nregs)
712      sbitmap *idfs;
713      sbitmap *evals ATTRIBUTE_UNUSED;
714      int nregs;
715 {
716   int reg;
717
718   for (reg = 0; reg < nregs; ++reg)
719     if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg))
720     {
721       int b;
722       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (idfs[reg], 0, b,
723         {
724           if (REGNO_REG_SET_P (BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start, reg))
725             insert_phi_node (reg, b);
726         });
727     }
728 }
729
730 /* Rename the registers to conform to SSA. 
731
732    This is essentially the algorithm presented in Figure 7.8 of Morgan,
733    with a few changes to reduce pattern search time in favour of a bit
734    more memory usage.  */
735
736 /* One of these is created for each set.  It will live in a list local
737    to its basic block for the duration of that block's processing.  */
738 struct rename_set_data
739 {
740   struct rename_set_data *next;
741   /* This is the SET_DEST of the (first) SET that sets the REG.  */
742   rtx *reg_loc;
743   /* This is what used to be at *REG_LOC.  */
744   rtx old_reg;
745   /* This is the REG that will replace OLD_REG.  It's set only
746      when the rename data is moved onto the DONE_RENAMES queue.  */
747   rtx new_reg;
748   /* This is what to restore ssa_rename_to_lookup (old_reg) to.  It is
749      usually the previous contents of ssa_rename_to_lookup (old_reg).  */
750   rtx prev_reg;
751   /* This is the insn that contains all the SETs of the REG.  */
752   rtx set_insn;
753 };
754
755 /* This struct is used to pass information to callback functions while
756    renaming registers.  */
757 struct rename_context
758 {
759   struct rename_set_data *new_renames;
760   struct rename_set_data *done_renames;
761   rtx current_insn;
762 };
763
764 /* Queue the rename of *REG_LOC.  */
765 static void
766 create_delayed_rename (c, reg_loc)
767      struct rename_context *c;
768      rtx *reg_loc;
769 {
770   struct rename_set_data *r;
771   r = (struct rename_set_data *) xmalloc (sizeof(*r));
772   
773   if (GET_CODE (*reg_loc) != REG
774       || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*reg_loc)))
775     abort();
776
777   r->reg_loc = reg_loc;
778   r->old_reg = *reg_loc;
779   r->prev_reg = ssa_rename_to_lookup(r->old_reg);
780   r->set_insn = c->current_insn;
781   r->next = c->new_renames;
782   c->new_renames = r;
783 }
784
785 /* This is part of a rather ugly hack to allow the pre-ssa regno to be
786    reused.  If, during processing, a register has not yet been touched,
787    ssa_rename_to[regno][machno] will be NULL.  Now, in the course of pushing
788    and popping values from ssa_rename_to, when we would ordinarily 
789    pop NULL back in, we pop RENAME_NO_RTX.  We treat this exactly the
790    same as NULL, except that it signals that the original regno has
791    already been reused.  */
792 #define RENAME_NO_RTX  pc_rtx
793
794 /* Move all the entries from NEW_RENAMES onto DONE_RENAMES by
795    applying all the renames on NEW_RENAMES.  */
796
797 static void
798 apply_delayed_renames (c)
799        struct rename_context *c;
800 {
801   struct rename_set_data *r;
802   struct rename_set_data *last_r = NULL;
803
804   for (r = c->new_renames; r != NULL; r = r->next)
805     {
806       int new_regno;
807       
808       /* Failure here means that someone has a PARALLEL that sets
809          a register twice (bad!).  */
810       if (ssa_rename_to_lookup (r->old_reg) != r->prev_reg)
811         abort();
812       /* Failure here means we have changed REG_LOC before applying
813          the rename.  */
814       /* For the first set we come across, reuse the original regno.  */
815       if (r->prev_reg == NULL_RTX && !HARD_REGISTER_P (r->old_reg))
816         {
817           r->new_reg = r->old_reg;
818           /* We want to restore RENAME_NO_RTX rather than NULL_RTX. */
819           r->prev_reg = RENAME_NO_RTX;
820         }
821       else
822         r->new_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (r->old_reg));
823       new_regno = REGNO (r->new_reg);
824       ssa_rename_to_insert (r->old_reg, r->new_reg);
825
826       if (new_regno >= (int) ssa_definition->num_elements)
827         {
828           int new_limit = new_regno * 5 / 4;
829           VARRAY_GROW (ssa_definition, new_limit);
830           VARRAY_GROW (ssa_uses, new_limit);
831         }
832
833       VARRAY_RTX (ssa_definition, new_regno) = r->set_insn;
834       ssa_rename_from_insert (new_regno, r->old_reg);
835       last_r = r;
836     }
837   if (last_r != NULL)
838     {
839       last_r->next = c->done_renames;
840       c->done_renames = c->new_renames;
841       c->new_renames = NULL;
842     }
843 }
844
845 /* Part one of the first step of rename_block, called through for_each_rtx. 
846    Mark pseudos that are set for later update.  Transform uses of pseudos.  */
847
848 static int
849 rename_insn_1 (ptr, data)
850      rtx *ptr;
851      void *data;
852 {
853   rtx x = *ptr;
854   struct rename_context *context = data;
855
856   if (x == NULL_RTX)
857     return 0;
858
859   switch (GET_CODE (x))
860     {
861     case SET:
862       {
863         rtx *destp = &SET_DEST (x);
864         rtx dest = SET_DEST (x);
865
866         /* Some SETs also use the REG specified in their LHS.
867            These can be detected by the presence of
868            STRICT_LOW_PART, SUBREG, SIGN_EXTRACT, and ZERO_EXTRACT
869            in the LHS.  Handle these by changing
870            (set (subreg (reg foo)) ...)
871            into
872            (sequence [(set (reg foo_1) (reg foo))
873                       (set (subreg (reg foo_1)) ...)])  
