Update gcc-50 to SVN version 231263 (gcc-5-branch)
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006-2015 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 /* The integrated register allocator (IRA) is a
22    regional register allocator performing graph coloring on a top-down
23    traversal of nested regions.  Graph coloring in a region is based
24    on Chaitin-Briggs algorithm.  It is called integrated because
25    register coalescing, register live range splitting, and choosing a
26    better hard register are done on-the-fly during coloring.  Register
27    coalescing and choosing a cheaper hard register is done by hard
28    register preferencing during hard register assigning.  The live
29    range splitting is a byproduct of the regional register allocation.
30
31    Major IRA notions are:
32
33      o *Region* is a part of CFG where graph coloring based on
34        Chaitin-Briggs algorithm is done.  IRA can work on any set of
35        nested CFG regions forming a tree.  Currently the regions are
36        the entire function for the root region and natural loops for
37        the other regions.  Therefore data structure representing a
38        region is called loop_tree_node.
39
40      o *Allocno class* is a register class used for allocation of
41        given allocno.  It means that only hard register of given
42        register class can be assigned to given allocno.  In reality,
43        even smaller subset of (*profitable*) hard registers can be
44        assigned.  In rare cases, the subset can be even smaller
45        because our modification of Chaitin-Briggs algorithm requires
46        that sets of hard registers can be assigned to allocnos forms a
47        forest, i.e. the sets can be ordered in a way where any
48        previous set is not intersected with given set or is a superset
49        of given set.
50
51      o *Pressure class* is a register class belonging to a set of
52        register classes containing all of the hard-registers available
53        for register allocation.  The set of all pressure classes for a
54        target is defined in the corresponding machine-description file
55        according some criteria.  Register pressure is calculated only
56        for pressure classes and it affects some IRA decisions as
57        forming allocation regions.
58
59      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
60        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
61        pseudo-register number, allocno class, conflicting allocnos and
62        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
63        which are important for understanding the allocation algorithm:
64
65        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program points*
66          where the allocno lives.  Program points represent places
67          where a pseudo can be born or become dead (there are
68          approximately two times more program points than the insns)
69          and they are represented by integers starting with 0.  The
70          live ranges are used to find conflicts between allocnos.
71          They also play very important role for the transformation of
72          the IRA internal representation of several regions into a one
73          region representation.  The later is used during the reload
74          pass work because each allocno represents all of the
75          corresponding pseudo-registers.
76
77        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
78          number of available hard-registers of the allocno class.  The
79          cost of a callee-clobbered hard-register for an allocno is
80          increased by the cost of save/restore code around the calls
81          through the given allocno's life.  If the allocno is a move
82          instruction operand and another operand is a hard-register of
83          the allocno class, the cost of the hard-register is decreased
84          by the move cost.
85
86          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
87          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
88          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
89          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
90          another allocno which has just received a hard-register, the
91          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
92          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
93          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
94          costs of all of the conflicting allocnos which are not
95          assigned yet.
96
97        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
98          size as the hard-register costs vector.  To permit an
99          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
100          this vector to calculate the final full cost of the
101          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
102          unassigned allocno are also changed with a change of the
103          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
104          allocno is processed as described above.  This is done to
105          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
106          some hard-registers in order to remove the move instruction
107          corresponding to the copy.
108
109      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
110        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
111        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
112        subregion cap.
113
114      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
115        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
116        Such modifications reflects a preference to use the same
117        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
118        copies are created for move insns (in this case it results in
119        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
120        of an insn which should be assigned to the same hard-register
121        due to constraints in the machine description (it usually
122        results in removing a move generated in reload to satisfy
123        the constraints) and copies referring to the allocno which is
124        the output operand of an instruction and the allocno which is
125        an input operand dying in the instruction (creation of such
126        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
127        create copies between the same register allocnos from different
128        regions because we use another technique for propagating
129        hard-register preference on the borders of regions.
130
131    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
132    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
133    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
134    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
135    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
136    allocnos in a region have the same values as if the region had no
137    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
138    outermost region corresponding to the function have the same values
139    as though the allocation used only one region which is the entire
140    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
141    first IRA did allocation for all function then it improved the
142    allocation for loops then their subloops and so on.
143
144    IRA major passes are:
145
146      o Building IRA internal representation which consists of the
147        following subpasses:
148
149        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
150          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
151
152        * Then IRA finds an allocno class for each allocno and
153          calculates its initial (non-accumulated) cost of memory and
154          each hard-register of its allocno class (file ira-cost.c).
155
156        * IRA creates live ranges of each allocno, calculates register
157          pressure for each pressure class in each region, sets up
158          conflict hard registers for each allocno and info about calls
159          the allocno lives through (file ira-lives.c).
160
161        * IRA removes low register pressure loops from the regions
162          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
163
164        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
165          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
166          ira-build.c).
167
168        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
169
170        * Having live-ranges of allocnos and their classes, IRA creates
171          conflicting allocnos for each allocno.  Conflicting allocnos
172          are stored as a bit vector or array of pointers to the
173          conflicting allocnos whatever is more profitable (file
174          ira-conflicts.c).  At this point IRA creates allocno copies.
175
176      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
177        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
178        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
179
180        * Finding profitable hard registers of corresponding allocno
181          class for each allocno.  For example, only callee-saved hard
182          registers are frequently profitable for allocnos living
183          through colors.  If the profitable hard register set of
184          allocno does not form a tree based on subset relation, we use
185          some approximation to form the tree.  This approximation is
186          used to figure out trivial colorability of allocnos.  The
187          approximation is a pretty rare case.
188
189        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
190          optimistic coloring which is a major improvement over
191          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
192          this point.  There is some freedom in the order of putting
193          allocnos on the stack which can affect the final result of
194          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the
195          order.  The major one is to form *threads* from colorable
196          allocnos and push them on the stack by threads.  Thread is a
197          set of non-conflicting colorable allocnos connected by
198          copies.  The thread contains allocnos from the colorable
199          bucket or colorable allocnos already pushed onto the coloring
200          stack.  Pushing thread allocnos one after another onto the
201          stack increases chances of removing copies when the allocnos
202          get the same hard reg.
203          
204          We also use a modification of Chaitin-Briggs algorithm which
205          works for intersected register classes of allocnos.  To
206          figure out trivial colorability of allocnos, the mentioned
207          above tree of hard register sets is used.  To get an idea how
208          the algorithm works in i386 example, let us consider an
209          allocno to which any general hard register can be assigned.
210          If the allocno conflicts with eight allocnos to which only
211          EAX register can be assigned, given allocno is still
212          trivially colorable because all conflicting allocnos might be
213          assigned only to EAX and all other general hard registers are
214          still free.
215
216          To get an idea of the used trivial colorability criterion, it
217          is also useful to read article "Graph-Coloring Register
218          Allocation for Irregular Architectures" by Michael D. Smith
219          and Glen Holloway.  Major difference between the article
220          approach and approach used in IRA is that Smith's approach
221          takes register classes only from machine description and IRA
222          calculate register classes from intermediate code too
223          (e.g. an explicit usage of hard registers in RTL code for
224          parameter passing can result in creation of additional
225          register classes which contain or exclude the hard
226          registers).  That makes IRA approach useful for improving
227          coloring even for architectures with regular register files
228          and in fact some benchmarking shows the improvement for
229          regular class architectures is even bigger than for irregular
230          ones.  Another difference is that Smith's approach chooses
231          intersection of classes of all insn operands in which a given
232          pseudo occurs.  IRA can use bigger classes if it is still
233          more profitable than memory usage.
234
235        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
236          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
237          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
238          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
239          the hope that some such allocnos will get a hard register
240          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
241          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
242          assigns the allocno the hard-register with minimal full
243          allocation cost which reflects the cost of usage of the
244          hard-register for the allocno and cost of usage of the
245          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
246
247        * Chaitin-Briggs coloring assigns as many pseudos as possible
248          to hard registers.  After coloring we try to improve
249          allocation with cost point of view.  We improve the
250          allocation by spilling some allocnos and assigning the freed
251          hard registers to other allocnos if it decreases the overall
252          allocation cost.
253
254        * After allocno assigning in the region, IRA modifies the hard
255          register and memory costs for the corresponding allocnos in
256          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
257          or moves on the border of the region and its subregions.
258          When default regional allocation algorithm is used
259          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
260          for allocnos if the register pressure in the region for the
261          corresponding pressure class is less than number of available
262          hard registers for given pressure class.
263
264      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
265        by traversing regions in top-down order, it does not know what
266        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
267        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
268        optimization tries to improve allocation in a region having
269        subregions and containing in another region.  If the
270        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
271        the region allocno if it is profitable.  The optimization
272        implements a simple iterative algorithm performing profitable
273        transformations while they are still possible.  It is fast in
274        practice, so there is no real need for a better time complexity
275        algorithm.
276
277      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the
278        same pseudo-register outside and inside a region respectively
279        may be assigned to different locations (hard-registers or
280        memory).  In this case IRA creates and uses a new
281        pseudo-register inside the region and adds code to move allocno
282        values on the region's borders.  This is done during top-down
283        traversal of the regions (file ira-emit.c).  In some
284        complicated cases IRA can create a new allocno to move allocno
285        values (e.g. when a swap of values stored in two hard-registers
286        is needed).  At this stage, the new allocno is marked as
287        spilled.  IRA still creates the pseudo-register and the moves
288        on the region borders even when both allocnos were assigned to
289        the same hard-register.  If the reload pass spills a
290        pseudo-register for some reason, the effect will be smaller
291        because another allocno will still be in the hard-register.  In
292        most cases, this is better then spilling both allocnos.  If
293        reload does not change the allocation for the two
294        pseudo-registers, the trivial move will be removed by
295        post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
296        allocnos assigned to the same hard register when the default
297        regional allocation algorithm is used and the register pressure
298        in the region for the corresponding pressure class is less than
299        number of available hard registers for given pressure class.
300        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
301        to reduce code duplication on the region borders.
302
303      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
304        transforms its internal representation for several regions into
305        one region representation (file ira-build.c).  This process is
306        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
307        rebuilding would be, but is much faster.
308
309      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
310        spilled allocnos.  This is implemented by a simple and fast
311        priority coloring algorithm (see function
312        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
313        created during the code change pass can be assigned to hard
314        registers.
315
316      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
317        communicates with IRA through several functions in file
318        ira-color.c to improve its decisions in
319
320        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
321          about pseudo-register conflicts.
322
323        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
324          of each reload iteration.
325
326        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
327          about pseudo-register live ranges and the register pressure
328          in places where the pseudo-register lives.
329
330    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
331    data are initialized in file ira.c.
332
333    If function has no loops (or the loops are ignored when
334    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
335    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
336    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
337    because many things are not made (like IR flattening, the
338    spill/restore optimization, and the code change).
339
340    Literature is worth to read for better understanding the code:
341
342    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
343      Graph Coloring Register Allocation.
344
345    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
346      hierarchical graph coloring.
347
348    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
349      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
350      Callahan-Koblenz Algorithms.
351
352    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
353      Register Allocation Based on Graph Fusion.
354
355    o Michael D. Smith and Glenn Holloway.  Graph-Coloring Register
356      Allocation for Irregular Architectures
357
358    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
359
360    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
361      register file architectures.
362
363 */
364
365
366 #include "config.h"
367 #include "system.h"
368 #include "coretypes.h"
369 #include "tm.h"
370 #include "regs.h"
371 #include "hash-set.h"
372 #include "machmode.h"
373 #include "vec.h"
374 #include "double-int.h"
375 #include "input.h"
376 #include "alias.h"
377 #include "symtab.h"
378 #include "wide-int.h"
379 #include "inchash.h"
380 #include "tree.h"
381 #include "rtl.h"
382 #include "tm_p.h"
383 #include "target.h"
384 #include "flags.h"
385 #include "obstack.h"
386 #include "bitmap.h"
387 #include "hard-reg-set.h"
388 #include "predict.h"
389 #include "function.h"
390 #include "dominance.h"
391 #include "cfg.h"
392 #include "cfgrtl.h"
393 #include "cfgbuild.h"
394 #include "cfgcleanup.h"
395 #include "basic-block.h"
396 #include "df.h"
397 #include "hashtab.h"
398 #include "statistics.h"
399 #include "real.h"
400 #include "fixed-value.h"
401 #include "insn-config.h"
402 #include "expmed.h"
403 #include "dojump.h"
404 #include "explow.h"
405 #include "calls.h"
406 #include "emit-rtl.h"
407 #include "varasm.h"
408 #include "stmt.h"
409 #include "expr.h"
410 #include "recog.h"
411 #include "params.h"
412 #include "tree-pass.h"
413 #include "output.h"
414 #include "except.h"
415 #include "reload.h"
416 #include "diagnostic-core.h"
417 #include "ggc.h"
418 #include "ira-int.h"
419 #include "lra.h"
420 #include "dce.h"
421 #include "dbgcnt.h"
422 #include "rtl-iter.h"
423 #include "shrink-wrap.h"
424
425 struct target_ira default_target_ira;
426 struct target_ira_int default_target_ira_int;
427 #if SWITCHABLE_TARGET
428 struct target_ira *this_target_ira = &default_target_ira;
429 struct target_ira_int *this_target_ira_int = &default_target_ira_int;
430 #endif
431
432 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
433 int internal_flag_ira_verbose;
434
435 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
436 FILE *ira_dump_file;
437
438 /* The number of elements in the following array.  */
439 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
440
441 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
442    stack slots used in current function so far.  */
443 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
444
445 /* Correspondingly overall cost of the allocation, overall cost before
446    reload, cost of the allocnos assigned to hard-registers, cost of
447    the allocnos assigned to memory, cost of loads, stores and register
448    move insns generated for pseudo-register live range splitting (see
449    ira-emit.c).  */
450 int64_t ira_overall_cost, overall_cost_before;
451 int64_t ira_reg_cost, ira_mem_cost;
452 int64_t ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
453 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
454
455 /* All registers that can be eliminated.  */
456
457 HARD_REG_SET eliminable_regset;
458
459 /* Value of max_reg_num () before IRA work start.  This value helps
460    us to recognize a situation when new pseudos were created during
461    IRA work.  */
462 static int max_regno_before_ira;
463
464 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
465 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
466
467 #define last_mode_for_init_move_cost \
468   (this_target_ira_int->x_last_mode_for_init_move_cost)
469 \f
470
471 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
472 static void
473 setup_reg_mode_hard_regset (void)
474 {
475   int i, m, hard_regno;
476
477   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
478     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
479       {
480         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
481         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
482           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
483             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
484                               hard_regno + i);
485       }
486 }
487
488 \f
489 #define no_unit_alloc_regs \
490   (this_target_ira_int->x_no_unit_alloc_regs)
491
492 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
493 static void
494 setup_class_hard_regs (void)
495 {
496   int cl, i, hard_regno, n;
497   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
498
499   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
500   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
501     {
502       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
503       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
504       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
505       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
506         {
507           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][i] = -1;
508           ira_class_hard_reg_index[cl][i] = -1;
509         }
510       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
511         {
512 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
513           hard_regno = reg_alloc_order[i];
514 #else
515           hard_regno = i;
516 #endif
517           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
518             continue;
519           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
520           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
521             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
522           else
523             {
524               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
525               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
526             }
527         }
528       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
529       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
530         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i))
531           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][n++] = i;
532       ira_assert (ira_class_hard_regs_num[cl] == n);
533     }
534 }
535
536 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
537    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
538    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
539 static void
540 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
541 {
542 #ifdef ADJUST_REG_ALLOC_ORDER
543   ADJUST_REG_ALLOC_ORDER;
544 #endif
545   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
546   if (! use_hard_frame_p)
547     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
548   setup_class_hard_regs ();
549 }
550
551 \f
552
553 #define alloc_reg_class_subclasses \
554   (this_target_ira_int->x_alloc_reg_class_subclasses)
555
556 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
557 static void
558 setup_reg_subclasses (void)
559 {
560   int i, j;
561   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
562
563   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
564     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
565       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
566
567   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
568     {
569       if (i == (int) NO_REGS)
570         continue;
571
572       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
573       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
574       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
575         continue;
576       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
577         if (i != j)
578           {
579             enum reg_class *p;
580
581             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
582             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
583             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
584                                          temp_hard_regset2))
585               continue;
586             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
587             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
588             *p = (enum reg_class) i;
589           }
590     }
591 }
592
593 \f
594
595 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST and IRA_MAX_MEMORY_MOVE_COST.  */
596 static void
597 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
598 {
599   int cl, cl2, mode, cost;
600   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
601
602   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
603     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
604       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
605   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
606     {
607       if (cl != (int) NO_REGS)
608         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
609           {
610             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0]
611               = ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
612               = memory_move_cost ((machine_mode) mode,
613                                   (reg_class_t) cl, false);
614             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1]
615               = ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
616               = memory_move_cost ((machine_mode) mode,
617                                   (reg_class_t) cl, true);
618             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
619                1st pass when the preferred register classes are not
620                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
621             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
622                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
623               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
624                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
625                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
626             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
627                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
628               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
629                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
630                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
631           }
632     }
633   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
634     for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
635       {
636         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
637         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
638         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
639         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
640         ira_class_subset_p[cl][cl2]
641           = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
642         if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset2)
643             && hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl2],
644                                       reg_class_contents[cl]))
645           for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
646             {
647               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][0];
648               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0])
649                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0] = cost;
650               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][1];
651               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1])
652                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1] = cost;
653             }
654       }
655   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
656     for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
657       {
658         ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
659           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0];
660         ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
661           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1];
662       }
663   setup_reg_subclasses ();
664 }
665
666 \f
667
668 /* Define the following macro if allocation through malloc if
669    preferable.  */
670 #define IRA_NO_OBSTACK
671
672 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
673 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
674    IRA.  */
675 static struct obstack ira_obstack;
676 #endif
677
678 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
679 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
680
681 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
682 void *
683 ira_allocate (size_t len)
684 {
685   void *res;
686
687 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
688   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
689 #else
690   res = xmalloc (len);
691 #endif
692   return res;
693 }
694
695 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
696 void
697 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
698 {
699 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
700   /* do nothing */
701 #else
702   free (addr);
703 #endif
704 }
705
706
707 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
708 bitmap
709 ira_allocate_bitmap (void)
710 {
711   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
712 }
713
714 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
715 void
716 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
717 {
718   /* do nothing */
719 }
720
721 \f
722
723 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
724    caps) into file F.  */
725 void
726 ira_print_disposition (FILE *f)
727 {
728   int i, n, max_regno;
729   ira_allocno_t a;
730   basic_block bb;
731
732   fprintf (f, "Disposition:");
733   max_regno = max_reg_num ();
734   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
735     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
736          a != NULL;
737          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
738       {
739         if (n % 4 == 0)
740           fprintf (f, "\n");
741         n++;
742         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
743         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
744           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
745         else
746           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop_num);
747         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
748           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
749         else
750           fprintf (f, " mem");
751       }
752   fprintf (f, "\n");
753 }
754
755 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
756    stderr.  */
757 void
758 ira_debug_disposition (void)
759 {
760   ira_print_disposition (stderr);
761 }
762
763 \f
764
765 /* Set up ira_stack_reg_pressure_class which is the biggest pressure
766    register class containing stack registers or NO_REGS if there are
767    no stack registers.  To find this class, we iterate through all
768    register pressure classes and choose the first register pressure
769    class containing all the stack registers and having the biggest
770    size.  */
771 static void
772 setup_stack_reg_pressure_class (void)
773 {
774   ira_stack_reg_pressure_class = NO_REGS;
775 #ifdef STACK_REGS
776   {
777     int i, best, size;
778     enum reg_class cl;
779     HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
780
781     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
782     for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
783       SET_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i);
784     best = 0;
785     for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
786       {
787         cl = ira_pressure_classes[i];
788         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, temp_hard_regset);
789         AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
790         size = hard_reg_set_size (temp_hard_regset2);
791         if (best < size)
792           {
793             best = size;
794             ira_stack_reg_pressure_class = cl;
795           }
796       }
797   }
798 #endif
799 }
800
801 /* Find pressure classes which are register classes for which we
802    calculate register pressure in IRA, register pressure sensitive
803    insn scheduling, and register pressure sensitive loop invariant
804    motion.