874
875            FIXME: Much of the time this is too much.  For many libcalls,
876            paradoxical SUBREGs, etc., the input register is dead.  We should
877            recognise this in rename_block or here and not make a false
878            dependency.  */
879            
880         if (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART
881             || GET_CODE (dest) == SUBREG
882             || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
883             || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT)
884           {
885             rtx i, reg;
886             reg = dest;
887             
888             while (GET_CODE (reg) == STRICT_LOW_PART
889                    || GET_CODE (reg) == SUBREG
890                    || GET_CODE (reg) == SIGN_EXTRACT
891                    || GET_CODE (reg) == ZERO_EXTRACT)
892                 reg = XEXP (reg, 0);
893             
894             if (GET_CODE (reg) == REG
895                 && CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (reg)))
896               {
897                 /* Generate (set reg reg), and do renaming on it so
898                    that it becomes (set reg_1 reg_0), and we will
899                    replace reg with reg_1 in the SUBREG.  */
900
901                 struct rename_set_data *saved_new_renames;
902                 saved_new_renames = context->new_renames;
903                 context->new_renames = NULL;
904                 i = emit_insn (gen_rtx_SET (VOIDmode, reg, reg));
905                 for_each_rtx (&i, rename_insn_1, data);
906                 apply_delayed_renames (context);
907                 context->new_renames = saved_new_renames;
908               }
909           }
910         else if (GET_CODE (dest) == REG &&
911                  CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (dest)))
912           {
913             /* We found a genuine set of an interesting register.  Tag
914                it so that we can create a new name for it after we finish
915                processing this insn.  */
916
917             create_delayed_rename (context, destp);
918
919             /* Since we do not wish to (directly) traverse the
920                SET_DEST, recurse through for_each_rtx for the SET_SRC
921                and return.  */
922             if (GET_CODE (x) == SET)
923               for_each_rtx (&SET_SRC (x), rename_insn_1, data);
924             return -1;
925           }
926
927         /* Otherwise, this was not an interesting destination.  Continue
928            on, marking uses as normal.  */
929         return 0;
930       }
931
932     case REG:
933       if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (x)) &&
934           REGNO (x) < ssa_max_reg_num)
935         {
936           rtx new_reg = ssa_rename_to_lookup (x);
937
938           if (new_reg != NULL_RTX && new_reg != RENAME_NO_RTX)
939             {
940               if (GET_MODE (x) != GET_MODE (new_reg))
941                 abort ();
942               *ptr = new_reg;
943             }
944           /* Else this is a use before a set.  Warn?  */
945         }
946       return -1;
947
948     case CLOBBER:
949       /* There is considerable debate on how CLOBBERs ought to be
950          handled in SSA.  For now, we're keeping the CLOBBERs, which
951          means that we don't really have SSA form.  There are a couple
952          of proposals for how to fix this problem, but neither is
953          implemented yet.  */
954       {
955         rtx dest = XCEXP (x, 0, CLOBBER);
956         if (REG_P (dest))
957           {
958             if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (dest))
959                 && REGNO (dest) < ssa_max_reg_num)
960               {
961                 rtx new_reg = ssa_rename_to_lookup (dest);
962                 if (new_reg != NULL_RTX && new_reg != RENAME_NO_RTX)
963                     XCEXP (x, 0, CLOBBER) = new_reg;
964               }
965             /* Stop traversing.  */
966             return -1;
967           }         
968         else
969           /* Continue traversing.  */
970           return 0;
971       }
972
973     case PHI:
974       /* Never muck with the phi.  We do that elsewhere, special-like.  */
975       return -1;
976
977     default:
978       /* Anything else, continue traversing.  */
979       return 0;
980     }
981 }
982
983 static void
984 rename_block (bb, idom)
985      int bb;
986      int *idom;
987 {
988   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
989   edge e;
990   rtx insn, next, last;
991   struct rename_set_data *set_data = NULL;
992   int c;
993
994   /* Step One: Walk the basic block, adding new names for sets and
995      replacing uses.  */
996      
997   next = b->head;
998   last = b->end;
999   do
1000     {
1001       insn = next;
1002       if (INSN_P (insn))
1003         {
1004           struct rename_context context;
1005           context.done_renames = set_data;
1006           context.new_renames = NULL;
1007           context.current_insn = insn;
1008
1009           start_sequence ();
1010           for_each_rtx (&PATTERN (insn), rename_insn_1, &context);
1011           for_each_rtx (&REG_NOTES (insn), rename_insn_1, &context);
1012
1013           /* Sometimes, we end up with a sequence of insns that
1014              SSA needs to treat as a single insn.  Wrap these in a
1015              SEQUENCE.  (Any notes now get attached to the SEQUENCE,
1016              not to the old version inner insn.)  */
1017           if (get_insns () != NULL_RTX)
1018             {
1019               rtx seq;
1020               int i;
1021               
1022               emit (PATTERN (insn));
1023               seq = gen_sequence ();
1024               /* We really want a SEQUENCE of SETs, not a SEQUENCE
1025                  of INSNs.  */
1026               for (i = 0; i < XVECLEN (seq, 0); i++)
1027                 XVECEXP (seq, 0, i) = PATTERN (XVECEXP (seq, 0, i));
1028               PATTERN (insn) = seq;
1029             }
1030           end_sequence ();
1031           
1032           apply_delayed_renames (&context);
1033           set_data = context.done_renames;
1034         }
1035
1036       next = NEXT_INSN (insn);
1037     }
1038   while (insn != last);
1039
1040   /* Step Two: Update the phi nodes of this block's successors.  */
1041
1042   for (e = b->succ; e; e = e->succ_next)
1043     {
1044       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR)
1045         continue;
1046
1047       insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1048
1049       while (PHI_NODE_P (insn))
1050         {
1051           rtx phi = PATTERN (insn);
1052           rtx reg;
1053
1054           /* Find out which of our outgoing registers this node is
1055              intended to replace.  Note that if this is not the first PHI
1056              node to have been created for this register, we have to
1057              jump through rename links to figure out which register
1058              we're talking about.  This can easily be recognized by
1059              noting that the regno is new to this pass.  */
1060           reg = SET_DEST (phi);
1061           if (REGNO (reg) >= ssa_max_reg_num)
1062             reg = ssa_rename_from_lookup (REGNO (reg));
1063           if (reg == NULL_RTX)
1064             abort ();
1065           reg = ssa_rename_to_lookup (reg);
1066
1067           /* It is possible for the variable to be uninitialized on