805
806    To make register pressure calculation easy, we always use
807    non-intersected register pressure classes.  A move of hard
808    registers from one register pressure class is not more expensive
809    than load and store of the hard registers.  Most likely an allocno
810    class will be a subset of a register pressure class and in many
811    cases a register pressure class.  That makes usage of register
812    pressure classes a good approximation to find a high register
813    pressure.  */
814 static void
815 setup_pressure_classes (void)
816 {
817   int cost, i, n, curr;
818   int cl, cl2;
819   enum reg_class pressure_classes[N_REG_CLASSES];
820   int m;
821   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
822   bool insert_p;
823
824   n = 0;
825   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
826     {
827       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
828         continue;
829       if (ira_class_hard_regs_num[cl] != 1
830           /* A register class without subclasses may contain a few
831              hard registers and movement between them is costly
832              (e.g. SPARC FPCC registers).  We still should consider it
833              as a candidate for a pressure class.  */
834           && alloc_reg_class_subclasses[cl][0] < cl)
835         {
836           /* Check that the moves between any hard registers of the
837              current class are not more expensive for a legal mode
838              than load/store of the hard registers of the current
839              class.  Such class is a potential candidate to be a
840              register pressure class.  */
841           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
842             {
843               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
844               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
845               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
846                                       ira_prohibited_class_mode_regs[cl][m]);
847               if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
848                 continue;
849               ira_init_register_move_cost_if_necessary ((machine_mode) m);
850               cost = ira_register_move_cost[m][cl][cl];
851               if (cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][1]
852                   || cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][0])
853                 break;
854             }
855           if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
856             continue;
857         }
858       curr = 0;
859       insert_p = true;
860       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
861       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
862       /* Remove so far added pressure classes which are subset of the
863          current candidate class.  Prefer GENERAL_REGS as a pressure
864          register class to another class containing the same
865          allocatable hard registers.  We do this because machine
866          dependent cost hooks might give wrong costs for the latter
867          class but always give the right cost for the former class
868          (GENERAL_REGS).  */
869       for (i = 0; i < n; i++)
870         {
871           cl2 = pressure_classes[i];
872           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
873           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
874           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
875               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
876                   || cl2 == (int) GENERAL_REGS))
877             {
878               pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
879               insert_p = false;
880               continue;
881             }
882           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
883               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
884                   || cl == (int) GENERAL_REGS))
885             continue;
886           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset))
887             insert_p = false;
888           pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
889         }
890       /* If the current candidate is a subset of a so far added
891          pressure class, don't add it to the list of the pressure
892          classes.  */
893       if (insert_p)
894         pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl;
895       n = curr;
896     }
897 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
898   {
899     HARD_REG_SET ignore_hard_regs;
900
901     /* Check pressure classes correctness: here we check that hard
902        registers from all register pressure classes contains all hard
903        registers available for the allocation.  */
904     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
905     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2);
906     COPY_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, no_unit_alloc_regs);
907     for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
908       {
909         /* For some targets (like MIPS with MD_REGS), there are some
910            classes with hard registers available for allocation but
911            not able to hold value of any mode.  */
912         for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
913           if (contains_reg_of_mode[cl][m])
914             break;
915         if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
916           {
917             IOR_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, reg_class_contents[cl]);
918             continue;
919           }
920         for (i = 0; i < n; i++)
921           if ((int) pressure_classes[i] == cl)
922             break;
923         IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
924         if (i < n)
925           IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
926       }
927     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
928       /* Some targets (like SPARC with ICC reg) have allocatable regs
929          for which no reg class is defined.  */
930       if (REGNO_REG_CLASS (i) == NO_REGS)
931         SET_HARD_REG_BIT (ignore_hard_regs, i);
932     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, ignore_hard_regs);
933     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, ignore_hard_regs);
934     ira_assert (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset));
935   }
936 #endif
937   ira_pressure_classes_num = 0;
938   for (i = 0; i < n; i++)
939     {
940       cl = (int) pressure_classes[i];
941       ira_reg_pressure_class_p[cl] = true;
942       ira_pressure_classes[ira_pressure_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
943     }
944   setup_stack_reg_pressure_class ();
945 }
946
947 /* Set up IRA_UNIFORM_CLASS_P.  Uniform class is a register class
948    whose register move cost between any registers of the class is the
949    same as for all its subclasses.  We use the data to speed up the
950    2nd pass of calculations of allocno costs.  */
951 static void
952 setup_uniform_class_p (void)
953 {
954   int i, cl, cl2, m;
955
956   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
957     {
958       ira_uniform_class_p[cl] = false;
959       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
960         continue;
961       /* We can not use alloc_reg_class_subclasses here because move
962          cost hooks does not take into account that some registers are
963          unavailable for the subtarget.  E.g. for i686, INT_SSE_REGS
964          is element of alloc_reg_class_subclasses for GENERAL_REGS
965          because SSE regs are unavailable.  */
966       for (i = 0; (cl2 = reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
967         {
968           if (ira_class_hard_regs_num[cl2] == 0)
969             continue;
970           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
971             if (contains_reg_of_mode[cl][m] && contains_reg_of_mode[cl2][m])
972               {
973                 ira_init_register_move_cost_if_necessary ((machine_mode) m);
974                 if (ira_register_move_cost[m][cl][cl]
975                     != ira_register_move_cost[m][cl2][cl2])
976                   break;
977               }
978           if (m < NUM_MACHINE_MODES)
979             break;
980         }
981       if (cl2 == LIM_REG_CLASSES)
982         ira_uniform_class_p[cl] = true;
983     }
984 }
985
986 /* Set up IRA_ALLOCNO_CLASSES, IRA_ALLOCNO_CLASSES_NUM,
987    IRA_IMPORTANT_CLASSES, and IRA_IMPORTANT_CLASSES_NUM.
988
989    Target may have many subtargets and not all target hard registers can
990    be used for allocation, e.g. x86 port in 32-bit mode can not use
991    hard registers introduced in x86-64 like r8-r15).  Some classes
992    might have the same allocatable hard registers, e.g.  INDEX_REGS
993    and GENERAL_REGS in x86 port in 32-bit mode.  To decrease different
994    calculations efforts we introduce allocno classes which contain
995    unique non-empty sets of allocatable hard-registers.
996
997    Pseudo class cost calculation in ira-costs.c is very expensive.
998    Therefore we are trying to decrease number of classes involved in
999    such calculation.  Register classes used in the cost calculation
1000    are called important classes.  They are allocno classes and other
1001    non-empty classes whose allocatable hard register sets are inside
1002    of an allocno class hard register set.  From the first sight, it
1003    looks like that they are just allocno classes.  It is not true.  In
1004    example of x86-port in 32-bit mode, allocno classes will contain
1005    GENERAL_REGS but not LEGACY_REGS (because allocatable hard
1006    registers are the same for the both classes).  The important
1007    classes will contain GENERAL_REGS and LEGACY_REGS.  It is done
1008    because a machine description insn constraint may refers for
1009    LEGACY_REGS and code in ira-costs.c is mostly base on investigation
1010    of the insn constraints.  */
1011 static void
1012 setup_allocno_and_important_classes (void)
1013 {
1014   int i, j, n, cl;
1015   bool set_p;
1016   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
1017   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
1018
1019   n = 0;
1020   /* Collect classes which contain unique sets of allocatable hard
1021      registers.  Prefer GENERAL_REGS to other classes containing the
1022      same set of hard registers.  */
1023   for (i = 0; i < LIM_REG_CLASSES; i++)
1024     {
1025       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
1026       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1027       for (j = 0; j < n; j++)
1028         {
1029           cl = classes[j];
1030           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
1031           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
1032                                   no_unit_alloc_regs);
1033           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
1034                                     temp_hard_regset2))
1035             break;
1036         }
1037       if (j >= n)
1038         classes[n++] = (enum reg_class) i;
1039       else if (i == GENERAL_REGS)
1040         /* Prefer general regs.  For i386 example, it means that
1041            we prefer GENERAL_REGS over INDEX_REGS or LEGACY_REGS
1042            (all of them consists of the same available hard
1043            registers).  */
1044         classes[j] = (enum reg_class) i;
1045     }
1046   classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
1047
1048   /* Set up classes which can be used for allocnos as classes
1049      containing non-empty unique sets of allocatable hard
1050      registers.  */
1051   ira_allocno_classes_num = 0;
1052   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
1053     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1054       ira_allocno_classes[ira_allocno_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
1055   ira_important_classes_num = 0;
1056   /* Add non-allocno classes containing to non-empty set of
1057      allocatable hard regs.  */
1058   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1059     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1060       {
1061         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1062         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1063         set_p = false;
1064         for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1065           {
1066             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
1067                                reg_class_contents[ira_allocno_classes[j]]);
1068             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
1069             if ((enum reg_class) cl == ira_allocno_classes[j])
1070               break;
1071             else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
1072                                             temp_hard_regset2))
1073               set_p = true;
1074           }
1075         if (set_p && j >= ira_allocno_classes_num)
1076           ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1077             = (enum reg_class) cl;
1078       }
1079   /* Now add allocno classes to the important classes.  */
1080   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1081     ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1082       = ira_allocno_classes[j];
1083   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1084     {
1085       ira_reg_allocno_class_p[cl] = false;
1086       ira_reg_pressure_class_p[cl] = false;
1087     }
1088   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1089     ira_reg_allocno_class_p[ira_allocno_classes[j]] = true;
1090   setup_pressure_classes ();
1091   setup_uniform_class_p ();
1092 }
1093
1094 /* Setup translation in CLASS_TRANSLATE of all classes into a class
1095    given by array CLASSES of length CLASSES_NUM.  The function is used
1096    make translation any reg class to an allocno class or to an
1097    pressure class.  This translation is necessary for some
1098    calculations when we can use only allocno or pressure classes and
1099    such translation represents an approximate representation of all
1100    classes.
1101
1102    The translation in case when allocatable hard register set of a
1103    given class is subset of allocatable hard register set of a class
1104    in CLASSES is pretty simple.  We use smallest classes from CLASSES
1105    containing a given class.  If allocatable hard register set of a
1106    given class is not a subset of any corresponding set of a class
1107    from CLASSES, we use the cheapest (with load/store point of view)
1108    class from CLASSES whose set intersects with given class set.  */
1109 static void
1110 setup_class_translate_array (enum reg_class *class_translate,
1111                              int classes_num, enum reg_class *classes)
1112 {
1113   int cl, mode;
1114   enum reg_class aclass, best_class, *cl_ptr;
1115   int i, cost, min_cost, best_cost;
1116
1117   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1118     class_translate[cl] = NO_REGS;
1119
1120   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1121     {
1122       aclass = classes[i];
1123       for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[aclass][0];
1124            (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
1125            cl_ptr++)
1126         if (class_translate[cl] == NO_REGS)
1127           class_translate[cl] = aclass;
1128       class_translate[aclass] = aclass;
1129     }
1130   /* For classes which are not fully covered by one of given classes
1131      (in other words covered by more one given class), use the
1132      cheapest class.  */
1133   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1134     {
1135       if (cl == NO_REGS || class_translate[cl] != NO_REGS)
1136         continue;
1137       best_class = NO_REGS;
1138       best_cost = INT_MAX;
1139       for (i = 0; i < classes_num; i++)
1140         {
1141           aclass = classes[i];
1142           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
1143                              reg_class_contents[aclass]);
1144           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1145           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1146           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1147             {
1148               min_cost = INT_MAX;
1149               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1150                 {
1151                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][aclass][0]
1152                           + ira_memory_move_cost[mode][aclass][1]);
1153                   if (min_cost > cost)
1154                     min_cost = cost;
1155                 }
1156               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
1157                 {
1158                   best_class = aclass;
1159                   best_cost = min_cost;
1160                 }
1161             }
1162         }
1163       class_translate[cl] = best_class;
1164     }
1165 }
1166
1167 /* Set up array IRA_ALLOCNO_CLASS_TRANSLATE and
1168    IRA_PRESSURE_CLASS_TRANSLATE.  */
1169 static void
1170 setup_class_translate (void)
1171 {
1172   setup_class_translate_array (ira_allocno_class_translate,
1173                                ira_allocno_classes_num, ira_allocno_classes);
1174   setup_class_translate_array (ira_pressure_class_translate,
1175                                ira_pressure_classes_num, ira_pressure_classes);
1176 }
1177
1178 /* Order numbers of allocno classes in original target allocno class
1179    array, -1 for non-allocno classes.  */
1180 static int allocno_class_order[N_REG_CLASSES];
1181
1182 /* The function used to sort the important classes.  */
1183 static int
1184 comp_reg_classes_func (const void *v1p, const void *v2p)
1185 {
1186   enum reg_class cl1 = *(const enum reg_class *) v1p;
1187   enum reg_class cl2 = *(const enum reg_class *) v2p;
1188   enum reg_class tcl1, tcl2;
1189   int diff;
1190
1191   tcl1 = ira_allocno_class_translate[cl1];
1192   tcl2 = ira_allocno_class_translate[cl2];
1193   if (tcl1 != NO_REGS && tcl2 != NO_REGS
1194       && (diff = allocno_class_order[tcl1] - allocno_class_order[tcl2]) != 0)
1195     return diff;
1196   return (int) cl1 - (int) cl2;
1197 }
1198
1199 /* For correct work of function setup_reg_class_relation we need to
1200    reorder important classes according to the order of their allocno
1201    classes.  It places important classes containing the same
1202    allocatable hard register set adjacent to each other and allocno
1203    class with the allocatable hard register set right after the other
1204    important classes with the same set.