1068              edges in.  Reduce the arity of the PHI so that we don't
1069              consider those edges.  */
1070           if (reg == NULL || reg == RENAME_NO_RTX)
1071             {
1072               if (! remove_phi_alternative (phi, bb))
1073                 abort ();
1074             }
1075           else
1076             {
1077               /* When we created the PHI nodes, we did not know what mode
1078              the register should be.  Now that we've found an original,
1079              we can fill that in.  */
1080               if (GET_MODE (SET_DEST (phi)) == VOIDmode)
1081                 PUT_MODE (SET_DEST (phi), GET_MODE (reg));
1082               else if (GET_MODE (SET_DEST (phi)) != GET_MODE (reg))
1083                 abort();
1084
1085               *phi_alternative (phi, bb) = reg;
1086               /* ??? Mark for a new ssa_uses entry.  */
1087             }
1088
1089           insn = NEXT_INSN (insn);
1090         }
1091     }
1092
1093   /* Step Three: Do the same to the children of this block in
1094      dominator order.  */
1095
1096   for (c = 0; c < n_basic_blocks; ++c)
1097     if (idom[c] == bb)
1098       rename_block (c, idom);
1099
1100   /* Step Four: Update the sets to refer to their new register,
1101      and restore ssa_rename_to to its previous state.  */
1102
1103   while (set_data)
1104     {
1105       struct rename_set_data *next;
1106       rtx old_reg = *set_data->reg_loc;
1107
1108       if (*set_data->reg_loc != set_data->old_reg)
1109         abort();
1110       *set_data->reg_loc = set_data->new_reg;
1111
1112       ssa_rename_to_insert (old_reg, set_data->prev_reg);
1113
1114       next = set_data->next;
1115       free (set_data);
1116       set_data = next;
1117     }      
1118 }
1119
1120 static void
1121 rename_registers (nregs, idom)
1122      int nregs;
1123      int *idom;
1124 {
1125   VARRAY_RTX_INIT (ssa_definition, nregs * 3, "ssa_definition");
1126   VARRAY_RTX_INIT (ssa_uses, nregs * 3, "ssa_uses");
1127   ssa_rename_from_initialize ();
1128
1129   ssa_rename_to_pseudo = (rtx *) alloca (nregs * sizeof(rtx));
1130   memset ((char *) ssa_rename_to_pseudo, 0, nregs * sizeof(rtx));
1131   memset ((char *) ssa_rename_to_hard, 0, 
1132          FIRST_PSEUDO_REGISTER * NUM_MACHINE_MODES * sizeof (rtx));
1133
1134   rename_block (0, idom);
1135
1136   /* ??? Update basic_block_live_at_start, and other flow info 
1137      as needed.  */
1138
1139   ssa_rename_to_pseudo = NULL;
1140 }
1141
1142 /* The main entry point for moving to SSA.  */
1143
1144 void
1145 convert_to_ssa ()
1146 {
1147   /* Element I is the set of blocks that set register I.  */
1148   sbitmap *evals;
1149
1150   /* Dominator bitmaps.  */
1151   sbitmap *dfs;
1152   sbitmap *idfs;
1153
1154   /* Element I is the immediate dominator of block I.  */
1155   int *idom;
1156
1157   int nregs;
1158
1159   /* Don't do it twice.  */
1160   if (in_ssa_form)
1161     abort ();
1162
1163   /* Need global_live_at_{start,end} up to date.  */
1164   life_analysis (get_insns (), NULL, PROP_KILL_DEAD_CODE | PROP_SCAN_DEAD_CODE);
1165
1166   idom = (int *) alloca (n_basic_blocks * sizeof (int));
1167   memset ((void *)idom, -1, (size_t)n_basic_blocks * sizeof (int));
1168   calculate_dominance_info (idom, NULL, CDI_DOMINATORS);
1169
1170   if (rtl_dump_file)
1171     {
1172       int i;
1173       fputs (";; Immediate Dominators:\n", rtl_dump_file);
1174       for (i = 0; i < n_basic_blocks; ++i)
1175         fprintf (rtl_dump_file, ";\t%3d = %3d\n", i, idom[i]);
1176       fflush (rtl_dump_file);
1177     }
1178
1179   /* Compute dominance frontiers.  */
1180
1181   dfs = sbitmap_vector_alloc (n_basic_blocks, n_basic_blocks);
1182   compute_dominance_frontiers (dfs, idom);
1183
1184   if (rtl_dump_file)
1185     {
1186       dump_sbitmap_vector (rtl_dump_file, ";; Dominance Frontiers:",
1187                            "; Basic Block", dfs, n_basic_blocks);
1188       fflush (rtl_dump_file);
1189     }
1190
1191   /* Compute register evaluations.  */
1192
1193   ssa_max_reg_num = max_reg_num();
1194   nregs = ssa_max_reg_num;
1195   evals = sbitmap_vector_alloc (nregs, n_basic_blocks);
1196   find_evaluations (evals, nregs);
1197
1198   /* Compute the iterated dominance frontier for each register.  */
1199
1200   idfs = sbitmap_vector_alloc (nregs, n_basic_blocks);
1201   compute_iterated_dominance_frontiers (idfs, dfs, evals, nregs);
1202
1203   if (rtl_dump_file)
1204     {
1205       dump_sbitmap_vector (rtl_dump_file, ";; Iterated Dominance Frontiers:",
1206                            "; Register", idfs, nregs);
1207       fflush (rtl_dump_file);
1208     }
1209
1210   /* Insert the phi nodes.  */
1211
1212   insert_phi_nodes (idfs, evals, nregs);
1213
1214   /* Rename the registers to satisfy SSA.  */
1215
1216   rename_registers (nregs, idom);
1217
1218   /* All done!  Clean up and go home.  */
1219
1220   sbitmap_vector_free (dfs);
1221   sbitmap_vector_free (evals);
1222   sbitmap_vector_free (idfs);
1223   in_ssa_form = 1;
1224
1225   reg_scan (get_insns (), max_reg_num (), 1);
1226 }
1227
1228 /* REG is the representative temporary of its partition.  Add it to the
1229    set of nodes to be processed, if it hasn't been already.  Return the
1230    index of this register in the node set.  */
1231
1232 static inline int
1233 ephi_add_node (reg, nodes, n_nodes)
1234      rtx reg, *nodes;
1235      int *n_nodes;
1236 {
1237   int i;
1238   for (i = *n_nodes - 1; i >= 0; --i)
1239     if (REGNO (reg) == REGNO (nodes[i]))
1240       return i;
1241
1242   nodes[i = (*n_nodes)++] = reg;
1243   return i;
1244 }
1245
1246 /* Part one of the topological sort.  This is a forward (downward) search
1247    through the graph collecting a stack of nodes to process.  Assuming no
1248    cycles, the nodes at top of the stack when we are finished will have
1249    no other dependancies.  */
1250
1251 static int *
1252 ephi_forward (t, visited, succ, tstack)
1253      int t;
1254      sbitmap visited;
1255      sbitmap *succ;
1256      int *tstack;
1257 {
1258   int s;
1259
1260   SET_BIT (visited, t);
1261
1262   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (succ[t], 0, s,
1263     {
1264       if (! TEST_BIT (visited, s))
1265         tstack = ephi_forward (s, visited, succ, tstack);
1266     });
1267
1268   *tstack++ = t;
1269   return tstack;
1270 }
1271
1272 /* Part two of the topological sort.  The is a backward search through
1273    a cycle in the graph, copying the data forward as we go.  */
1274
1275 static void
1276 ephi_backward (t, visited, pred, nodes)
1277      int t;
1278      sbitmap visited, *pred;
1279      rtx *nodes;
1280 {
1281   int p;
1282
1283   SET_BIT (visited, t);
1284
1285   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1286     {
1287       if (! TEST_BIT (visited, p))
1288         {
1289           ephi_backward (p, visited, pred, nodes);
1290           emit_move_insn (nodes[p], nodes[t]);
1291         }
1292     });
1293 }
1294
1295 /* Part two of the topological sort.  Create the copy for a register
1296    and any cycle of which it is a member.  */
1297
1298 static void
1299 ephi_create (t, visited, pred, succ, nodes)
1300      int t;
1301      sbitmap visited, *pred, *succ;
1302      rtx *nodes;
1303 {
1304   rtx reg_u = NULL_RTX;
1305   int unvisited_predecessors = 0;
1306   int p;
1307
1308   /* Iterate through the predecessor list looking for unvisited nodes.
1309      If there are any, we have a cycle, and must deal with that.  At 
1310      the same time, look for a visited predecessor.  If there is one,
1311      we won't need to create a temporary.  */
1312
1313   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1314     {
1315       if (! TEST_BIT (visited, p))
1316         unvisited_predecessors = 1;
1317       else if (!reg_u)
1318         reg_u = nodes[p];
1319     });
1320
1321   if (unvisited_predecessors)
1322     {
1323       /* We found a cycle.  Copy out one element of the ring (if necessary),
1324          then traverse the ring copying as we go.  */
1325
1326       if (!reg_u)
1327         {
1328           reg_u = gen_reg_rtx (GET_MODE (nodes[t]));
1329           emit_move_insn (reg_u, nodes[t]);
1330         }
1331
1332       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (pred[t], 0, p,
1333         {
1334           if (! TEST_BIT (visited, p))
1335             {
1336               ephi_backward (p, visited, pred, nodes);
1337               emit_move_insn (nodes[p], reg_u);
1338             }
1339         });
1340     }  
1341   else 
1342     {
1343       /* No cycle.  Just copy the value from a successor.  */
1344
1345       int s;
1346       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (succ[t], 0, s,
1347         {
1348           SET_BIT (visited, t);
1349           emit_move_insn (nodes[t], nodes[s]);
1350           return;
1351         });
1352     }
1353 }
1354
1355 /* Convert the edge to normal form.  */
1356
1357 static void
1358 eliminate_phi (e, reg_partition)
1359      edge e;
1360      partition reg_partition;
1361 {
1362   int n_nodes;
1363   sbitmap *pred, *succ;
1364   sbitmap visited;
1365   rtx *nodes;
1366   int *stack, *tstack;
1367   rtx insn;
1368   int i;
1369
1370   /* Collect an upper bound on the number of registers needing processing.  */
1371
1372   insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1373
1374   n_nodes = 0;
1375   while (PHI_NODE_P (insn))
1376     {
1377       insn = next_nonnote_insn (insn);
1378       n_nodes += 2;
1379     }
1380
1381   if (n_nodes == 0)
1382     return;
1383
1384   /* Build the auxilliary graph R(B). 
1385
1386      The nodes of the graph are the members of the register partition
1387      present in Phi(B).  There is an edge from FIND(T0)->FIND(T1) for
1388      each T0 = PHI(...,T1,...), where T1 is for the edge from block C.  */
1389
1390   nodes = (rtx *) alloca (n_nodes * sizeof(rtx));
1391   pred = sbitmap_vector_alloc (n_nodes, n_nodes);
1392   succ = sbitmap_vector_alloc (n_nodes, n_nodes);
1393   sbitmap_vector_zero (pred, n_nodes);
1394   sbitmap_vector_zero (succ, n_nodes);
1395
1396   insn = first_insn_after_basic_block_note (e->dest);
1397
1398   n_nodes = 0;
1399   for (; PHI_NODE_P (insn); insn = next_nonnote_insn (insn))
1400     {
1401       rtx* preg = phi_alternative (PATTERN (insn), e->src->index);
1402       rtx tgt = SET_DEST (PATTERN (insn));
1403       rtx reg;
1404
1405       /* There may be no phi alternative corresponding to this edge.
1406          This indicates that the phi variable is undefined along this
1407          edge.  */
1408       if (preg == NULL)
1409         continue;
1410       reg = *preg;
1411
1412       if (GET_CODE (reg) != REG || GET_CODE (tgt) != REG)
1413         abort();
1414
1415       reg = regno_reg_rtx[partition_find (reg_partition, REGNO (reg))];
1416       tgt = regno_reg_rtx[partition_find (reg_partition, REGNO (tgt))];
1417       /* If the two registers are already in the same partition, 
1418          nothing will need to be done.  */
1419       if (reg != tgt)
1420         {
1421           int ireg, itgt;
1422
1423           ireg = ephi_add_node (reg, nodes, &n_nodes);
1424           itgt = ephi_add_node (tgt, nodes, &n_nodes);
1425
1426           SET_BIT (pred[ireg], itgt);
1427           SET_BIT (succ[itgt], ireg);
1428         }
1429     }
1430
1431   if (n_nodes == 0)
1432     goto out;
1433
1434   /* Begin a topological sort of the graph.  */
1435
1436   visited = sbitmap_alloc (n_nodes);
1437   sbitmap_zero (visited);
1438
1439   tstack = stack = (int *) alloca (n_nodes * sizeof (int));
1440
1441   for (i = 0; i < n_nodes; ++i)
1442     if (! TEST_BIT (visited, i))
1443       tstack = ephi_forward (i, visited, succ, tstack);
1444
1445   sbitmap_zero (visited);
1446
1447   /* As we find a solution to the tsort, collect the implementation 
1448      insns in a sequence.  */
1449   start_sequence ();
1450   
1451   while (tstack != stack)
1452     {
1453       i = *--tstack;
1454       if (! TEST_BIT (visited, i))
1455         ephi_create (i, visited, pred, succ, nodes);
1456     }
1457
1458   insn = gen_sequence ();
1459   end_sequence ();
1460   insert_insn_on_edge (insn, e);
1461   if (rtl_dump_file)
1462     fprintf (rtl_dump_file, "Emitting copy on edge (%d,%d)\n",
1463              e->src->index, e->dest->index);
1464
1465   sbitmap_free (visited);
1466 out:
1467   sbitmap_vector_free (pred);
1468   sbitmap_vector_free (succ);
1469 }
1470
1471 /* For basic block B, consider all phi insns which provide an
1472    alternative corresponding to an incoming abnormal critical edge.
1473    Place the phi alternative corresponding to that abnormal critical
1474    edge in the same register class as the destination of the set.  
1475
1476    From Morgan, p. 178:
1477
1478      For each abnormal critical edge (C, B), 
1479      if T0 = phi (T1, ..., Ti, ..., Tm) is a phi node in B, 
1480      and C is the ith predecessor of B, 
1481      then T0 and Ti must be equivalent. 