1205
1206    In example from comments of function
1207    setup_allocno_and_important_classes, it places LEGACY_REGS and
1208    GENERAL_REGS close to each other and GENERAL_REGS is after
1209    LEGACY_REGS.  */
1210 static void
1211 reorder_important_classes (void)
1212 {
1213   int i;
1214
1215   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1216     allocno_class_order[i] = -1;
1217   for (i = 0; i < ira_allocno_classes_num; i++)
1218     allocno_class_order[ira_allocno_classes[i]] = i;
1219   qsort (ira_important_classes, ira_important_classes_num,
1220          sizeof (enum reg_class), comp_reg_classes_func);
1221   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1222     ira_important_class_nums[ira_important_classes[i]] = i;
1223 }
1224
1225 /* Set up IRA_REG_CLASS_SUBUNION, IRA_REG_CLASS_SUPERUNION,
1226    IRA_REG_CLASS_SUPER_CLASSES, IRA_REG_CLASSES_INTERSECT, and
1227    IRA_REG_CLASSES_INTERSECT_P.  For the meaning of the relations,
1228    please see corresponding comments in ira-int.h.  */
1229 static void
1230 setup_reg_class_relations (void)
1231 {
1232   int i, cl1, cl2, cl3;
1233   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
1234   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
1235
1236   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
1237   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1238     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
1239   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1240     {
1241       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
1242       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1243         {
1244           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
1245           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
1246           ira_reg_class_subset[cl1][cl2] = NO_REGS;
1247           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1248           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1249           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
1250           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1251           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
1252               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
1253             {
1254               /* The both classes have no allocatable hard registers
1255                  -- take all class hard registers into account and use
1256                  reg_class_subunion and reg_class_superunion.  */
1257               for (i = 0;; i++)
1258                 {
1259                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
1260                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
1261                     break;
1262                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
1263                                           (enum reg_class) cl3))
1264                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1265                 }
1266               ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
1267               ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = reg_class_superunion[cl1][cl2];
1268               continue;
1269             }
1270           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
1271             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
1272           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
1273               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
1274             {
1275               /* CL1 and CL2 are important classes and CL1 allocatable
1276                  hard register set is inside of CL2 allocatable hard
1277                  registers -- make CL1 a superset of CL2.  */
1278               enum reg_class *p;
1279
1280               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
1281               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
1282                 p++;
1283               *p++ = (enum reg_class) cl2;
1284               *p = LIM_REG_CLASSES;
1285             }
1286           ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1287           ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1288           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
1289           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
1290           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
1291           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
1292           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
1293           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
1294           for (cl3 = 0; cl3 < N_REG_CLASSES; cl3++)
1295             {
1296               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
1297               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1298               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
1299                 {
1300                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1301                      intersection of allocatable hard register sets
1302                      of CL1 and CL2.  */
1303                   if (important_class_p[cl3])
1304                     {
1305                       COPY_HARD_REG_SET
1306                         (temp_set2,
1307                          reg_class_contents
1308                          [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
1309                       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1310                       if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1311                           /* If the allocatable hard register sets are
1312                              the same, prefer GENERAL_REGS or the
1313                              smallest class for debugging
1314                              purposes.  */
1315                           || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1316                               && (cl3 == GENERAL_REGS
1317                                   || ((ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]
1318                                        != GENERAL_REGS)
1319                                       && hard_reg_set_subset_p
1320                                          (reg_class_contents[cl3],
1321                                           reg_class_contents
1322                                           [(int)
1323                                            ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))))
1324                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1325                     }
1326                   COPY_HARD_REG_SET
1327                     (temp_set2,
1328                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subset[cl1][cl2]]);
1329                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1330                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1331                       /* Ignore unavailable hard registers and prefer
1332                          smallest class for debugging purposes.  */
1333                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1334                           && hard_reg_set_subset_p
1335                              (reg_class_contents[cl3],
1336                               reg_class_contents
1337                               [(int) ira_reg_class_subset[cl1][cl2]])))
1338                     ira_reg_class_subset[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1339                 }
1340               if (important_class_p[cl3]
1341                   && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
1342                 {
1343                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1344                      union of allocatable hard register sets of CL1
1345                      and CL2.  */
1346                   COPY_HARD_REG_SET
1347                     (temp_set2,
1348                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]]);
1349                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1350                   if (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1351                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
1352                           
1353                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1354                                                       temp_hard_regset)
1355                               || cl3 == GENERAL_REGS
1356                               /* If the allocatable hard register sets are the
1357                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1358                                  class for debugging purposes.  */
1359                               || (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1360                                   && hard_reg_set_subset_p
1361                                      (reg_class_contents[cl3],
1362                                       reg_class_contents
1363                                       [(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]])))))
1364                     ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1365                 }
1366               if (hard_reg_set_subset_p (union_set, temp_hard_regset))
1367                 {
1368                   /* CL3 allocatable hard register set contains union
1369                      of allocatable hard register sets of CL1 and
1370                      CL2.  */
1371                   COPY_HARD_REG_SET
1372                     (temp_set2,
1373                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]]);
1374                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1375                   if (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1376                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1377
1378                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1379                                                       temp_hard_regset)
1380                               || cl3 == GENERAL_REGS
1381                               /* If the allocatable hard register sets are the
1382                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1383                                  class for debugging purposes.  */
1384                               || (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1385                                   && hard_reg_set_subset_p
1386                                      (reg_class_contents[cl3],
1387                                       reg_class_contents
1388                                       [(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]])))))
1389                     ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1390                 }
1391             }
1392         }
1393     }
1394 }
1395
1396 /* Output all uniform and important classes into file F.  */
1397 static void
1398 print_unform_and_important_classes (FILE *f)
1399 {
1400   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1401   int i, cl;
1402
1403   fprintf (f, "Uniform classes:\n");
1404   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1405     if (ira_uniform_class_p[cl])
1406       fprintf (f, " %s", reg_class_names[cl]);
1407   fprintf (f, "\nImportant classes:\n");
1408   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1409     fprintf (f, " %s", reg_class_names[ira_important_classes[i]]);
1410   fprintf (f, "\n");
1411 }
1412
1413 /* Output all possible allocno or pressure classes and their
1414    translation map into file F.  */
1415 static void
1416 print_translated_classes (FILE *f, bool pressure_p)
1417 {
1418   int classes_num = (pressure_p
1419                      ? ira_pressure_classes_num : ira_allocno_classes_num);
1420   enum reg_class *classes = (pressure_p
1421                              ? ira_pressure_classes : ira_allocno_classes);
1422   enum reg_class *class_translate = (pressure_p
1423                                      ? ira_pressure_class_translate
1424                                      : ira_allocno_class_translate);
1425   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1426   int i;
1427
1428   fprintf (f, "%s classes:\n", pressure_p ? "Pressure" : "Allocno");
1429   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1430     fprintf (f, " %s", reg_class_names[classes[i]]);
1431   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1432   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1433     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1434              reg_class_names[class_translate[i]]);
1435 }
1436
1437 /* Output all possible allocno and translation classes and the
1438    translation maps into stderr.  */
1439 void
1440 ira_debug_allocno_classes (void)
1441 {
1442   print_unform_and_important_classes (stderr);
1443   print_translated_classes (stderr, false);
1444   print_translated_classes (stderr, true);
1445 }
1446
1447 /* Set up different arrays concerning class subsets, allocno and
1448    important classes.  */
1449 static void
1450 find_reg_classes (void)
1451 {
1452   setup_allocno_and_important_classes ();
1453   setup_class_translate ();
1454   reorder_important_classes ();
1455   setup_reg_class_relations ();
1456 }
1457
1458 \f
1459
1460 /* Set up the array above.  */
1461 static void
1462 setup_hard_regno_aclass (void)
1463 {
1464   int i;
1465
1466   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1467     {
1468 #if 1
1469       ira_hard_regno_allocno_class[i]
1470         = (TEST_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, i)
1471            ? NO_REGS
1472            : ira_allocno_class_translate[REGNO_REG_CLASS (i)]);
1473 #else
1474       int j;
1475       enum reg_class cl;
1476       ira_hard_regno_allocno_class[i] = NO_REGS;
1477       for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1478         {
1479           cl = ira_allocno_classes[j];
1480           if (ira_class_hard_reg_index[cl][i] >= 0)
1481             {
1482               ira_hard_regno_allocno_class[i] = cl;
1483               break;
1484             }
1485         }
1486 #endif
1487     }
1488 }
1489
1490 \f
1491
1492 /* Form IRA_REG_CLASS_MAX_NREGS and IRA_REG_CLASS_MIN_NREGS maps.  */
1493 static void
1494 setup_reg_class_nregs (void)
1495 {
1496   int i, cl, cl2, m;
1497
1498   for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1499     {
1500       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1501         ira_reg_class_max_nregs[cl][m]
1502           = ira_reg_class_min_nregs[cl][m]
1503           = targetm.class_max_nregs ((reg_class_t) cl, (machine_mode) m);
1504       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1505         for (i = 0;
1506              (cl2 = alloc_reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES;
1507              i++)
1508           if (ira_reg_class_min_nregs[cl2][m]
1509               < ira_reg_class_min_nregs[cl][m])
1510             ira_reg_class_min_nregs[cl][m] = ira_reg_class_min_nregs[cl2][m];
1511     }
1512 }
1513
1514 \f
1515
1516 /* Set up IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS and IRA_CLASS_SINGLETON.
1517    This function is called once IRA_CLASS_HARD_REGS has been initialized.  */
1518 static void
1519 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1520 {
1521   int j, k, hard_regno, cl, last_hard_regno, count;
1522
1523   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1524     {
1525       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1526       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1527       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1528         {
1529           count = 0;
1530           last_hard_regno = -1;
1531           CLEAR_HARD_REG_SET (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1532           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1533             {
1534               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1535               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (machine_mode) j))
1536                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1537                                   hard_regno);
1538               else if (in_hard_reg_set_p (temp_hard_regset,
1539                                           (machine_mode) j, hard_regno))
1540                 {
1541                   last_hard_regno = hard_regno;
1542                   count++;
1543                 }
1544             }
1545           ira_class_singleton[cl][j] = (count == 1 ? last_hard_regno : -1);
1546         }
1547     }
1548 }
1549
1550 /* Clarify IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS by excluding hard registers
1551    spanning from one register pressure class to another one.  It is
1552    called after defining the pressure classes.  */
1553 static void
1554 clarify_prohibited_class_mode_regs (void)
1555 {
1556   int j, k, hard_regno, cl, pclass, nregs;
1557
1558   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1559     for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1560       {
1561         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_useful_class_mode_regs[cl][j]);
1562         for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1563           {
1564             hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1565             if (TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j], hard_regno))
1566               continue;
1567             nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][j];
1568             if (hard_regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1569               {
1570                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1571                                   hard_regno);
1572                  continue;
1573               }
1574             pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1575             for (nregs-- ;nregs >= 0; nregs--)
1576               if (((enum reg_class) pclass
1577                    != ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS
1578                                                    (hard_regno + nregs)]))
1579                 {
1580                   SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1581                                     hard_regno);
1582                   break;
1583                 }
1584             if (!TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1585                                     hard_regno))
1586               add_to_hard_reg_set (&ira_useful_class_mode_regs[cl][j],
1587                                    (machine_mode) j, hard_regno);
1588           }
1589       }
1590 }
1591 \f
1592 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST, IRA_MAY_MOVE_IN_COST
1593    and IRA_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE.  */
1594 void
1595 ira_init_register_move_cost (machine_mode mode)
1596 {
1597   static unsigned short last_move_cost[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
1598   bool all_match = true;
1599   unsigned int cl1, cl2;
1600
1601   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1602               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1603               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1604   ira_assert (have_regs_of_mode[mode]);
1605   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1606     for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1607       {
1608         int cost;
1609         if (!contains_reg_of_mode[cl1][mode]
1610             || !contains_reg_of_mode[cl2][mode])
1611           {
1612             if ((ira_reg_class_max_nregs[cl1][mode]
1613                  > ira_class_hard_regs_num[cl1])
1614                 || (ira_reg_class_max_nregs[cl2][mode]
1615                     > ira_class_hard_regs_num[cl2]))
1616               cost = 65535;
1617             else
1618               cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl1][0]
1619                       + ira_memory_move_cost[mode][cl2][1]) * 2;
1620           }
1621         else
1622           {
1623             cost = register_move_cost (mode, (enum reg_class) cl1,
1624                                        (enum reg_class) cl2);
1625             ira_assert (cost < 65535);
1626           }
1627         all_match &= (last_move_cost[cl1][cl2] == cost);
1628         last_move_cost[cl1][cl2] = cost;
1629       }
1630   if (all_match && last_mode_for_init_move_cost != -1)
1631     {
1632       ira_register_move_cost[mode]
1633         = ira_register_move_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1634       ira_may_move_in_cost[mode]
1635         = ira_may_move_in_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1636       ira_may_move_out_cost[mode]
1637         = ira_may_move_out_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1638       return;
1639     }
1640   last_mode_for_init_move_cost = mode;
1641   ira_register_move_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1642   ira_may_move_in_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1643   ira_may_move_out_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1644   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1645     for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1646       {
1647         int cost;
1648         enum reg_class *p1, *p2;
1649         
1650         if (last_move_cost[cl1][cl2] == 65535)
1651           {
1652             ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1653             ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1654             ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1655           }
1656         else
1657           {
1658             cost = last_move_cost[cl1][cl2];
1659             
1660             for (p2 = &reg_class_subclasses[cl2][0];
1661                  *p2 != LIM_REG_CLASSES; p2++)
1662               if (ira_class_hard_regs_num[*p2] > 0
1663                   && (ira_reg_class_max_nregs[*p2][mode]
1664                       <= ira_class_hard_regs_num[*p2]))
1665                 cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][cl1][*p2]);
1666             
1667             for (p1 = &reg_class_subclasses[cl1][0];
1668                  *p1 != LIM_REG_CLASSES; p1++)
1669               if (ira_class_hard_regs_num[*p1] > 0
1670                   && (ira_reg_class_max_nregs[*p1][mode]
1671                       <= ira_class_hard_regs_num[*p1]))
1672                 cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][*p1][cl2]);
1673             
1674             ira_assert (cost <= 65535);
1675             ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1676             
1677             if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1678               ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1679             else
1680               ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1681             
1682             if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1683               ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1684             else
1685               ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1686           }
1687       }
1688 }
1689
1690 \f
1691
1692 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1693    different arrays whose values don't depend on the compiled
1694    function.  */
1695 void
1696 ira_init_once (void)
1697 {
1698   ira_init_costs_once ();
1699   lra_init_once ();
1700 }
1701
1702 /* Free ira_max_register_move_cost, ira_may_move_in_cost and
1703    ira_may_move_out_cost for each mode.  */
1704 void
1705 target_ira_int::free_register_move_costs (void)
1706 {
1707   int mode, i;
1708
1709   /* Reset move_cost and friends, making sure we only free shared
1710      table entries once.  */
1711   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1712     if (x_ira_register_move_cost[mode])
1713       {
1714         for (i = 0;
1715              i < mode && (x_ira_register_move_cost[i]
1716                           != x_ira_register_move_cost[mode]);
1717              i++)
1718           ;
1719         if (i == mode)
1720           {
1721             free (x_ira_register_move_cost[mode]);
1722             free (x_ira_may_move_in_cost[mode]);
1723             free (x_ira_may_move_out_cost[mode]);
1724           }
1725       }
1726   memset (x_ira_register_move_cost, 0, sizeof x_ira_register_move_cost);
1727   memset (x_ira_may_move_in_cost, 0, sizeof x_ira_may_move_in_cost);
1728   memset (x_ira_may_move_out_cost, 0, sizeof x_ira_may_move_out_cost);
1729   last_mode_for_init_move_cost = -1;
1730 }
1731
1732 target_ira_int::~target_ira_int ()
1733 {
1734   free_ira_costs ();
1735   free_register_move_costs ();
1736 }
1737
1738 /* This is called every time when register related information is
1739    changed.  */
1740 void
1741 ira_init (void)
1742 {
1743   this_target_ira_int->free_register_move_costs ();
1744   setup_reg_mode_hard_regset ();
1745   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1746   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1747   setup_reg_class_nregs ();
1748   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1749   find_reg_classes ();
1750   clarify_prohibited_class_mode_regs ();
1751   setup_hard_regno_aclass ();
1752   ira_init_costs ();
1753 }
1754
1755 \f
1756 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1757   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1758
1759 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1760 static void
1761 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1762 {
1763   int i, j;
1764   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat;
1765   rtx_insn *move_insn;
1766
1767   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1768     return;
1769   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1770   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1771   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1772   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1773   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1774   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1775     {
1776       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1777       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1778         {
1779           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (machine_mode) i))
1780             continue;
1781           SET_REGNO_RAW (test_reg1, j);
1782           PUT_MODE (test_reg1, (machine_mode) i);
1783           SET_REGNO_RAW (test_reg2, j);
1784           PUT_MODE (test_reg2, (machine_mode) i);
1785           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1786           recog_memoized (move_insn);
1787           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1788             continue;
1789           extract_insn (move_insn);
1790           /* We don't know whether the move will be in code that is optimized
1791              for size or speed, so consider all enabled alternatives.  */
1792           if (! constrain_operands (1, get_enabled_alternatives (move_insn)))
1793             continue;
1794           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1795         }
1796     }
1797 }
1798
1799 \f
1800
1801 /* Setup possible alternatives in ALTS for INSN.  */
1802 void
1803 ira_setup_alts (rtx_insn *insn, HARD_REG_SET &alts)
1804 {
1805   /* MAP nalt * nop -> start of constraints for given operand and
1806      alternative.  */
1807   static vec<const char *> insn_constraints;
1808   int nop, nalt;
1809   bool curr_swapped;
1810   const char *p;
1811   rtx op;
1812   int commutative = -1;
1813
1814   extract_insn (insn);
1815   alternative_mask preferred = get_preferred_alternatives (insn);
1816   CLEAR_HARD_REG_SET (alts);
1817   insn_constraints.release ();
1818   insn_constraints.safe_grow_cleared (recog_data.n_operands
1819                                       * recog_data.n_alternatives + 1);
1820   /* Check that the hard reg set is enough for holding all
1821      alternatives.  It is hard to imagine the situation when the
1822      assertion is wrong.  */
1823   ira_assert (recog_data.n_alternatives
1824               <= (int) MAX (sizeof (HARD_REG_ELT_TYPE) * CHAR_BIT,
1825                             FIRST_PSEUDO_REGISTER));
1826   for (curr_swapped = false;; curr_swapped = true)
1827     {
1828       /* Calculate some data common for all alternatives to speed up the
1829          function.  */
1830       for (nop = 0; nop < recog_data.n_operands; nop++)
1831         {
1832           for (nalt = 0, p = recog_data.constraints[nop];
1833                nalt < recog_data.n_alternatives;
1834                nalt++)
1835             {
1836               insn_constraints[nop * recog_data.n_alternatives + nalt] = p;
1837               while (*p && *p != ',')
1838                 p++;
1839               if (*p)
1840                 p++;
1841             }
1842         }
1843       for (nalt = 0; nalt < recog_data.n_alternatives; nalt++)
1844         {
1845           if (!TEST_BIT (preferred, nalt)
1846               || TEST_HARD_REG_BIT (alts, nalt))
1847             continue;
1848
1849           for (nop = 0; nop < recog_data.n_operands; nop++)
1850             {
1851               int c, len;
1852
1853               op = recog_data.operand[nop];
1854               p = insn_constraints[nop * recog_data.n_alternatives + nalt];
1855               if (*p == 0 || *p == ',')
1856                 continue;
1857               
1858               do
1859                 switch (c = *p, len = CONSTRAINT_LEN (c, p), c)
1860                   {
1861                   case '#':
1862                   case ',':
1863                     c = '\0';
1864                   case '\0':
1865                     len = 0;
1866                     break;
1867                   
1868                   case '%':
1869                     /* We only support one commutative marker, the
1870                        first one.  We already set commutative
1871                        above.  */
1872                     if (commutative < 0)
1873                       commutative = nop;
1874                     break;
1875
1876                   case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
1877                   case '5':  case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
1878                     goto op_success;
1879                     break;
1880                     
1881                   case 'g':
1882                     goto op_success;
1883                     break;
1884                     
1885                   default:
1886                     {
1887                       enum constraint_num cn = lookup_constraint (p);
1888                       switch (get_constraint_type (cn))
1889                         {
1890                         case CT_REGISTER:
1891                           if (reg_class_for_constraint (cn) != NO_REGS)
1892                             goto op_success;
1893                           break;
1894
1895                         case CT_CONST_INT:
1896                           if (CONST_INT_P (op)
1897                               && (insn_const_int_ok_for_constraint
1898                                   (INTVAL (op), cn)))
1899                             goto op_success;
1900                           break;
1901
1902                         case CT_ADDRESS:
1903                         case CT_MEMORY:
1904                           goto op_success;
1905
1906                         case CT_FIXED_FORM:
1907                           if (constraint_satisfied_p (op, cn))
1908                             goto op_success;
1909                           break;
1910                         }
1911                       break;
1912                     }
1913                   }
1914               while (p += len, c);
1915               break;
1916             op_success:
1917               ;
1918             }
1919           if (nop >= recog_data.n_operands)
1920             SET_HARD_REG_BIT (alts, nalt);
1921         }
1922       if (commutative < 0)
1923         break;
1924       if (curr_swapped)
1925         break;
1926       op = recog_data.operand[commutative];
1927       recog_data.operand[commutative] = recog_data.operand[commutative + 1];
1928       recog_data.operand[commutative + 1] = op;
1929
1930     }
1931 }
1932
1933 /* Return the number of the output non-early clobber operand which
1934    should be the same in any case as operand with number OP_NUM (or
1935    negative value if there is no such operand).  The function takes
1936    only really possible alternatives into consideration.  */
1937 int
1938 ira_get_dup_out_num (int op_num, HARD_REG_SET &alts)
1939 {
1940   int curr_alt, c, original, dup;
1941   bool ignore_p, use_commut_op_p;
1942   const char *str;
1943
1944   if (op_num < 0 || recog_data.n_alternatives == 0)
1945     return -1;
1946   /* We should find duplications only for input operands.  */
1947   if (recog_data.operand_type[op_num] != OP_IN)
1948     return -1;
1949   str = recog_data.constraints[op_num];
1950   use_commut_op_p = false;
1951   for (;;)
1952     {
1953       rtx op = recog_data.operand[op_num];
1954       
1955       for (curr_alt = 0, ignore_p = !TEST_HARD_REG_BIT (alts, curr_alt),
1956            original = -1;;)
1957         {
1958           c = *str;
1959           if (c == '\0')
1960             break;
1961           if (c == '#')
1962             ignore_p = true;
1963           else if (c == ',')
1964             {
1965               curr_alt++;
1966               ignore_p = !TEST_HARD_REG_BIT (alts, curr_alt);
1967             }
1968           else if (! ignore_p)
1969             switch (c)
1970               {
1971               case 'g':
1972                 goto fail;
1973               default:
1974                 {
1975                   enum constraint_num cn = lookup_constraint (str);
1976                   enum reg_class cl = reg_class_for_constraint (cn);
1977                   if (cl != NO_REGS
1978                       && !targetm.class_likely_spilled_p (cl))
1979                     goto fail;
1980                   if (constraint_satisfied_p (op, cn))
1981                     goto fail;
1982                   break;
1983                 }
1984                 
1985               case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
1986               case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
1987                 if (original != -1 && original != c)
1988                   goto fail;
1989                 original = c;
1990                 break;
1991               }
1992           str += CONSTRAINT_LEN (c, str);
1993         }
1994       if (original == -1)
1995         goto fail;
1996       dup = -1;
1997       for (ignore_p = false, str = recog_data.constraints[original - '0'];
1998            *str != 0;
1999            str++)
2000         if (ignore_p)
2001           {
2002             if (*str == ',')
2003               ignore_p = false;
2004           }
2005         else if (*str == '#')
2006           ignore_p = true;
2007         else if (! ignore_p)
2008           {
2009             if (*str == '=')
2010               dup = original - '0';
2011             /* It is better ignore an alternative with early clobber.  */
2012             else if (*str == '&')
2013               goto fail;
2014           }
2015       if (dup >= 0)
2016         return dup;
2017     fail:
2018       if (use_commut_op_p)
2019         break;
2020       use_commut_op_p = true;
2021       if (recog_data.constraints[op_num][0] == '%')
2022         str = recog_data.constraints[op_num + 1];
2023       else if (op_num > 0 && recog_data.constraints[op_num - 1][0] == '%')
2024         str = recog_data.constraints[op_num - 1];
2025       else
2026         break;
2027     }
2028   return -1;
2029 }
2030
2031 \f
2032
2033 /* Search forward to see if the source register of a copy insn dies
2034    before either it or the destination register is modified, but don't
2035    scan past the end of the basic block.  If so, we can replace the
2036    source with the destination and let the source die in the copy
2037    insn.
2038
2039    This will reduce the number of registers live in that range and may
2040    enable the destination and the source coalescing, thus often saving
2041    one register in addition to a register-register copy.  */
2042
2043 static void
2044 decrease_live_ranges_number (void)
2045 {
2046   basic_block bb;
2047   rtx_insn *insn;
2048   rtx set, src, dest, dest_death, q, note;
2049   rtx_insn *p;
2050   int sregno, dregno;
2051
2052   if (! flag_expensive_optimizations)
2053     return;
2054
2055   if (ira_dump_file)
2056     fprintf (ira_dump_file, "Starting decreasing number of live ranges...\n");
2057
2058   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2059     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
2060       {
2061         set = single_set (insn);
2062         if (! set)
2063           continue;
2064         src = SET_SRC (set);
2065         dest = SET_DEST (set);
2066         if (! REG_P (src) || ! REG_P (dest)
2067             || find_reg_note (insn, REG_DEAD, src))
2068           continue;
2069         sregno = REGNO (src);
2070         dregno = REGNO (dest);
2071         
2072         /* We don't want to mess with hard regs if register classes
2073            are small.  */
2074         if (sregno == dregno
2075             || (targetm.small_register_classes_for_mode_p (GET_MODE (src))
2076                 && (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2077                     || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2078             /* We don't see all updates to SP if they are in an
2079                auto-inc memory reference, so we must disallow this
2080                optimization on them.  */
2081             || sregno == STACK_POINTER_REGNUM
2082             || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
2083           continue;
2084         
2085         dest_death = NULL_RTX;
2086
2087         for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
2088           {
2089             if (! INSN_P (p))
2090               continue;
2091             if (BLOCK_FOR_INSN (p) != bb)
2092               break;
2093             
2094             if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
2095                 /* If SRC is an asm-declared register, it must not be
2096                    replaced in any asm.  Unfortunately, the REG_EXPR
2097                    tree for the asm variable may be absent in the SRC
2098                    rtx, so we can't check the actual register
2099                    declaration easily (the asm operand will have it,
2100                    though).  To avoid complicating the test for a rare
2101                    case, we just don't perform register replacement
2102                    for a hard reg mentioned in an asm.  */
2103                 || (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2104                     && asm_noperands (PATTERN (p)) >= 0
2105                     && reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (p)))
2106                 /* Don't change hard registers used by a call.  */
2107                 || (CALL_P (p) && sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2108                     && find_reg_fusage (p, USE, src))
2109                 /* Don't change a USE of a register.  */
2110                 || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
2111                     && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
2112               break;
2113             
2114             /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly
2115                more conservative than it needs to be.  */
2116             if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno))
2117                 && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
2118               {
2119                 int failed = 0;
2120                 
2121                 /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN
2122                    again, replacing regs as we go.  Set FAILED if a
2123                    replacement can't be done.  In that case, we can't
2124                    move the death note for SRC.  This should be
2125                    rare.  */
2126                 
2127                 /* Set to stop at next insn.  */
2128                 for (q = next_real_insn (insn);
2129                      q != next_real_insn (p);
2130                      q = next_real_insn (q))
2131                   {
2132                     if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
2133                       {
2134                         /* If SRC is a hard register, we might miss
2135                            some overlapping registers with
2136                            validate_replace_rtx, so we would have to
2137                            undo it.  We can't if DEST is present in
2138                            the insn, so fail in that combination of
2139                            cases.  */
2140                         if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2141                             && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
2142                           failed = 1;
2143                         
2144                         /* Attempt to replace all uses.  */
2145                         else if (!validate_replace_rtx (src, dest, q))
2146                           failed = 1;
2147                         
2148                         /* If this succeeded, but some part of the
2149                            register is still present, undo the
2150                            replacement.  */
2151                         else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2152                                  && reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
2153                           {
2154                             validate_replace_rtx (dest, src, q);
2155                             failed = 1;
2156                           }
2157                       }
2158                     
2159                     /* If DEST dies here, remove the death note and
2160                        save it for later.  Make sure ALL of DEST dies
2161                        here; again, this is overly conservative.  */
2162                     if (! dest_death
2163                         && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)))
2164                       {
2165                         if (GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
2166                           remove_note (q, dest_death);
2167                         else
2168                           {
2169                             failed = 1;
2170                             dest_death = 0;
2171                           }
2172                       }
2173                   }
2174                 
2175                 if (! failed)
2176                   {
2177                     /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
2178                     remove_note (p, note);
2179                     XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
2180                     REG_NOTES (insn) = note;
2181                   }
2182                 
2183                 /* DEST is also dead if INSN has a REG_UNUSED note for
2184                    DEST.  */
2185                 if (! dest_death
2186                     && (dest_death
2187                         = find_regno_note (insn, REG_UNUSED, dregno)))
2188                   {
2189                     PUT_REG_NOTE_KIND (dest_death, REG_DEAD);
2190                     remove_note (insn, dest_death);
2191                   }
2192                 
2193                 /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
2194                 if (dest_death)
2195                   {
2196                     XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
2197                     REG_NOTES (p) = dest_death;
2198                   }
2199                 break;
2200               }
2201             
2202             /* If SRC is a hard register which is set or killed in
2203                some other way, we can't do this optimization.  */
2204             else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && dead_or_set_p (p, src))
2205               break;
2206           }
2207       }
2208 }
2209
2210 \f
2211
2212 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
2213 static bool
2214 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
2215 {
2216   int x_regno, n, i;
2217   ira_allocno_t a;
2218   enum reg_class pref;
2219
2220   /* We only deal with pseudo regs.  */
2221   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
2222     return false;
2223
2224   x_regno = REGNO (x);
2225   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2226     return false;
2227
2228   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
2229      REGNO a bad spill choice.  */
2230   pref = reg_preferred_class (x_regno);
2231   if (reg_class_size[pref] == 1)
2232     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
2233
2234   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
2235      poor choice for a reload regno.  */
2236   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
2237   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2238   for (i = 0; i < n; i++)
2239     {
2240       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2241       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
2242         return true;
2243     }
2244   return false;
2245 }
2246
2247 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
2248    IN or OUT.  */
2249 bool
2250 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
2251 {
2252   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
2253           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
2254 }
2255
2256 /* Add register clobbers from asm statements.  */
2257 static void
2258 compute_regs_asm_clobbered (void)
2259 {
2260   basic_block bb;
2261
2262   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2263     {
2264       rtx_insn *insn;
2265       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
2266         {
2267           df_ref def;
2268
2269           if (NONDEBUG_INSN_P (insn) && extract_asm_operands (PATTERN (insn)))
2270             FOR_EACH_INSN_DEF (def, insn)
2271               {
2272                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
2273                 if (HARD_REGISTER_NUM_P (dregno))
2274                   add_to_hard_reg_set (&crtl->asm_clobbers,
2275                                        GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def)),
2276                                        dregno);
2277               }
2278         }
2279     }
2280 }
2281
2282
2283 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and
2284    REGS_EVER_LIVE.  */
2285 void
2286 ira_setup_eliminable_regset (void)
2287 {
2288 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2289   int i;
2290   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2291 #endif
2292   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
2293      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
2294      case.  At some point, we should improve this by emitting the
2295      sp-adjusting insns for this case.  */
2296   frame_pointer_needed
2297     = (! flag_omit_frame_pointer
2298        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
2299        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions if
2300           the stack pointer is moving (as for the alloca case just above).  */
2301        || (STACK_CHECK_MOVING_SP
2302            && flag_stack_check
2303            && flag_exceptions
2304            && cfun->can_throw_non_call_exceptions)
2305        || crtl->accesses_prior_frames
2306        || (SUPPORTS_STACK_ALIGNMENT && crtl->stack_realign_needed)
2307        /* We need a frame pointer for all Cilk Plus functions that use
2308           Cilk keywords.  */
2309        || (flag_cilkplus && cfun->is_cilk_function)
2310        || targetm.frame_pointer_required ());
2311
2312     /* The chance that FRAME_POINTER_NEEDED is changed from inspecting
2313        RTL is very small.  So if we use frame pointer for RA and RTL
2314        actually prevents this, we will spill pseudos assigned to the
2315        frame pointer in LRA.  */
2316
2317   if (frame_pointer_needed)
2318     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2319     
2320   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
2321   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
2322
2323   compute_regs_asm_clobbered ();
2324
2325   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
2326      use those that we already know won't be eliminated.  */
2327 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2328   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2329     {
2330       bool cannot_elim
2331         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
2332            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && frame_pointer_needed));
2333
2334       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
2335         {
2336             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
2337
2338             if (cannot_elim)
2339               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
2340         }
2341       else if (cannot_elim)
2342         error ("%s cannot be used in asm here",
2343                reg_names[eliminables[i].from]);
2344       else
2345         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
2346     }
2347 #if !HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER
2348   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
2349     {
2350       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2351       if (frame_pointer_needed)
2352         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2353     }
2354   else if (frame_pointer_needed)
2355     error ("%s cannot be used in asm here",
2356            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
2357   else
2358     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2359 #endif
2360
2361 #else
2362   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
2363     {
2364       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
2365       if (frame_pointer_needed)
2366         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
2367     }
2368   else if (frame_pointer_needed)
2369     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
2370   else
2371     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2372 #endif
2373 }
2374
2375 \f
2376
2377 /* Vector of substitutions of register numbers,
2378    used to map pseudo regs into hardware regs.