1482
1483    Return non-zero iff any such cases were found for which the two
1484    regs were not already in the same class.  */
1485
1486 static int
1487 make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb, reg_partition)
1488      int bb;
1489      partition reg_partition;
1490 {
1491   int changed = 0;
1492   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
1493   rtx phi;
1494
1495   /* Advance to the first phi node.  */
1496   phi = first_insn_after_basic_block_note (b);
1497
1498   /* Scan all the phi nodes.  */
1499   for (; 
1500        PHI_NODE_P (phi);
1501        phi = next_nonnote_insn (phi))
1502     {
1503       edge e;
1504       int tgt_regno;
1505       rtx set = PATTERN (phi);
1506       rtx tgt = SET_DEST (set);
1507
1508       /* The set target is expected to be an SSA register.  */
1509       if (GET_CODE (tgt) != REG 
1510           || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (tgt)))
1511         abort ();
1512       tgt_regno = REGNO (tgt);
1513
1514       /* Scan incoming abnormal critical edges.  */
1515       for (e = b->pred; e; e = e->pred_next)
1516         if ((e->flags & (EDGE_ABNORMAL | EDGE_CRITICAL)) 
1517                 == (EDGE_ABNORMAL | EDGE_CRITICAL))
1518           {
1519             rtx *alt = phi_alternative (set, e->src->index);
1520             int alt_regno;
1521
1522             /* If there is no alternative corresponding to this edge,
1523                the value is undefined along the edge, so just go on.  */
1524             if (alt == 0)
1525               continue;
1526
1527             /* The phi alternative is expected to be an SSA register.  */
1528             if (GET_CODE (*alt) != REG 
1529                 || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt)))
1530               abort ();
1531             alt_regno = REGNO (*alt);
1532
1533             /* If the set destination and the phi alternative aren't
1534                already in the same class...  */
1535             if (partition_find (reg_partition, tgt_regno) 
1536                 != partition_find (reg_partition, alt_regno))
1537               {
1538                 /* ... make them such.  */
1539                 if (conflicting_hard_regs_p (tgt_regno, alt_regno))
1540                   /* It is illegal to unify a hard register with a
1541                      different register.  */
1542                   abort ();
1543                 
1544                 partition_union (reg_partition, 
1545                                  tgt_regno, alt_regno);
1546                 ++changed;
1547               }
1548           }
1549     }
1550
1551   return changed;
1552 }
1553
1554 /* Consider phi insns in basic block BB pairwise.  If the set target
1555    of both isns are equivalent pseudos, make the corresponding phi
1556    alternatives in each phi corresponding equivalent.
1557
1558    Return nonzero if any new register classes were unioned.  */
1559
1560 static int
1561 make_equivalent_phi_alternatives_equivalent (bb, reg_partition)
1562      int bb;
1563      partition reg_partition;
1564 {
1565   int changed = 0;
1566   basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
1567   rtx phi;
1568
1569   /* Advance to the first phi node.  */
1570   phi = first_insn_after_basic_block_note (b);
1571
1572   /* Scan all the phi nodes.  */
1573   for (; 
1574        PHI_NODE_P (phi);
1575        phi = next_nonnote_insn (phi))
1576     {
1577       rtx set = PATTERN (phi);
1578       /* The regno of the destination of the set.  */
1579       int tgt_regno = REGNO (SET_DEST (PATTERN (phi)));
1580
1581       rtx phi2 = next_nonnote_insn (phi);
1582
1583       /* Scan all phi nodes following this one.  */
1584       for (;
1585            PHI_NODE_P (phi2);
1586            phi2 = next_nonnote_insn (phi2))
1587         {
1588           rtx set2 = PATTERN (phi2);
1589           /* The regno of the destination of the set.  */
1590           int tgt2_regno = REGNO (SET_DEST (set2));
1591                   
1592           /* Are the set destinations equivalent regs?  */
1593           if (partition_find (reg_partition, tgt_regno) ==
1594               partition_find (reg_partition, tgt2_regno))
1595             {
1596               edge e;
1597               /* Scan over edges.  */
1598               for (e = b->pred; e; e = e->pred_next)
1599                 {
1600                   int pred_block = e->src->index;
1601                   /* Identify the phi alternatives from both phi
1602                      nodes corresponding to this edge.  */
1603                   rtx *alt = phi_alternative (set, pred_block);
1604                   rtx *alt2 = phi_alternative (set2, pred_block);
1605
1606                   /* If one of the phi nodes doesn't have a
1607                      corresponding alternative, just skip it.  */
1608                   if (alt == 0 || alt2 == 0)
1609                     continue;
1610
1611                   /* Both alternatives should be SSA registers.  */
1612                   if (GET_CODE (*alt) != REG
1613                       || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt)))
1614                     abort ();
1615                   if (GET_CODE (*alt2) != REG
1616                       || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (*alt2)))
1617                     abort ();
1618
1619                   /* If the alternatives aren't already in the same
1620                      class ... */
1621                   if (partition_find (reg_partition, REGNO (*alt)) 
1622                       != partition_find (reg_partition, REGNO (*alt2)))
1623                     {
1624                       /* ... make them so.  */
1625                       if (conflicting_hard_regs_p (REGNO (*alt), REGNO (*alt2)))
1626                         /* It is illegal to unify a hard register with
1627                            a different register. */
1628                         abort ();
1629
1630                       partition_union (reg_partition, 
1631                                        REGNO (*alt), REGNO (*alt2));
1632                       ++changed;
1633                     }
1634                 }
1635             }
1636         }
1637     }
1638
1639   return changed;
1640 }
1641
1642 /* Compute a conservative partition of outstanding pseudo registers.
1643    See Morgan 7.3.1.  */
1644
1645 static partition
1646 compute_conservative_reg_partition ()
1647 {
1648   int bb;
1649   int changed = 0;
1650
1651   /* We don't actually work with hard registers, but it's easier to
1652      carry them around anyway rather than constantly doing register
1653      number arithmetic.  */
1654   partition p = 
1655     partition_new (ssa_definition->num_elements);
1656
1657   /* The first priority is to make sure registers that might have to
1658      be copied on abnormal critical edges are placed in the same
1659      partition.  This saves us from having to split abnormal critical
1660      edges.  */
1661   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
1662     changed += make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb, p);
1663   
1664   /* Now we have to insure that corresponding arguments of phi nodes
1665      assigning to corresponding regs are equivalent.  Iterate until
1666      nothing changes.  */
1667   while (changed > 0)
1668     {
1669       changed = 0;
1670       for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
1671         changed += make_equivalent_phi_alternatives_equivalent (bb, p);
1672     }
1673
1674   return p;
1675 }
1676
1677 /* The following functions compute a register partition that attempts
1678    to eliminate as many reg copies and phi node copies as possible by
1679    coalescing registers.   This is the strategy:
1680
1681     1. As in the conservative case, the top priority is to coalesce
1682        registers that otherwise would cause copies to be placed on
1683        abnormal critical edges (which isn't possible).
1684
1685     2. Figure out which regs are involved (in the LHS or RHS) of
1686        copies and phi nodes.  Compute conflicts among these regs.  