2379    This is set up as a result of register allocation.
2380    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
2381    or is -1 if no hard reg was assigned.
2382    If N is a hard reg number, element N is N.  */
2383 short *reg_renumber;
2384
2385 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
2386    the allocation found by IRA.  */
2387 static void
2388 setup_reg_renumber (void)
2389 {
2390   int regno, hard_regno;
2391   ira_allocno_t a;
2392   ira_allocno_iterator ai;
2393
2394   caller_save_needed = 0;
2395   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2396     {
2397       if (ira_use_lra_p && ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2398         continue;
2399       /* There are no caps at this point.  */
2400       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
2401       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
2402         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
2403            somewhere in a region.  */
2404         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
2405       ira_free_allocno_updated_costs (a);
2406       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2407       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
2408       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
2409       if (hard_regno >= 0)
2410         {
2411           int i, nwords;
2412           enum reg_class pclass;
2413           ira_object_t obj;
2414           
2415           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
2416           nwords = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2417           for (i = 0; i < nwords; i++)
2418             {
2419               obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2420               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj),
2421                                       reg_class_contents[pclass]);
2422             }
2423           if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
2424               && ira_hard_reg_set_intersection_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2425                                                   call_used_reg_set))
2426             {
2427               ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
2428                           || (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a)
2429                               == ALLOCNO_CHEAP_CALLS_CROSSED_NUM (a))
2430                           || regno >= ira_reg_equiv_len
2431                           || ira_equiv_no_lvalue_p (regno));
2432               caller_save_needed = 1;
2433             }
2434         }
2435     }
2436 }
2437
2438 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
2439    improvements.  */
2440 static void
2441 setup_allocno_assignment_flags (void)
2442 {
2443   int hard_regno;
2444   ira_allocno_t a;
2445   ira_allocno_iterator ai;
2446
2447   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2448     {
2449       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
2450         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
2451            somewhere in a region.  */
2452         ira_free_allocno_updated_costs (a);
2453       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2454       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
2455          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
2456          the same value in different hard registers.  It is also
2457          impossible to assign hard registers correctly to such
2458          allocnos because the cost info and info about intersected
2459          calls are incorrect for them.  */
2460       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
2461                                 || ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest_p
2462                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2463                                     - ALLOCNO_CLASS_COST (a)) < 0);
2464       ira_assert
2465         (hard_regno < 0
2466          || ira_hard_reg_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2467                                    reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)]));
2468     }
2469 }
2470
2471 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
2472    registers and memory for allocnos.  */
2473 static void
2474 calculate_allocation_cost (void)
2475 {
2476   int hard_regno, cost;
2477   ira_allocno_t a;
2478   ira_allocno_iterator ai;
2479
2480   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
2481   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2482     {
2483       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2484       ira_assert (hard_regno < 0
2485                   || (ira_hard_reg_in_set_p
2486                       (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2487                        reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)])));
2488       if (hard_regno < 0)
2489         {
2490           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
2491           ira_mem_cost += cost;
2492         }
2493       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
2494         {
2495           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
2496                   [ira_class_hard_reg_index
2497                    [ALLOCNO_CLASS (a)][hard_regno]]);
2498           ira_reg_cost += cost;
2499         }
2500       else
2501         {
2502           cost = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
2503           ira_reg_cost += cost;
2504         }
2505       ira_overall_cost += cost;
2506     }
2507
2508   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2509     {
2510       fprintf (ira_dump_file,
2511                "+++Costs: overall %"PRId64
2512                ", reg %"PRId64
2513                ", mem %"PRId64
2514                ", ld %"PRId64
2515                ", st %"PRId64
2516                ", move %"PRId64,
2517                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
2518                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
2519       fprintf (ira_dump_file, "\n+++       move loops %d, new jumps %d\n",
2520                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
2521     }
2522
2523 }
2524
2525 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2526 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
2527    of complicated code to transform more one region internal
2528    representation into one region representation.  */
2529 static void
2530 check_allocation (void)
2531 {
2532   ira_allocno_t a;
2533   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
2534   ira_allocno_iterator ai;
2535
2536   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2537     {
2538       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2539       int i;
2540
2541       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2542           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
2543         continue;
2544       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
2545       if (nregs == 1)
2546         /* We allocated a single hard register.  */
2547         n = 1;
2548       else if (n > 1)
2549         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
2550            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
2551         nregs = 1;
2552
2553       for (i = 0; i < n; i++)
2554         {
2555           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2556           ira_object_t conflict_obj;
2557           ira_object_conflict_iterator oci;
2558           int this_regno = hard_regno;
2559           if (n > 1)
2560             {
2561               if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2562                 this_regno += n - i - 1;
2563               else
2564                 this_regno += i;
2565             }
2566           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
2567             {
2568               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
2569               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
2570               if (conflict_hard_regno < 0)
2571                 continue;
2572
2573               conflict_nregs
2574                 = (hard_regno_nregs
2575                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
2576
2577               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
2578                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
2579                 {
2580                   if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2581                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
2582                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
2583                   else
2584                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
2585                   conflict_nregs = 1;
2586                 }
2587
2588               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
2589                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
2590                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
2591                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
2592                 {
2593                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
2594                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
2595                   gcc_unreachable ();
2596                 }
2597             }
2598         }
2599     }
2600 }
2601 #endif
2602
2603 /* Allocate REG_EQUIV_INIT.  Set up it from IRA_REG_EQUIV which should
2604    be already calculated.  */
2605 static void
2606 setup_reg_equiv_init (void)
2607 {
2608   int i;
2609   int max_regno = max_reg_num ();
2610
2611   for (i = 0; i < max_regno; i++)
2612     reg_equiv_init (i) = ira_reg_equiv[i].init_insns;
2613 }
2614
2615 /* Update equiv regno from movement of FROM_REGNO to TO_REGNO.  INSNS
2616    are insns which were generated for such movement.  It is assumed
2617    that FROM_REGNO and TO_REGNO always have the same value at the
2618    point of any move containing such registers. This function is used
2619    to update equiv info for register shuffles on the region borders
2620    and for caller save/restore insns.  */
2621 void
2622 ira_update_equiv_info_by_shuffle_insn (int to_regno, int from_regno, rtx_insn *insns)
2623 {
2624   rtx_insn *insn;
2625   rtx x, note;
2626
2627   if (! ira_reg_equiv[from_regno].defined_p
2628       && (! ira_reg_equiv[to_regno].defined_p
2629           || ((x = ira_reg_equiv[to_regno].memory) != NULL_RTX
2630               && ! MEM_READONLY_P (x))))
2631     return;
2632   insn = insns;
2633   if (NEXT_INSN (insn) != NULL_RTX)
2634     {
2635       if (! ira_reg_equiv[to_regno].defined_p)
2636         {
2637           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].init_insns == NULL_RTX);
2638           return;
2639         }
2640       ira_reg_equiv[to_regno].defined_p = false;
2641       ira_reg_equiv[to_regno].memory
2642         = ira_reg_equiv[to_regno].constant
2643         = ira_reg_equiv[to_regno].invariant
2644         = ira_reg_equiv[to_regno].init_insns = NULL;
2645       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2646         fprintf (ira_dump_file,
2647                  "      Invalidating equiv info for reg %d\n", to_regno);
2648       return;
2649     }
2650   /* It is possible that FROM_REGNO still has no equivalence because
2651      in shuffles to_regno<-from_regno and from_regno<-to_regno the 2nd
2652      insn was not processed yet.  */
2653   if (ira_reg_equiv[from_regno].defined_p)
2654     {
2655       ira_reg_equiv[to_regno].defined_p = true;
2656       if ((x = ira_reg_equiv[from_regno].memory) != NULL_RTX)
2657         {
2658           ira_assert (ira_reg_equiv[from_regno].invariant == NULL_RTX
2659                       && ira_reg_equiv[from_regno].constant == NULL_RTX);
2660           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].memory == NULL_RTX
2661                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].memory, x));
2662           ira_reg_equiv[to_regno].memory = x;
2663           if (! MEM_READONLY_P (x))
2664             /* We don't add the insn to insn init list because memory
2665                equivalence is just to say what memory is better to use
2666                when the pseudo is spilled.  */
2667             return;
2668         }
2669       else if ((x = ira_reg_equiv[from_regno].constant) != NULL_RTX)
2670         {
2671           ira_assert (ira_reg_equiv[from_regno].invariant == NULL_RTX);
2672           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].constant == NULL_RTX
2673                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].constant, x));
2674           ira_reg_equiv[to_regno].constant = x;
2675         }
2676       else
2677         {
2678           x = ira_reg_equiv[from_regno].invariant;
2679           ira_assert (x != NULL_RTX);
2680           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].invariant == NULL_RTX
2681                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].invariant, x));
2682           ira_reg_equiv[to_regno].invariant = x;
2683         }
2684       if (find_reg_note (insn, REG_EQUIV, x) == NULL_RTX)
2685         {
2686           note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, x);
2687           gcc_assert (note != NULL_RTX);
2688           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2689             {
2690               fprintf (ira_dump_file,
2691                        "      Adding equiv note to insn %u for reg %d ",
2692                        INSN_UID (insn), to_regno);
2693               dump_value_slim (ira_dump_file, x, 1);
2694               fprintf (ira_dump_file, "\n");
2695             }
2696         }
2697     }
2698   ira_reg_equiv[to_regno].init_insns
2699     = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
2700                          ira_reg_equiv[to_regno].init_insns);
2701   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2702     fprintf (ira_dump_file,
2703              "      Adding equiv init move insn %u to reg %d\n",
2704              INSN_UID (insn), to_regno);
2705 }
2706
2707 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
2708    by IRA.  */
2709 static void
2710 fix_reg_equiv_init (void)
2711 {
2712   int max_regno = max_reg_num ();
2713   int i, new_regno, max;
2714   rtx x, prev, next, insn, set;
2715
2716   if (max_regno_before_ira < max_regno)
2717     {
2718       max = vec_safe_length (reg_equivs);
2719       grow_reg_equivs ();
2720       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; i++)
2721         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init (i);
2722              x != NULL_RTX;
2723              x = next)
2724           {
2725             next = XEXP (x, 1);
2726             insn = XEXP (x, 0);
2727             set = single_set (as_a <rtx_insn *> (insn));
2728             ira_assert (set != NULL_RTX
2729                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
2730             if (REG_P (SET_DEST (set))
2731                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
2732                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
2733               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
2734             else if (REG_P (SET_SRC (set))
2735                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
2736                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
2737               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
2738             else
2739               gcc_unreachable ();
2740             if (new_regno == i)
2741               prev = x;
2742             else
2743               {
2744                 /* Remove the wrong list element.  */
2745                 if (prev == NULL_RTX)
2746                   reg_equiv_init (i) = next;
2747                 else
2748                   XEXP (prev, 1) = next;
2749                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init (new_regno);
2750                 reg_equiv_init (new_regno) = x;
2751               }
2752           }
2753     }
2754 }
2755
2756 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2757 /* Print redundant memory-memory copies.  */
2758 static void
2759 print_redundant_copies (void)
2760 {
2761   int hard_regno;
2762   ira_allocno_t a;
2763   ira_copy_t cp, next_cp;
2764   ira_allocno_iterator ai;
2765
2766   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2767     {
2768       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2769         /* It is a cap.  */
2770         continue;
2771       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2772       if (hard_regno >= 0)
2773         continue;
2774       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2775         if (cp->first == a)
2776           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2777         else
2778           {
2779             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2780             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
2781                 && cp->insn != NULL_RTX
2782                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
2783               fprintf (ira_dump_file,
2784                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
2785                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
2786           }
2787     }
2788 }
2789 #endif
2790
2791 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
2792    created by IRA starting with START.  */
2793 static void
2794 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
2795 {
2796   int i, old_regno;
2797   int max_regno = max_reg_num ();
2798
2799   for (i = start; i < max_regno; i++)
2800     {
2801       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
2802       ira_assert (i != old_regno);
2803       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
2804                          reg_alternate_class (old_regno),
2805                          reg_allocno_class (old_regno));
2806       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
2807         fprintf (ira_dump_file,
2808                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
2809                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
2810                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
2811     }
2812 }
2813
2814 \f
2815 /* The number of entries allocated in reg_info.  */
2816 static int allocated_reg_info_size;
2817
2818 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
2819    expands some arrays for pseudo-registers.  */
2820 static void
2821 expand_reg_info (void)
2822 {
2823   int i;
2824   int size = max_reg_num ();
2825
2826   resize_reg_info ();
2827   for (i = allocated_reg_info_size; i < size; i++)
2828     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
2829   setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (allocated_reg_info_size);
2830   allocated_reg_info_size = size;
2831 }
2832
2833 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
2834    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
2835 static bool
2836 too_high_register_pressure_p (void)
2837 {
2838   int i;
2839   enum reg_class pclass;
2840
2841   for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
2842     {
2843       pclass = ira_pressure_classes[i];
2844       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[pclass] > 10000)
2845         return true;
2846     }
2847   return false;
2848 }
2849
2850 \f
2851
2852 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
2853    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
2854    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
2855    a use of TO.  */
2856
2857 void
2858 mark_elimination (int from, int to)
2859 {
2860   basic_block bb;
2861   bitmap r;
2862
2863   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2864     {
2865       r = DF_LR_IN (bb);
2866       if (bitmap_bit_p (r, from))
2867         {
2868           bitmap_clear_bit (r, from);
2869           bitmap_set_bit (r, to);
2870         }
2871       if (! df_live)
2872         continue;
2873       r = DF_LIVE_IN (bb);
2874       if (bitmap_bit_p (r, from))
2875         {
2876           bitmap_clear_bit (r, from);
2877           bitmap_set_bit (r, to);
2878         }
2879     }
2880 }
2881
2882 \f
2883
2884 /* The length of the following array.  */
2885 int ira_reg_equiv_len;
2886
2887 /* Info about equiv. info for each register.  */
2888 struct ira_reg_equiv_s *ira_reg_equiv;
2889
2890 /* Expand ira_reg_equiv if necessary.  */
2891 void
2892 ira_expand_reg_equiv (void)
2893 {
2894   int old = ira_reg_equiv_len;
2895
2896   if (ira_reg_equiv_len > max_reg_num ())
2897     return;
2898   ira_reg_equiv_len = max_reg_num () * 3 / 2 + 1;
2899   ira_reg_equiv
2900     = (struct ira_reg_equiv_s *) xrealloc (ira_reg_equiv,
2901                                          ira_reg_equiv_len
2902                                          * sizeof (struct ira_reg_equiv_s));
2903   gcc_assert (old < ira_reg_equiv_len);
2904   memset (ira_reg_equiv + old, 0,
2905           sizeof (struct ira_reg_equiv_s) * (ira_reg_equiv_len - old));
2906 }
2907
2908 static void
2909 init_reg_equiv (void)
2910 {
2911   ira_reg_equiv_len = 0;
2912   ira_reg_equiv = NULL;
2913   ira_expand_reg_equiv ();
2914 }
2915
2916 static void
2917 finish_reg_equiv (void)
2918 {
2919   free (ira_reg_equiv);
2920 }
2921
2922 \f
2923
2924 struct equivalence
2925 {
2926   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
2927      keep track of what memory accesses might be created later,
2928      e.g. by reload.  */
2929   rtx replacement;
2930   rtx *src_p;
2931
2932   /* The list of each instruction which initializes this register.
2933
2934      NULL indicates we know nothing about this register's equivalence
2935      properties.
2936
2937      An INSN_LIST with a NULL insn indicates this pseudo is already
2938      known to not have a valid equivalence.  */
2939   rtx_insn_list *init_insns;
2940
2941   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
2942      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
2943   short loop_depth;
2944   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
2945   unsigned char is_arg_equivalence : 1;
2946   /* Set when an attempt should be made to replace a register
2947      with the associated src_p entry.  */
2948   unsigned char replace : 1;
2949   /* Set if this register has no known equivalence.  */
2950   unsigned char no_equiv : 1;
2951 };
2952
2953 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2954    structure for that register.  */
2955 static struct equivalence *reg_equiv;
2956
2957 /* Used for communication between the following two functions: contains
2958    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2959 static rtx equiv_mem;
2960
2961 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
2962 static int equiv_mem_modified;
2963
2964 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2965    Called via note_stores.  */
2966 static void
2967 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2968                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2969 {
2970   if ((REG_P (dest)
2971        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
2972       || (MEM_P (dest)
2973           && anti_dependence (equiv_mem, dest)))
2974     equiv_mem_modified = 1;
2975 }
2976
2977 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2978    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2979    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2980    CALL_INSN.
2981
2982    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
2983 static int
2984 validate_equiv_mem (rtx_insn *start, rtx reg, rtx memref)
2985 {
2986   rtx_insn *insn;
2987   rtx note;
2988
2989   equiv_mem = memref;
2990   equiv_mem_modified = 0;
2991
2992   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2993      valid equivalence.  */
2994   if (side_effects_p (memref))
2995     return 0;
2996
2997   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
2998     {
2999       if (! INSN_P (insn))
3000         continue;
3001
3002       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
3003         return 1;
3004
3005       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
3006          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
3007          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
3008          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
3009          changed and all hell breaks loose.  */
3010       if (CALL_P (insn))
3011         return 0;
3012
3013       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
3014
3015       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
3016          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
3017          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
3018          the trouble.  */
3019
3020       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
3021         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
3022              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3023             && REG_P (XEXP (note, 0))
3024             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
3025           return 0;
3026     }
3027
3028   return 0;
3029 }
3030
3031 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
3032 static int
3033 equiv_init_varies_p (rtx x)
3034 {
3035   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
3036   int i;
3037   const char *fmt;
3038
3039   switch (code)
3040     {
3041     case MEM:
3042       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
3043
3044     case CONST:
3045     CASE_CONST_ANY:
3046     case SYMBOL_REF:
3047     case LABEL_REF:
3048       return 0;
3049
3050     case REG:
3051       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
3052
3053     case ASM_OPERANDS:
3054       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3055         return 1;
3056
3057       /* Fall through.  */
3058
3059     default:
3060       break;
3061     }
3062
3063   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3064   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3065     if (fmt[i] == 'e')
3066       {
3067         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
3068           return 1;
3069       }
3070     else if (fmt[i] == 'E')
3071       {
3072         int j;
3073         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3074           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
3075             return 1;
3076       }
3077
3078   return 0;
3079 }
3080
3081 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
3082    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
3083    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
3084    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
3085 static int
3086 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
3087 {
3088   int i, j;
3089   const char *fmt;
3090   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3091
3092   switch (code)
3093     {
3094     case SET:
3095       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
3096
3097     case CC0:
3098     case CLOBBER:
3099       return 0;
3100
3101     case PRE_INC:
3102     case PRE_DEC:
3103     case POST_INC:
3104     case POST_DEC:
3105     case PRE_MODIFY:
3106     case POST_MODIFY:
3107       return 0;
3108
3109     case REG:
3110       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
3111                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
3112               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
3113                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
3114
3115     case UNSPEC_VOLATILE:
3116       return 0;
3117
3118     case ASM_OPERANDS:
3119       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3120         return 0;
3121
3122       /* Fall through.  */
3123
3124     default:
3125       break;
3126     }
3127
3128   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3129   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3130     switch (fmt[i])
3131       {
3132       case 'e':
3133         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
3134           return 0;
3135         break;
3136       case 'E':
3137         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3138           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
3139             return 0;
3140         break;
3141       }
3142
3143   return 1;
3144 }
3145
3146 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is
3147    true.  */
3148 static int
3149 contains_replace_regs (rtx x)
3150 {
3151   int i, j;
3152   const char *fmt;
3153   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3154
3155   switch (code)
3156     {
3157     case CONST:
3158     case LABEL_REF:
3159     case SYMBOL_REF:
3160     CASE_CONST_ANY:
3161     case PC:
3162     case CC0:
3163     case HIGH:
3164       return 0;
3165
3166     case REG:
3167       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
3168
3169     default:
3170       break;
3171     }
3172
3173   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3174   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3175     switch (fmt[i])
3176       {
3177       case 'e':
3178         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
3179           return 1;
3180         break;
3181       case 'E':
3182         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3183           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
3184             return 1;
3185         break;
3186       }
3187
3188   return 0;
3189 }
3190
3191 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
3192    to MEMREF.  */
3193 static int
3194 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
3195 {
3196   int i, j;
3197   const char *fmt;
3198   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3199
3200   switch (code)
3201     {
3202     case CONST:
3203     case LABEL_REF:
3204     case SYMBOL_REF:
3205     CASE_CONST_ANY:
3206     case PC:
3207     case CC0:
3208     case HIGH:
3209     case LO_SUM:
3210       return 0;
3211
3212     case REG:
3213       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
3214               && memref_referenced_p (memref,
3215                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
3216
3217     case MEM:
3218       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x))
3219         return 1;
3220       break;
3221
3222     case SET:
3223       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
3224          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
3225       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
3226         {
3227           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
3228             return 1;
3229         }
3230       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
3231         return 1;
3232
3233       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
3234
3235     default:
3236       break;
3237     }
3238
3239   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3240   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3241     switch (fmt[i])
3242       {
3243       case 'e':
3244         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
3245           return 1;
3246         break;
3247       case 'E':
3248         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3249           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
3250             return 1;
3251         break;
3252       }
3253
3254   return 0;
3255 }
3256
3257 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
3258    that would be affected by a store to MEMREF.  */
3259 static int
3260 memref_used_between_p (rtx memref, rtx_insn *start, rtx_insn *end)
3261 {
3262   rtx_insn *insn;
3263
3264   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
3265        insn = NEXT_INSN (insn))
3266     {
3267       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
3268         continue;
3269
3270       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
3271         return 1;
3272
3273       /* Nonconst functions may access memory.  */
3274       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
3275         return 1;
3276     }
3277
3278   return 0;
3279 }
3280
3281 /* Mark REG as having no known equivalence.
3282    Some instructions might have been processed before and furnished
3283    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
3284    removed.
3285    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
3286    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
3287    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
3288 static void
3289 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
3290           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3291 {
3292   int regno;
3293   rtx_insn_list *list;
3294
3295   if (!REG_P (reg))
3296     return;
3297   regno = REGNO (reg);
3298   reg_equiv[regno].no_equiv = 1;
3299   list = reg_equiv[regno].init_insns;
3300   if (list && list->insn () == NULL)
3301     return;
3302   reg_equiv[regno].init_insns = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, NULL_RTX, NULL);
3303   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
3304   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
3305      should keep their initialization insns.  */
3306   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
3307     return;
3308   ira_reg_equiv[regno].defined_p = false;
3309   ira_reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3310   for (; list; list = list->next ())
3311     {
3312       rtx_insn *insn = list->insn ();
3313       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
3314     }
3315 }
3316
3317 /* Check whether the SUBREG is a paradoxical subreg and set the result
3318    in PDX_SUBREGS.  */
3319
3320 static void
3321 set_paradoxical_subreg (rtx_insn *insn, bool *pdx_subregs)
3322 {
3323   subrtx_iterator::array_type array;
3324   FOR_EACH_SUBRTX (iter, array, PATTERN (insn), NONCONST)
3325     {
3326       const_rtx subreg = *iter;
3327       if (GET_CODE (subreg) == SUBREG)
3328         {
3329           const_rtx reg = SUBREG_REG (subreg);
3330           if (REG_P (reg) && paradoxical_subreg_p (subreg))
3331             pdx_subregs[REGNO (reg)] = true;
3332         }
3333     }
3334 }
3335
3336 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
3337    equivalent replacement.  */
3338
3339 static rtx
3340 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
3341 {
3342   if (REG_P (loc))
3343     {
3344       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
3345       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
3346         return simplify_replace_fn_rtx (copy_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p),
3347                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
3348     }
3349   return NULL_RTX;
3350 }
3351
3352 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
3353 static int recorded_label_ref;
3354
3355 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
3356    compilation (either because they can be referenced in memory or are
3357    set once from a single constant).  Lower their priority for a
3358    register.
3359
3360    If such a register is only referenced once, try substituting its
3361    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
3362    register completely.
3363
3364    Initialize init_insns in ira_reg_equiv array.
3365
3366    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
3367 static int
3368 update_equiv_regs (void)
3369 {
3370   rtx_insn *insn;
3371   basic_block bb;
3372   int loop_depth;
3373   bitmap cleared_regs;
3374   bool *pdx_subregs;
3375
3376   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
3377      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
3378   recorded_label_ref = 0;
3379
3380   /* Use pdx_subregs to show whether a reg is used in a paradoxical
3381      subreg.  */
3382   pdx_subregs = XCNEWVEC (bool, max_regno);
3383
3384   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
3385   grow_reg_equivs ();
3386
3387   init_alias_analysis ();
3388
3389   /* Scan insns and set pdx_subregs[regno] if the reg is used in a
3390      paradoxical subreg. Don't set such reg equivalent to a mem,
3391      because lra will not substitute such equiv memory in order to
3392      prevent access beyond allocated memory for paradoxical memory subreg.  */
3393   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3394     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3395       if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
3396         set_paradoxical_subreg (insn, pdx_subregs);
3397
3398   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
3399      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
3400      a register can be set below its use.  */
3401   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3402     {
3403       loop_depth = bb_loop_depth (bb);
3404
3405       for (insn = BB_HEAD (bb);
3406            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3407            insn = NEXT_INSN (insn))
3408         {
3409           rtx note;
3410           rtx set;
3411           rtx dest, src;
3412           int regno;
3413
3414           if (! INSN_P (insn))
3415             continue;
3416
3417           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
3418             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
3419               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
3420
3421           set = single_set (insn);
3422
3423           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
3424              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
3425           if (set == NULL_RTX)
3426             {
3427               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
3428               continue;
3429             }
3430           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
3431             {
3432               int i;
3433
3434               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
3435                 {
3436                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
3437                   if (part != set)
3438                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
3439                 }
3440             }
3441
3442           dest = SET_DEST (set);
3443           src = SET_SRC (set);
3444
3445           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
3446              register and its stack slot.  */
3447           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
3448           if (note)
3449             {
3450               gcc_assert (REG_P (dest));
3451               regno = REGNO (dest);
3452
3453               /* Note that we don't want to clear init_insns in
3454                  ira_reg_equiv even if there are multiple sets of this
3455                  register.  */
3456               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
3457
3458               /* The insn result can have equivalence memory although
3459                  the equivalence is not set up by the insn.  We add
3460                  this insn to init insns as it is a flag for now that
3461                  regno has an equivalence.  We will remove the insn
3462                  from init insn list later.  */
3463               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)) || MEM_P (XEXP (note, 0)))
3464                 ira_reg_equiv[regno].init_insns
3465                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
3466                                        ira_reg_equiv[regno].init_insns);
3467
3468               /* Continue normally in case this is a candidate for
3469                  replacements.  */
3470             }
3471
3472           if (!optimize)
3473             continue;
3474
3475           /* We only handle the case of a pseudo register being set
3476              once, or always to the same value.  */
3477           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
3478              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
3479              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
3480              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
3481              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
3482              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
3483              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
3484              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
3485              or use it.  */
3486
3487           if (!REG_P (dest)
3488               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3489               || (reg_equiv[regno].init_insns
3490                   && reg_equiv[regno].init_insns->insn () == NULL)
3491               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
3492                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
3493             {
3494               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
3495                  also set somewhere else to a constant.  */
3496               note_stores (set, no_equiv, NULL);
3497               continue;
3498             }
3499
3500           /* Don't set reg (if pdx_subregs[regno] == true) equivalent to a mem.  */
3501           if (MEM_P (src) && pdx_subregs[regno])
3502             {
3503               note_stores (set, no_equiv, NULL);
3504               continue;
3505             }
3506
3507           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3508
3509           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
3510              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
3511              there's no point creating it earlier than here.  */
3512           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
3513             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3514
3515           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
3516              since it represents a function call.  */
3517           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
3518             note = NULL_RTX;
3519
3520           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1)
3521             {
3522               bool equal_p = true;
3523               rtx_insn_list *list;
3524
3525               /* If we have already processed this pseudo and determined it
3526                  can not have an equivalence, then honor that decision.  */
3527               if (reg_equiv[regno].no_equiv)
3528                 continue;
3529
3530               if (! note
3531                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
3532                   || (reg_equiv[regno].replacement
3533                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
3534                                         reg_equiv[regno].replacement)))
3535                 {
3536                   no_equiv (dest, set, NULL);
3537                   continue;
3538                 }
3539
3540               list = reg_equiv[regno].init_insns;
3541               for (; list; list = list->next ())
3542                 {
3543                   rtx note_tmp;
3544                   rtx_insn *insn_tmp;
3545
3546                   insn_tmp = list->insn ();
3547                   note_tmp = find_reg_note (insn_tmp, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3548                   gcc_assert (note_tmp);
3549                   if (! rtx_equal_p (XEXP (note, 0), XEXP (note_tmp, 0)))
3550                     {
3551                       equal_p = false;
3552                       break;
3553                     }
3554                 }
3555
3556               if (! equal_p)
3557                 {
3558                   no_equiv (dest, set, NULL);
3559                   continue;
3560                 }
3561             }
3562
3563           /* Record this insn as initializing this register.  */
3564           reg_equiv[regno].init_insns
3565             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
3566
3567           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
3568              it is always equivalent to the constant.  */
3569           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3570               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
3571             {
3572               rtx note_value = XEXP (note, 0);
3573               remove_note (insn, note);
3574               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
3575             }
3576
3577           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
3578              of that register.  Record this insn if the register is only used once
3579              more and the equivalence value is the same as our source.
3580
3581              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
3582              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
3583              as written (if no registers are available, reload will substitute
3584              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
3585              dying in this insn whose death notes would be missed.
3586
3587              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
3588              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
3589              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
3590              note.  */
3591           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
3592
3593           if (note == NULL_RTX && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3594               && MEM_P (SET_SRC (set))
3595               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
3596             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
3597
3598           if (note)
3599             {
3600               int regno = REGNO (dest);
3601               rtx x = XEXP (note, 0);
3602
3603               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
3604                  equivalencing insn.  */
3605               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
3606                 ira_reg_equiv[regno].init_insns
3607                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
3608                                        ira_reg_equiv[regno].init_insns);
3609
3610               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
3611                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
3612                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
3613                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
3614                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
3615               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
3616                   || (GET_CODE (x) == CONST
3617                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
3618                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
3619                 recorded_label_ref = 1;
3620
3621               reg_equiv[regno].replacement = x;
3622               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
3623               reg_equiv[regno].loop_depth = (short) loop_depth;
3624
3625               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
3626               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
3627                 {
3628                   /* Note that the statement below does not affect the priority
3629                      in local-alloc!  */
3630                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
3631
3632                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
3633                      set once and used once, indicate that the reference may be
3634                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
3635                      even if the register is only used in one block so that
3636                      dependencies can be handled where the last register is
3637                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
3638                      and to reduce the number of registers alive across
3639                      calls.  */
3640
3641                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
3642                       && (rtx_equal_p (x, src)
3643                           || ! equiv_init_varies_p (src))
3644                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
3645                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
3646                     reg_equiv[regno].replace = 1;
3647                 }
3648             }
3649         }
3650     }
3651
3652   if (!optimize)
3653     goto out;
3654
3655   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
3656      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
3657
3658   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3659     {
3660       rtx set, src, dest;
3661       unsigned regno;
3662
3663       if (! INSN_P (insn))
3664         continue;
3665
3666       set = single_set (insn);
3667       if (! set)
3668         continue;
3669
3670       dest = SET_DEST (set);
3671       src = SET_SRC (set);
3672
3673       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
3674          in a single basic block, see if the register is always equivalent
3675          to that memory location and if moving the store from INSN to the
3676          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
3677          initializing insn.