1687
1688     3. Walk around the instruction stream, placing two regs in the
1689        same class of the partition if one appears on the LHS and the
1690        other on the RHS of a copy or phi node and the two regs don't
1691        conflict.  The conflict information of course needs to be
1692        updated.  
1693
1694     4. If anything has changed, there may be new opportunities to
1695        coalesce regs, so go back to 2.
1696 */
1697
1698 /* If REG1 and REG2 don't conflict in CONFLICTS, place them in the
1699    same class of partition P, if they aren't already.  Update
1700    CONFLICTS appropriately.  
1701
1702    Returns one if REG1 and REG2 were placed in the same class but were
1703    not previously; zero otherwise.  
1704
1705    See Morgan figure 11.15.  */
1706
1707 static int 
1708 coalesce_if_unconflicting (p, conflicts, reg1, reg2)
1709      partition p;
1710      conflict_graph conflicts;
1711      int reg1;
1712      int reg2;
1713 {
1714   int reg;
1715
1716   /* Work only on SSA registers. */
1717   if (!CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg1) || !CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg2))
1718     return 0;
1719
1720   /* Find the canonical regs for the classes containing REG1 and
1721      REG2.  */
1722   reg1 = partition_find (p, reg1);
1723   reg2 = partition_find (p, reg2);
1724   
1725   /* If they're already in the same class, there's nothing to do.  */
1726   if (reg1 == reg2)
1727     return 0;
1728
1729   /* If the regs conflict, our hands are tied.  */
1730   if (conflicting_hard_regs_p (reg1, reg2) ||
1731       conflict_graph_conflict_p (conflicts, reg1, reg2))
1732     return 0;
1733
1734   /* We're good to go.  Put the regs in the same partition.  */
1735   partition_union (p, reg1, reg2);
1736
1737   /* Find the new canonical reg for the merged class.  */
1738   reg = partition_find (p, reg1);
1739   
1740   /* Merge conflicts from the two previous classes.  */
1741   conflict_graph_merge_regs (conflicts, reg, reg1);
1742   conflict_graph_merge_regs (conflicts, reg, reg2);
1743
1744   return 1;
1745 }
1746
1747 /* For each register copy insn in basic block BB, place the LHS and
1748    RHS regs in the same class in partition P if they do not conflict
1749    according to CONFLICTS.
1750
1751    Returns the number of changes that were made to P.
1752
1753    See Morgan figure 11.14.  */
1754
1755 static int
1756 coalesce_regs_in_copies (bb, p, conflicts)
1757      basic_block bb;
1758      partition p;
1759      conflict_graph conflicts;
1760 {
1761   int changed = 0;
1762   rtx insn;
1763   rtx end = bb->end;
1764
1765   /* Scan the instruction stream of the block.  */
1766   for (insn = bb->head; insn != end; insn = NEXT_INSN (insn))
1767     {
1768       rtx pattern;
1769       rtx src;
1770       rtx dest;
1771
1772       /* If this isn't a set insn, go to the next insn.  */
1773       if (GET_CODE (insn) != INSN)
1774         continue;
1775       pattern = PATTERN (insn);
1776       if (GET_CODE (pattern) != SET)
1777         continue;
1778
1779       src = SET_SRC (pattern);
1780       dest = SET_DEST (pattern);
1781
1782       /* We're only looking for copies.  */
1783       if (GET_CODE (src) != REG || GET_CODE (dest) != REG)
1784         continue;
1785
1786       /* Coalesce only if the reg modes are the same.  As long as
1787          each reg's rtx is unique, it can have only one mode, so two
1788          pseudos of different modes can't be coalesced into one.  
1789
1790          FIXME: We can probably get around this by inserting SUBREGs
1791          where appropriate, but for now we don't bother.  */
1792       if (GET_MODE (src) != GET_MODE (dest))
1793         continue;
1794
1795       /* Found a copy; see if we can use the same reg for both the
1796          source and destination (and thus eliminate the copy,
1797          ultimately).  */
1798       changed += coalesce_if_unconflicting (p, conflicts, 
1799                                             REGNO (src), REGNO (dest));
1800     }
1801
1802   return changed;
1803 }
1804
1805 struct phi_coalesce_context
1806 {
1807   partition p;
1808   conflict_graph conflicts;
1809   int changed;
1810 };
1811
1812 /* Callback function for for_each_successor_phi.  If the set
1813    destination and the phi alternative regs do not conflict, place
1814    them in the same paritition class.  DATA is a pointer to a
1815    phi_coalesce_context struct.  */
1816
1817 static int
1818 coalesce_reg_in_phi (insn, dest_regno, src_regno, data)
1819      rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED;
1820      int dest_regno;
1821      int src_regno;
1822      void *data;
1823 {
1824   struct phi_coalesce_context *context = 
1825     (struct phi_coalesce_context *) data;
1826   
1827   /* Attempt to use the same reg, if they don't conflict.  */
1828   context->changed 
1829     += coalesce_if_unconflicting (context->p, context->conflicts, 
1830                                   dest_regno, src_regno);
1831   return 0;
1832 }
1833
1834 /* For each alternative in a phi function corresponding to basic block
1835    BB (in phi nodes in successor block to BB), place the reg in the
1836    phi alternative and the reg to which the phi value is set into the
1837    same class in partition P, if allowed by CONFLICTS.  
1838
1839    Return the number of changes that were made to P.
1840    
1841    See Morgan figure 11.14.  */
1842
1843 static int
1844 coalesce_regs_in_successor_phi_nodes (bb, p, conflicts)
1845      basic_block bb;
1846      partition p;
1847      conflict_graph conflicts;
1848 {
1849   struct phi_coalesce_context context;
1850   context.p = p;
1851   context.conflicts = conflicts;
1852   context.changed = 0;
1853
1854   for_each_successor_phi (bb, &coalesce_reg_in_phi, &context);
1855
1856   return context.changed;
1857 }
1858
1859 /* Compute and return a partition of pseudos.  Where possible,
1860    non-conflicting pseudos are placed in the same class.  