3678
3679          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
3680          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
3681
3682          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
3683          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
3684          optimization may move the set of this register immediately before
3685          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
3686          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
3687          pseudo.  */
3688
3689       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
3690           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3691           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3692           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3693           && reg_equiv[regno].init_insns != NULL
3694           && reg_equiv[regno].init_insns->insn () != NULL
3695           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
3696                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
3697           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0))
3698           && ! pdx_subregs[regno])
3699         {
3700           rtx_insn *init_insn =
3701             as_a <rtx_insn *> (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0));
3702           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
3703               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
3704               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
3705                  multiple sets.  */
3706               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
3707             {
3708               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
3709                  the register.  */
3710               ira_reg_equiv[regno].init_insns
3711                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
3712               df_notes_rescan (init_insn);
3713             }
3714         }
3715     }
3716
3717   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3718   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
3719      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
3720      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
3721      initializing reference and this register will go away.  If we
3722      can't replace the reference, and the initializing reference is
3723      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
3724      initialization just before the use, so that they are in the same
3725      basic block.  */
3726   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
3727     {
3728       loop_depth = bb_loop_depth (bb);
3729       for (insn = BB_END (bb);
3730            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
3731            insn = PREV_INSN (insn))
3732         {
3733           rtx link;
3734
3735           if (! INSN_P (insn))
3736             continue;
3737
3738           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
3739           if (JUMP_P (insn)
3740               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
3741             continue;
3742
3743           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
3744             {
3745               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
3746                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
3747                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
3748                 {
3749                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
3750                   rtx equiv_insn;
3751
3752                   if (! reg_equiv[regno].replace
3753                       || reg_equiv[regno].loop_depth < (short) loop_depth
3754                       /* There is no sense to move insns if live range
3755                          shrinkage or register pressure-sensitive
3756                          scheduling were done because it will not
3757                          improve allocation but worsen insn schedule
3758                          with a big probability.  */
3759                       || flag_live_range_shrinkage
3760                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
3761                     continue;
3762
3763                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
3764                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
3765                      once and used once.  (If it were only set, but
3766                      not used, flow would have deleted the setting
3767                      insns.)  Hence there can only be one insn in
3768                      reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
3769                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
3770                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
3771                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3772
3773                   /* We may not move instructions that can throw, since
3774                      that changes basic block boundaries and we are not
3775                      prepared to adjust the CFG to match.  */
3776                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
3777                     continue;
3778
3779                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
3780                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3781                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
3782                     {
3783                       rtx equiv_link;
3784                       rtx last_link;
3785                       rtx note;
3786
3787                       /* Find the last note.  */
3788                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
3789                            last_link = XEXP (last_link, 1))
3790                         ;
3791
3792                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
3793                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
3794                       while (equiv_link)
3795                         {
3796                           note = equiv_link;
3797                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
3798                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3799                             {
3800                               remove_note (equiv_insn, note);
3801                               XEXP (last_link, 1) = note;
3802                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
3803                               last_link = note;
3804                             }
3805                         }
3806
3807                       remove_death (regno, insn);
3808                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3809                       REG_FREQ (regno) = 0;
3810                       delete_insn (equiv_insn);
3811
3812                       reg_equiv[regno].init_insns
3813                         = reg_equiv[regno].init_insns->next ();
3814
3815                       ira_reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3816                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3817                     }
3818                   /* Move the initialization of the register to just before
3819                      INSN.  Update the flow information.  */
3820                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
3821                     {
3822                       rtx_insn *new_insn;
3823
3824                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
3825                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
3826                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
3827                       /* Rescan it to process the notes.  */
3828                       df_insn_rescan (new_insn);
3829
3830                       /* Make sure this insn is recognized before
3831                          reload begins, otherwise
3832                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
3833                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
3834
3835                       delete_insn (equiv_insn);
3836
3837                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3838
3839                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
3840                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3841                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3842                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3843                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
3844
3845                       if (insn == BB_HEAD (bb))
3846                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
3847
3848                       ira_reg_equiv[regno].init_insns
3849                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3850                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3851                     }
3852                 }
3853             }
3854         }
3855     }
3856
3857   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3858     {
3859       FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3860         {
3861           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3862           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3863           if (! df_live)
3864             continue;
3865           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3866           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3867         }
3868
3869       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3870       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3871         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3872           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3873             {
3874               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3875               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3876                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3877                                            adjust_cleared_regs,
3878                                            (void *) cleared_regs);
3879               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3880                 df_insn_rescan (insn);
3881             }
3882     }
3883
3884   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3885
3886   out:
3887   /* Clean up.  */
3888
3889   end_alias_analysis ();
3890   free (reg_equiv);
3891   free (pdx_subregs);
3892   return recorded_label_ref;
3893 }
3894
3895 \f
3896
3897 /* Set up fields memory, constant, and invariant from init_insns in
3898    the structures of array ira_reg_equiv.  */
3899 static void
3900 setup_reg_equiv (void)
3901 {
3902   int i;
3903   rtx_insn_list *elem, *prev_elem, *next_elem;
3904   rtx_insn *insn;
3905   rtx set, x;
3906
3907   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < ira_reg_equiv_len; i++)
3908     for (prev_elem = NULL, elem = ira_reg_equiv[i].init_insns;
3909          elem;
3910          prev_elem = elem, elem = next_elem)
3911       {
3912         next_elem = elem->next ();
3913         insn = elem->insn ();
3914         set = single_set (insn);
3915         
3916         /* Init insns can set up equivalence when the reg is a destination or
3917            a source (in this case the destination is memory).  */
3918         if (set != 0 && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))))
3919           {
3920             if ((x = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) != NULL)
3921               {
3922                 x = XEXP (x, 0);
3923                 if (REG_P (SET_DEST (set))
3924                     && REGNO (SET_DEST (set)) == (unsigned int) i
3925                     && ! rtx_equal_p (SET_SRC (set), x) && MEM_P (x))
3926                   {
3927                     /* This insn reporting the equivalence but
3928                        actually not setting it.  Remove it from the
3929                        list.  */
3930                     if (prev_elem == NULL)
3931                       ira_reg_equiv[i].init_insns = next_elem;
3932                     else
3933                       XEXP (prev_elem, 1) = next_elem;
3934                     elem = prev_elem;
3935                   }
3936               }
3937             else if (REG_P (SET_DEST (set))
3938                      && REGNO (SET_DEST (set)) == (unsigned int) i)
3939               x = SET_SRC (set);
3940             else
3941               {      
3942                 gcc_assert (REG_P (SET_SRC (set))
3943                             && REGNO (SET_SRC (set)) == (unsigned int) i);
3944                 x = SET_DEST (set);
3945               }
3946             if (! function_invariant_p (x)
3947                 || ! flag_pic
3948                 /* A function invariant is often CONSTANT_P but may
3949                    include a register.  We promise to only pass
3950                    CONSTANT_P objects to LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P.  */
3951                 || (CONSTANT_P (x) && LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x)))
3952               {
3953                 /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
3954                    that is not a legitimate memory operand.  As later
3955                    stages of reload assume that all addresses found in
3956                    the lra_regno_equiv_* arrays were originally
3957                    legitimate, we ignore such REG_EQUIV notes.  */
3958                 if (memory_operand (x, VOIDmode))
3959                   {
3960                     ira_reg_equiv[i].defined_p = true;
3961                     ira_reg_equiv[i].memory = x;
3962                     continue;
3963                   }
3964                 else if (function_invariant_p (x))
3965                   {
3966                     machine_mode mode;
3967                     
3968                     mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
3969                     if (GET_CODE (x) == PLUS
3970                         || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
3971                       /* This is PLUS of frame pointer and a constant,
3972                          or fp, or argp.  */
3973                       ira_reg_equiv[i].invariant = x;
3974                     else if (targetm.legitimate_constant_p (mode, x))
3975                       ira_reg_equiv[i].constant = x;
3976                     else
3977                       {
3978                         ira_reg_equiv[i].memory = force_const_mem (mode, x);
3979                         if (ira_reg_equiv[i].memory == NULL_RTX)
3980                           {
3981                             ira_reg_equiv[i].defined_p = false;
3982                             ira_reg_equiv[i].init_insns = NULL;
3983                             break;
3984                           }
3985                       }
3986                     ira_reg_equiv[i].defined_p = true;
3987                     continue;
3988                   }
3989               }
3990           }
3991         ira_reg_equiv[i].defined_p = false;
3992         ira_reg_equiv[i].init_insns = NULL;
3993         break;
3994       }
3995 }
3996
3997 \f
3998
3999 /* Print chain C to FILE.  */
4000 static void
4001 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
4002 {
4003   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID (c->insn));
4004   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
4005   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
4006 }
4007
4008
4009 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
4010 static void
4011 print_insn_chains (FILE *file)
4012 {
4013   struct insn_chain *c;
4014   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
4015     print_insn_chain (file, c);
4016 }
4017
4018 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
4019    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
4020 static bool
4021 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
4022 {
4023   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
4024      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
4025   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
4026 }
4027
4028 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
4029    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
4030    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
4031 static void
4032 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
4033                    bitmap live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
4034 {
4035   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
4036   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
4037
4038   gcc_assert (size > 0);
4039
4040   /* Been there, done that.  */
4041   if (bitmap_bit_p (live_subregs_used, allocnum))
4042     return;
4043
4044   /* Create a new one.  */
4045   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
4046     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
4047
4048   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
4049      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
4050   if (init_value)
4051     bitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
4052   else
4053     bitmap_clear (live_subregs[allocnum]);
4054
4055   bitmap_set_bit (live_subregs_used, allocnum);
4056 }
4057
4058 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
4059    and record register life information.  */
4060 static void
4061 build_insn_chain (void)
4062 {
4063   unsigned int i;
4064   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
4065   basic_block bb;
4066   struct insn_chain *c = NULL;
4067   struct insn_chain *next = NULL;
4068   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4069   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
4070   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
4071      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
4072      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
4073      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
4074      element is non zero in live_subregs_used.  The sbitmap size of
4075      live_subreg[allocno] is number of bytes that the pseudo can
4076      occupy.  */
4077   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
4078   bitmap live_subregs_used = BITMAP_ALLOC (NULL);
4079
4080   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
4081     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
4082       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
4083   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
4084     {
4085       bitmap_iterator bi;
4086       rtx_insn *insn;
4087
4088       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
4089       bitmap_clear (live_subregs_used);
4090
4091       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb), 0, i, bi)
4092         {
4093           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4094             break;
4095           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
4096         }
4097
4098       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb),
4099                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
4100         {
4101           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
4102             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
4103         }
4104
4105       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
4106         {
4107           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
4108             {
4109               struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4110               df_ref def, use;
4111
4112               c = new_insn_chain ();
4113               c->next = next;
4114               next = c;
4115               *p = c;
4116               p = &c->prev;
4117
4118               c->insn = insn;
4119               c->block = bb->index;
4120
4121               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4122                 FOR_EACH_INSN_INFO_DEF (def, insn_info)
4123                   {
4124                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
4125
4126                     /* Ignore may clobbers because these are generated
4127                        from calls. However, every other kind of def is
4128                        added to dead_or_set.  */
4129                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
4130                       {
4131                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4132                           {
4133                             if (!fixed_regs[regno])
4134                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4135                           }
4136                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4137                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4138                       }
4139
4140                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4141                          || reg_renumber[regno] >= 0
4142                          || ira_conflicts_p)
4143                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
4144                       {
4145                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
4146
4147                         /* We can model subregs, but not if they are
4148                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
4149                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
4150                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
4151                           {
4152                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
4153                             unsigned int last = start
4154                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
4155
4156                             init_live_subregs
4157                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
4158                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
4159
4160                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
4161                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
4162                               {
4163                                 /* Expand the range to cover entire words.
4164                                    Bytes added here are "don't care".  */
4165                                 start
4166                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
4167                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
4168                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
4169                               }
4170
4171                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
4172                             if (last > SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]))
4173                               last = SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]);
4174
4175                             while (start < last)
4176                               {
4177                                 bitmap_clear_bit (live_subregs[regno], start);
4178                                 start++;
4179                               }
4180
4181                             if (bitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
4182                               {
4183                                 bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4184                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
4185                               }
4186                             else
4187                               /* Set live_relevant_regs here because
4188                                  that bit has to be true to get us to
4189                                  look at the live_subregs fields.  */
4190                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
4191                           }
4192                         else
4193                           {
4194                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
4195                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
4196                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
4197                                case above so here we have to keep from
4198                                modeling the def as a killing def.  */
4199                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
4200                               {
4201                                 bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4202                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
4203                               }
4204                           }
4205                       }
4206                   }
4207
4208               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
4209               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
4210
4211               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4212                 FOR_EACH_INSN_INFO_USE (use, insn_info)
4213                   {
4214                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
4215                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
4216
4217                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
4218                        is fabricated from a def that is a partial set
4219                        to a multiword reg.  Here, we only model the
4220                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
4221                        precisely so we do not need to look at the
4222                        fabricated use.  */
4223                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
4224                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
4225                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
4226                       continue;
4227
4228                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
4229                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
4230                       {
4231                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4232                           {
4233                             if (!fixed_regs[regno])
4234                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4235                           }
4236                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4237                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4238                       }
4239
4240                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4241                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4242                       {
4243                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
4244                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
4245                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
4246                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
4247                           {
4248                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
4249                             unsigned int last = start
4250                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
4251
4252                             init_live_subregs
4253                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
4254                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
4255
4256                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
4257                             if (last > SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]))
4258                               last = SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]);
4259
4260                             while (start < last)
4261                               {
4262                                 bitmap_set_bit (live_subregs[regno], start);
4263                                 start++;
4264                               }
4265                           }
4266                         else
4267                           /* Resetting the live_subregs_used is
4268                              effectively saying do not use the subregs
4269                              because we are reading the whole
4270                              pseudo.  */
4271                           bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4272                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
4273                       }
4274                   }
4275             }
4276         }
4277
4278       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
4279          labels and jump tables that are just hanging out in between
4280          the basic blocks.  See pr33676.  */
4281       insn = BB_HEAD (bb);
4282
4283       /* Skip over the barriers and cruft.  */
4284       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
4285                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
4286         insn = PREV_INSN (insn);
4287
4288       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
4289          to get the labels and jump tables into the
4290          reload_insn_chain.  */
4291       while (insn)
4292         {
4293           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
4294             {
4295               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
4296                 break;
4297
4298               c = new_insn_chain ();
4299               c->next = next;
4300               next = c;
4301               *p = c;
4302               p = &c->prev;
4303
4304               /* The block makes no sense here, but it is what the old
4305                  code did.  */
4306               c->block = bb->index;
4307               c->insn = insn;
4308               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
4309             }
4310           insn = PREV_INSN (insn);
4311         }
4312     }
4313
4314   reload_insn_chain = c;
4315   *p = NULL;
4316
4317   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
4318     if (live_subregs[i] != NULL)
4319       sbitmap_free (live_subregs[i]);
4320   free (live_subregs);
4321   BITMAP_FREE (live_subregs_used);
4322   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
4323   BITMAP_FREE (elim_regset);
4324
4325   if (dump_file)
4326     print_insn_chains (dump_file);
4327 }
4328  \f
4329 /* Examine the rtx found in *LOC, which is read or written to as determined
4330    by TYPE.  Return false if we find a reason why an insn containing this
4331    rtx should not be moved (such as accesses to non-constant memory), true
4332    otherwise.  */
4333 static bool
4334 rtx_moveable_p (rtx *loc, enum op_type type)
4335 {
4336   const char *fmt;
4337   rtx x = *loc;
4338   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4339   int i, j;
4340
4341   code = GET_CODE (x);
4342   switch (code)
4343     {
4344     case CONST:
4345     CASE_CONST_ANY:
4346     case SYMBOL_REF:
4347     case LABEL_REF:
4348       return true;
4349
4350     case PC:
4351       return type == OP_IN;
4352
4353     case CC0:
4354       return false;
4355
4356     case REG:
4357       if (x == frame_pointer_rtx)
4358         return true;
4359       if (HARD_REGISTER_P (x))
4360         return false;
4361       
4362       return true;
4363
4364     case MEM:
4365       if (type == OP_IN && MEM_READONLY_P (x))
4366         return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_IN);
4367       return false;
4368
4369     case SET:
4370       return (rtx_moveable_p (&SET_SRC (x), OP_IN)
4371               && rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT));
4372
4373     case STRICT_LOW_PART:
4374       return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_OUT);
4375
4376     case ZERO_EXTRACT:
4377     case SIGN_EXTRACT:
4378       return (rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), type)
4379               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 1), OP_IN)
4380               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 2), OP_IN));
4381
4382     case CLOBBER:
4383       return rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT);
4384
4385     case UNSPEC_VOLATILE:
4386       /* It is a bad idea to consider insns with with such rtl
4387          as moveable ones.  The insn scheduler also considers them as barrier
4388          for a reason.  */
4389       return false;
4390
4391     default:
4392       break;
4393     }
4394
4395   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4396   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4397     {
4398       if (fmt[i] == 'e')
4399         {
4400           if (!rtx_moveable_p (&XEXP (x, i), type))
4401             return false;
4402         }
4403       else if (fmt[i] == 'E')
4404         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4405           {
4406             if (!rtx_moveable_p (&XVECEXP (x, i, j), type))
4407               return false;
4408           }
4409     }
4410   return true;
4411 }
4412
4413 /* A wrapper around dominated_by_p, which uses the information in UID_LUID
4414    to give dominance relationships between two insns I1 and I2.  */
4415 static bool
4416 insn_dominated_by_p (rtx i1, rtx i2, int *uid_luid)
4417 {
4418   basic_block bb1 = BLOCK_FOR_INSN (i1);
4419   basic_block bb2 = BLOCK_FOR_INSN (i2);
4420
4421   if (bb1 == bb2)
4422     return uid_luid[INSN_UID (i2)] < uid_luid[INSN_UID (i1)];
4423   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb1, bb2);
4424 }
4425
4426 /* Record the range of register numbers added by find_moveable_pseudos.  */
4427 int first_moveable_pseudo, last_moveable_pseudo;
4428
4429 /* These two vectors hold data for every register added by
4430    find_movable_pseudos, with index 0 holding data for the
4431    first_moveable_pseudo.  */
4432 /* The original home register.  */
4433 static vec<rtx> pseudo_replaced_reg;
4434
4435 /* Look for instances where we have an instruction that is known to increase
4436    register pressure, and whose result is not used immediately.  If it is
4437    possible to move the instruction downwards to just before its first use,
4438    split its lifetime into two ranges.  We create a new pseudo to compute the
4439    value, and emit a move instruction just before the first use.  If, after
4440    register allocation, the new pseudo remains unallocated, the function
4441    move_unallocated_pseudos then deletes the move instruction and places
4442    the computation just before the first use.