1861
1862    The caller is responsible for deallocating the returned partition.  */
1863
1864 static partition
1865 compute_coalesced_reg_partition ()
1866 {
1867   int bb;
1868   int changed = 0;
1869
1870   partition p = 
1871     partition_new (ssa_definition->num_elements);
1872
1873   /* The first priority is to make sure registers that might have to
1874      be copied on abnormal critical edges are placed in the same
1875      partition.  This saves us from having to split abnormal critical
1876      edges (which can't be done).  */
1877   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
1878     make_regs_equivalent_over_bad_edges (bb, p);
1879
1880   do
1881     {
1882       regset_head phi_set;
1883       conflict_graph conflicts;
1884
1885       changed = 0;
1886
1887       /* Build the set of registers involved in phi nodes, either as
1888          arguments to the phi function or as the target of a set.  */
1889       INITIALIZE_REG_SET (phi_set);
1890       mark_phi_and_copy_regs (&phi_set);
1891
1892       /* Compute conflicts.  */
1893       conflicts = conflict_graph_compute (&phi_set, p);
1894
1895       /* FIXME: Better would be to process most frequently executed
1896          blocks first, so that most frequently executed copies would
1897          be more likely to be removed by register coalescing.  But any
1898          order will generate correct, if non-optimal, results.  */
1899       for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
1900         {
1901           basic_block block = BASIC_BLOCK (bb);
1902           changed += coalesce_regs_in_copies (block, p, conflicts);
1903           changed += 
1904             coalesce_regs_in_successor_phi_nodes (block, p, conflicts);
1905         }
1906
1907       conflict_graph_delete (conflicts);
1908     }
1909   while (changed > 0);
1910
1911   return p;
1912 }
1913
1914 /* Mark the regs in a phi node.  PTR is a phi expression or one of its
1915    components (a REG or a CONST_INT).  DATA is a reg set in which to
1916    set all regs.  Called from for_each_rtx.  */
1917
1918 static int
1919 mark_reg_in_phi (ptr, data)
1920      rtx *ptr;
1921      void *data;
1922 {
1923   rtx expr = *ptr;
1924   regset set = (regset) data;
1925
1926   switch (GET_CODE (expr))
1927     {
1928     case REG:
1929       SET_REGNO_REG_SET (set, REGNO (expr));
1930       /* Fall through.  */
1931     case CONST_INT:
1932     case PHI:
1933       return 0;
1934     default:
1935       abort ();
1936     }
1937 }
1938
1939 /* Mark in PHI_SET all pseudos that are used in a phi node -- either
1940    set from a phi expression, or used as an argument in one.  Also
1941    mark regs that are the source or target of a reg copy.  Uses
1942    ssa_definition.  */
1943
1944 static void
1945 mark_phi_and_copy_regs (phi_set)
1946      regset phi_set;
1947 {
1948   unsigned int reg;
1949
1950   /* Scan the definitions of all regs.  */
1951   for (reg = 0; reg < VARRAY_SIZE (ssa_definition); ++reg)
1952     if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (reg))
1953       {
1954         rtx insn = VARRAY_RTX (ssa_definition, reg);
1955         rtx pattern;
1956         rtx src;
1957
1958         if (insn == NULL)
1959           continue;
1960         pattern = PATTERN (insn);
1961         /* Sometimes we get PARALLEL insns.  These aren't phi nodes or
1962            copies.  */
1963         if (GET_CODE (pattern) != SET)
1964           continue;
1965         src = SET_SRC (pattern);
1966
1967         if (GET_CODE (src) == REG)
1968           {
1969             /* It's a reg copy.  */
1970             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, reg);
1971             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, REGNO (src));
1972           }
1973         else if (GET_CODE (src) == PHI)
1974           {
1975             /* It's a phi node.  Mark the reg being set.  */
1976             SET_REGNO_REG_SET (phi_set, reg);
1977             /* Mark the regs used in the phi function.  */
1978             for_each_rtx (&src, mark_reg_in_phi, phi_set);
1979           }
1980         /* ... else nothing to do.  */
1981       }
1982 }
1983
1984 /* Rename regs in insn PTR that are equivalent.  DATA is the register
1985    partition which specifies equivalences.  */
1986
1987 static int
1988 rename_equivalent_regs_in_insn (ptr, data)
1989      rtx *ptr;
1990      void* data;
1991 {
1992   rtx x = *ptr;
1993   partition reg_partition = (partition) data;
1994
1995   if (x == NULL_RTX)
1996     return 0;
1997
1998   switch (GET_CODE (x))
1999     {
2000     case REG:
2001       if (CONVERT_REGISTER_TO_SSA_P (REGNO (x)))
2002         {
2003           unsigned int regno = REGNO (x);
2004           unsigned int new_regno = partition_find (reg_partition, regno);
2005           rtx canonical_element_rtx = ssa_rename_from_lookup (new_regno);
2006
2007           if (canonical_element_rtx != NULL_RTX && 
2008               HARD_REGISTER_P (canonical_element_rtx))
2009             {
2010               if (REGNO (canonical_element_rtx) != regno)
2011                 *ptr = canonical_element_rtx;
2012             }
2013           else if (regno != new_regno)
2014             {
2015               rtx new_reg = regno_reg_rtx[new_regno];
2016               if (GET_MODE (x) != GET_MODE (new_reg))
2017                 abort ();
2018               *ptr = new_reg;
2019             }
2020         }
2021       return -1;
2022
2023     case PHI:
2024       /* No need to rename the phi nodes.  We'll check equivalence
2025          when inserting copies.  */
2026       return -1;
2027
2028     default:
2029       /* Anything else, continue traversing.  */
2030       return 0;
2031     }
2032 }
2033
2034 /* Record the register's canonical element stored in SRFP in the
2035    canonical_elements sbitmap packaged in DATA.  This function is used
2036    as a callback function for traversing ssa_rename_from.  */
2037
2038 static int
2039 record_canonical_element_1 (srfp, data)
2040      void **srfp;
2041      void *data;
2042 {
2043   unsigned int reg = ((ssa_rename_from_pair *) *srfp)->reg;
2044   sbitmap canonical_elements =
2045     ((struct ssa_rename_from_hash_table_data *) data)->canonical_elements;
2046   partition reg_partition =
2047     ((struct ssa_rename_from_hash_table_data *) data)->reg_partition;
2048   
2049   SET_BIT (canonical_elements, partition_find (reg_partition, reg));
2050   return 1;
2051 }
2052
2053 /* For each class in the REG_PARTITION corresponding to a particular
2054    hard register and machine mode, check that there are no other
2055    classes with the same hard register and machine mode.  Returns
2056    nonzero if this is the case, i.e., the partition is acceptable.  */
2057
2058 static int
2059 check_hard_regs_in_partition (reg_partition)
2060      partition reg_partition;
2061 {
2062   /* CANONICAL_ELEMENTS has a nonzero bit if a class with the given register
2063      number and machine mode has already been seen.  This is a
2064      problem with the partition.  */
2065   sbitmap canonical_elements;
2066   int element_index;
2067   int already_seen[FIRST_PSEUDO_REGISTER][NUM_MACHINE_MODES];
2068   int reg;
2069   int mach_mode;
2070
2071   /* Collect a list of canonical elements.  */
2072   canonical_elements = sbitmap_alloc (max_reg_num ());
2073   sbitmap_zero (canonical_elements);
2074   ssa_rename_from_traverse (&record_canonical_element_1,
2075                             canonical_elements, reg_partition);
2076
2077   /* We have not seen any hard register uses.  */
2078   for (reg = 0; reg < FIRST_PSEUDO_REGISTER; ++reg)
2079     for (mach_mode = 0; mach_mode < NUM_MACHINE_MODES; ++mach_mode)
2080       already_seen[reg][mach_mode] = 0;
2081
2082   /* Check for classes with the same hard register and machine mode.  */
2083   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (canonical_elements, 0, element_index,
2084   {
2085     rtx hard_reg_rtx = ssa_rename_from_lookup (element_index);
2086     if (hard_reg_rtx != NULL_RTX &&
2087         HARD_REGISTER_P (hard_reg_rtx) &&
2088         already_seen[REGNO (hard_reg_rtx)][GET_MODE (hard_reg_rtx)] != 0)
2089           /* Two distinct partition classes should be mapped to the same
2090              hard register.  */
2091           return 0;
2092   });
2093
2094   sbitmap_free (canonical_elements);
2095
2096   return 1;
2097 }
2098
2099 /* Rename regs that are equivalent in REG_PARTITION.  Also collapse
2100    any SEQUENCE insns.  */
2101
2102 static void
2103 rename_equivalent_regs (reg_partition)
2104      partition reg_partition;
2105 {
2106   int bb;
2107
2108   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
2109     {
2110       basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
2111       rtx next = b->head;
2112       rtx last = b->end;
2113       rtx insn;
2114
2115       do
2116         {
2117           insn = next;
2118           if (INSN_P (insn))
2119             {
2120               for_each_rtx (&PATTERN (insn), 
2121                             rename_equivalent_regs_in_insn, 
2122                             reg_partition);
2123               for_each_rtx (&REG_NOTES (insn), 
2124                             rename_equivalent_regs_in_insn, 
2125                             reg_partition);
2126
2127               if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SEQUENCE)
2128                 {
2129                   rtx s = PATTERN (insn);
2130                   int slen = XVECLEN (s, 0);
2131                   int i;
2132
2133                   if (slen <= 1)
2134                     abort();
2135
2136                   PATTERN (insn) = XVECEXP (s, 0, slen-1);
2137                   for (i = 0; i < slen - 1; i++)
2138                     emit_block_insn_before (XVECEXP (s, 0, i), insn, b);
2139                 }
2140             }
2141
2142           next = NEXT_INSN (insn);
2143         }
2144       while (insn != last);
2145     }
2146 }
2147
2148 /* The main entry point for moving from SSA.  */
2149
2150 void
2151 convert_from_ssa()
2152 {
2153   int bb;
2154   partition reg_partition;
2155   rtx insns = get_insns ();
2156
2157   /* Need global_live_at_{start,end} up to date.  */
2158   life_analysis (insns, NULL, 
2159                  PROP_KILL_DEAD_CODE | PROP_SCAN_DEAD_CODE | PROP_DEATH_NOTES);
2160
2161   /* Figure out which regs in copies and phi nodes don't conflict and
2162      therefore can be coalesced.  */
2163   if (conservative_reg_partition)
2164     reg_partition = compute_conservative_reg_partition ();
2165   else
2166     reg_partition = compute_coalesced_reg_partition ();
2167
2168   if (!check_hard_regs_in_partition (reg_partition))
2169     /* Two separate partitions should correspond to the same hard
2170        register but do not.  */
2171     abort ();
2172
2173   rename_equivalent_regs (reg_partition);
2174
2175   /* Eliminate the PHI nodes.  */
2176   for (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
2177     {
2178       basic_block b = BASIC_BLOCK (bb);
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 (bb = n_basic_blocks; --bb >= 0; )
2190     {
2191       rtx insn = BLOCK_HEAD (bb);
2192
2193       while (1)
2194         {
2195           /* If this is a PHI node delete it.  */
2196           if (PHI_NODE_P (insn))
2197             {
2198               if (insn == BLOCK_END (bb))
2199                 BLOCK_END (bb) = 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 == BLOCK_END (bb))
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   VARRAY_FREE (ssa_definition);
2224   VARRAY_FREE (ssa_uses);
2225   ssa_rename_from_free ();
2226 }
2227
2228 /* Scan phi nodes in successors to BB.  For each such phi node that
2229    has a phi alternative value corresponding to BB, invoke FN.  FN
2230    is passed the entire phi node insn, the regno of the set
2231    destination, the regno of the phi argument corresponding to BB,
2232    and DATA.
2233
2234    If FN ever returns non-zero, stops immediately and returns this
2235    value.  Otherwise, returns zero.  */
2236
2237 int
2238 for_each_successor_phi (bb, fn, data)
2239      basic_block bb;
2240      successor_phi_fn fn;
2241      void *data;
2242 {
2243   edge e;
2244   
2245   if (bb == EXIT_BLOCK_PTR)
2246     return 0;
2247
2248   /* Scan outgoing edges.  */
2249   for (e = bb->succ; e != NULL; e = e->succ_next)
2250     {
2251       rtx insn;
2252
2253       basic_block successor = e->dest;
2254       if (successor == ENTRY_BLOCK_PTR 
2255           || successor == EXIT_BLOCK_PTR)
2256         continue;
2257
2258       /* Advance to the first non-label insn of the successor block.  */
2259       insn = first_insn_after_basic_block_note (successor);
2260
2261       if (insn == NULL)
2262         continue;
2263
2264       /* Scan phi nodes in the successor.  */
2265       for ( ; PHI_NODE_P (insn); insn = NEXT_INSN (insn))
2266         {
2267           int result;
2268           rtx phi_set = PATTERN (insn);
2269           rtx *alternative = phi_alternative (phi_set, bb->index);
2270           rtx phi_src;
2271           
2272           /* This phi function may not have an alternative
2273              corresponding to the incoming edge, indicating the
2274              assigned variable is not defined along the edge.  */
2275           if (alternative == NULL)
2276             continue;
2277           phi_src = *alternative;
2278
2279           /* Invoke the callback.  */
2280           result = (*fn) (insn, REGNO (SET_DEST (phi_set)), 
2281                           REGNO (phi_src), data);
2282
2283           /* Terminate if requested.  */
2284           if (result != 0)
2285             return result;
2286         }
2287     }
2288
2289   return 0;
2290 }
2291
2292 /* Assuming the ssa_rename_from mapping has been established, yields
2293    nonzero if 1) only one SSA register of REG1 and REG2 comes from a
2294    hard register or 2) both SSA registers REG1 and REG2 come from
2295    different hard registers.  */
2296
2297 static int
2298 conflicting_hard_regs_p (reg1, reg2)
2299      int reg1;
2300      int reg2;
2301 {
2302   int orig_reg1 = original_register (reg1);
2303   int orig_reg2 = original_register (reg2);
2304   if (HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2)
2305       && orig_reg1 != orig_reg2)
2306     return 1;
2307   if (HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && !HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2))
2308     return 1;
2309   if (!HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg1) && HARD_REGISTER_NUM_P (orig_reg2))
2310     return 1;
2311   
2312   return 0;
2313 }