4443
4444    Such a move is safe and profitable if all the input registers remain live
4445    and unchanged between the original computation and its first use.  In such
4446    a situation, the computation is known to increase register pressure, and
4447    moving it is known to at least not worsen it.
4448
4449    We restrict moves to only those cases where a register remains unallocated,
4450    in order to avoid interfering too much with the instruction schedule.  As
4451    an exception, we may move insns which only modify their input register
4452    (typically induction variables), as this increases the freedom for our
4453    intended transformation, and does not limit the second instruction
4454    scheduler pass.  */
4455    
4456 static void
4457 find_moveable_pseudos (void)
4458 {
4459   unsigned i;
4460   int max_regs = max_reg_num ();
4461   int max_uid = get_max_uid ();
4462   basic_block bb;
4463   int *uid_luid = XNEWVEC (int, max_uid);
4464   rtx_insn **closest_uses = XNEWVEC (rtx_insn *, max_regs);
4465   /* A set of registers which are live but not modified throughout a block.  */
4466   bitmap_head *bb_transp_live = XNEWVEC (bitmap_head,
4467                                          last_basic_block_for_fn (cfun));
4468   /* A set of registers which only exist in a given basic block.  */
4469   bitmap_head *bb_local = XNEWVEC (bitmap_head,
4470                                    last_basic_block_for_fn (cfun));
4471   /* A set of registers which are set once, in an instruction that can be
4472      moved freely downwards, but are otherwise transparent to a block.  */
4473   bitmap_head *bb_moveable_reg_sets = XNEWVEC (bitmap_head,
4474                                                last_basic_block_for_fn (cfun));
4475   bitmap_head live, used, set, interesting, unusable_as_input;
4476   bitmap_iterator bi;
4477   bitmap_initialize (&interesting, 0);
4478
4479   first_moveable_pseudo = max_regs;
4480   pseudo_replaced_reg.release ();
4481   pseudo_replaced_reg.safe_grow_cleared (max_regs);
4482
4483   df_analyze ();
4484   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4485
4486   i = 0;
4487   bitmap_initialize (&live, 0);
4488   bitmap_initialize (&used, 0);
4489   bitmap_initialize (&set, 0);
4490   bitmap_initialize (&unusable_as_input, 0);
4491   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4492     {
4493       rtx_insn *insn;
4494       bitmap transp = bb_transp_live + bb->index;
4495       bitmap moveable = bb_moveable_reg_sets + bb->index;
4496       bitmap local = bb_local + bb->index;
4497
4498       bitmap_initialize (local, 0);
4499       bitmap_initialize (transp, 0);
4500       bitmap_initialize (moveable, 0);
4501       bitmap_copy (&live, df_get_live_out (bb));
4502       bitmap_and_into (&live, df_get_live_in (bb));
4503       bitmap_copy (transp, &live);
4504       bitmap_clear (moveable);
4505       bitmap_clear (&live);
4506       bitmap_clear (&used);
4507       bitmap_clear (&set);
4508       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4509         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4510           {
4511             df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4512             df_ref def, use;
4513
4514             uid_luid[INSN_UID (insn)] = i++;
4515             
4516             def = df_single_def (insn_info);
4517             use = df_single_use (insn_info);
4518             if (use
4519                 && def
4520                 && DF_REF_REGNO (use) == DF_REF_REGNO (def)
4521                 && !bitmap_bit_p (&set, DF_REF_REGNO (use))
4522                 && rtx_moveable_p (&PATTERN (insn), OP_IN))
4523               {
4524                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4525                 bitmap_set_bit (moveable, regno);
4526                 bitmap_set_bit (&set, regno);
4527                 bitmap_set_bit (&used, regno);
4528                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
4529                 continue;
4530               }
4531             FOR_EACH_INSN_INFO_USE (use, insn_info)
4532               {
4533                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4534                 bitmap_set_bit (&used, regno);
4535                 if (bitmap_clear_bit (moveable, regno))
4536                   bitmap_clear_bit (transp, regno);
4537               }
4538
4539             FOR_EACH_INSN_INFO_DEF (def, insn_info)
4540               {
4541                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (def);
4542                 bitmap_set_bit (&set, regno);
4543                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
4544                 bitmap_clear_bit (moveable, regno);
4545               }
4546           }
4547     }
4548
4549   bitmap_clear (&live);
4550   bitmap_clear (&used);
4551   bitmap_clear (&set);
4552
4553   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4554     {
4555       bitmap local = bb_local + bb->index;
4556       rtx_insn *insn;
4557
4558       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4559         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4560           {
4561             df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4562             rtx_insn *def_insn;
4563             rtx closest_use, note;
4564             df_ref def, use;
4565             unsigned regno;
4566             bool all_dominated, all_local;
4567             machine_mode mode;
4568
4569             def = df_single_def (insn_info);
4570             /* There must be exactly one def in this insn.  */
4571             if (!def || !single_set (insn))
4572               continue;
4573             /* This must be the only definition of the reg.  We also limit
4574                which modes we deal with so that we can assume we can generate
4575                move instructions.  */
4576             regno = DF_REF_REGNO (def);
4577             mode = GET_MODE (DF_REF_REG (def));
4578             if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
4579                 || !DF_REF_INSN_INFO (def)
4580                 || HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
4581                 || DF_REG_EQ_USE_COUNT (regno) > 0
4582                 || (!INTEGRAL_MODE_P (mode) && !FLOAT_MODE_P (mode)))
4583               continue;
4584             def_insn = DF_REF_INSN (def);
4585
4586             for (note = REG_NOTES (def_insn); note; note = XEXP (note, 1))
4587               if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV && MEM_P (XEXP (note, 0)))
4588                 break;
4589                 
4590             if (note)
4591               {
4592                 if (dump_file)
4593                   fprintf (dump_file, "Ignoring reg %d, has equiv memory\n",
4594                            regno);
4595                 bitmap_set_bit (&unusable_as_input, regno);
4596                 continue;
4597               }
4598
4599             use = DF_REG_USE_CHAIN (regno);
4600             all_dominated = true;
4601             all_local = true;
4602             closest_use = NULL_RTX;
4603             for (; use; use = DF_REF_NEXT_REG (use))
4604               {
4605                 rtx_insn *insn;
4606                 if (!DF_REF_INSN_INFO (use))
4607                   {
4608                     all_dominated = false;
4609                     all_local = false;
4610                     break;
4611                   }
4612                 insn = DF_REF_INSN (use);
4613                 if (DEBUG_INSN_P (insn))
4614                   continue;
4615                 if (BLOCK_FOR_INSN (insn) != BLOCK_FOR_INSN (def_insn))
4616                   all_local = false;
4617                 if (!insn_dominated_by_p (insn, def_insn, uid_luid))
4618                   all_dominated = false;
4619                 if (closest_use != insn && closest_use != const0_rtx)
4620                   {
4621                     if (closest_use == NULL_RTX)
4622                       closest_use = insn;
4623                     else if (insn_dominated_by_p (closest_use, insn, uid_luid))
4624                       closest_use = insn;
4625                     else if (!insn_dominated_by_p (insn, closest_use, uid_luid))
4626                       closest_use = const0_rtx;
4627                   }
4628               }
4629             if (!all_dominated)
4630               {
4631                 if (dump_file)
4632                   fprintf (dump_file, "Reg %d not all uses dominated by set\n",
4633                            regno);
4634                 continue;
4635               }
4636             if (all_local)
4637               bitmap_set_bit (local, regno);
4638             if (closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
4639                 || next_nonnote_nondebug_insn (def_insn) == closest_use)
4640               {
4641                 if (dump_file)
4642                   fprintf (dump_file, "Reg %d uninteresting%s\n", regno,
4643                            closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
4644                            ? " (no unique first use)" : "");
4645                 continue;
4646               }
4647 #ifdef HAVE_cc0
4648             if (reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (closest_use)))
4649               {
4650                 if (dump_file)
4651                   fprintf (dump_file, "Reg %d: closest user uses cc0\n",
4652                            regno);
4653                 continue;
4654               }
4655 #endif
4656             bitmap_set_bit (&interesting, regno);
4657             /* If we get here, we know closest_use is a non-NULL insn
4658                (as opposed to const_0_rtx).  */
4659             closest_uses[regno] = as_a <rtx_insn *> (closest_use);
4660
4661             if (dump_file && (all_local || all_dominated))
4662               {
4663                 fprintf (dump_file, "Reg %u:", regno);
4664                 if (all_local)
4665                   fprintf (dump_file, " local to bb %d", bb->index);
4666                 if (all_dominated)
4667                   fprintf (dump_file, " def dominates all uses");
4668                 if (closest_use != const0_rtx)
4669                   fprintf (dump_file, " has unique first use");
4670                 fputs ("\n", dump_file);
4671               }
4672           }
4673     }
4674
4675   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&interesting, 0, i, bi)
4676     {
4677       df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (i);
4678       rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (def);
4679       basic_block def_block = BLOCK_FOR_INSN (def_insn);
4680       bitmap def_bb_local = bb_local + def_block->index;
4681       bitmap def_bb_moveable = bb_moveable_reg_sets + def_block->index;
4682       bitmap def_bb_transp = bb_transp_live + def_block->index;
4683       bool local_to_bb_p = bitmap_bit_p (def_bb_local, i);
4684       rtx_insn *use_insn = closest_uses[i];
4685       df_ref use;
4686       bool all_ok = true;
4687       bool all_transp = true;
4688
4689       if (!REG_P (DF_REF_REG (def)))
4690         continue;
4691
4692       if (!local_to_bb_p)
4693         {
4694           if (dump_file)
4695             fprintf (dump_file, "Reg %u not local to one basic block\n",
4696                      i);
4697           continue;
4698         }
4699       if (reg_equiv_init (i) != NULL_RTX)
4700         {
4701           if (dump_file)
4702             fprintf (dump_file, "Ignoring reg %u with equiv init insn\n",
4703                      i);
4704           continue;
4705         }
4706       if (!rtx_moveable_p (&PATTERN (def_insn), OP_IN))
4707         {
4708           if (dump_file)
4709             fprintf (dump_file, "Found def insn %d for %d to be not moveable\n",
4710                      INSN_UID (def_insn), i);
4711           continue;
4712         }
4713       if (dump_file)
4714         fprintf (dump_file, "Examining insn %d, def for %d\n",
4715                  INSN_UID (def_insn), i);
4716       FOR_EACH_INSN_USE (use, def_insn)
4717         {
4718           unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4719           if (bitmap_bit_p (&unusable_as_input, regno))
4720             {
4721               all_ok = false;
4722               if (dump_file)
4723                 fprintf (dump_file, "  found unusable input reg %u.\n", regno);
4724               break;
4725             }
4726           if (!bitmap_bit_p (def_bb_transp, regno))
4727             {
4728               if (bitmap_bit_p (def_bb_moveable, regno)
4729                   && !control_flow_insn_p (use_insn)
4730 #ifdef HAVE_cc0
4731                   && !sets_cc0_p (use_insn)
4732 #endif
4733                   )
4734                 {
4735                   if (modified_between_p (DF_REF_REG (use), def_insn, use_insn))
4736                     {
4737                       rtx_insn *x = NEXT_INSN (def_insn);
4738                       while (!modified_in_p (DF_REF_REG (use), x))
4739                         {
4740                           gcc_assert (x != use_insn);
4741                           x = NEXT_INSN (x);
4742                         }
4743                       if (dump_file)
4744                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified but insn %d moveable\n",
4745                                  regno, INSN_UID (x));
4746                       emit_insn_after (PATTERN (x), use_insn);
4747                       set_insn_deleted (x);
4748                     }
4749                   else
4750                     {
4751                       if (dump_file)
4752                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified between def and use\n",
4753                                  regno);
4754                       all_transp = false;
4755                     }
4756                 }
4757               else
4758                 all_transp = false;
4759             }
4760         }
4761       if (!all_ok)
4762         continue;
4763       if (!dbg_cnt (ira_move))
4764         break;
4765       if (dump_file)
4766         fprintf (dump_file, "  all ok%s\n", all_transp ? " and transp" : "");
4767
4768       if (all_transp)
4769         {
4770           rtx def_reg = DF_REF_REG (def);
4771           rtx newreg = ira_create_new_reg (def_reg);
4772           if (validate_change (def_insn, DF_REF_REAL_LOC (def), newreg, 0))
4773             {
4774               unsigned nregno = REGNO (newreg);
4775               emit_insn_before (gen_move_insn (def_reg, newreg), use_insn);
4776               nregno -= max_regs;
4777               pseudo_replaced_reg[nregno] = def_reg;
4778             }
4779         }
4780     }
4781   
4782   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4783     {
4784       bitmap_clear (bb_local + bb->index);
4785       bitmap_clear (bb_transp_live + bb->index);
4786       bitmap_clear (bb_moveable_reg_sets + bb->index);
4787     }
4788   bitmap_clear (&interesting);
4789   bitmap_clear (&unusable_as_input);
4790   free (uid_luid);
4791   free (closest_uses);
4792   free (bb_local);
4793   free (bb_transp_live);
4794   free (bb_moveable_reg_sets);
4795
4796   last_moveable_pseudo = max_reg_num ();
4797
4798   fix_reg_equiv_init ();
4799   expand_reg_info ();
4800   regstat_free_n_sets_and_refs ();
4801   regstat_free_ri ();
4802   regstat_init_n_sets_and_refs ();
4803   regstat_compute_ri ();
4804   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4805 }
4806
4807 /* If SET pattern SET is an assignment from a hard register to a pseudo which
4808    is live at CALL_DOM (if non-NULL, otherwise this check is omitted), return
4809    the destination.  Otherwise return NULL.  */
4810
4811 static rtx
4812 interesting_dest_for_shprep_1 (rtx set, basic_block call_dom)
4813 {
4814   rtx src = SET_SRC (set);
4815   rtx dest = SET_DEST (set);
4816   if (!REG_P (src) || !HARD_REGISTER_P (src)
4817       || !REG_P (dest) || HARD_REGISTER_P (dest)
4818       || (call_dom && !bitmap_bit_p (df_get_live_in (call_dom), REGNO (dest))))
4819     return NULL;
4820   return dest;
4821 }
4822
4823 /* If insn is interesting for parameter range-splitting shrink-wrapping
4824    preparation, i.e. it is a single set from a hard register to a pseudo, which
4825    is live at CALL_DOM (if non-NULL, otherwise this check is omitted), or a
4826    parallel statement with only one such statement, return the destination.
4827    Otherwise return NULL.  */
4828
4829 static rtx
4830 interesting_dest_for_shprep (rtx_insn *insn, basic_block call_dom)
4831 {
4832   if (!INSN_P (insn))
4833     return NULL;
4834   rtx pat = PATTERN (insn);
4835   if (GET_CODE (pat) == SET)
4836     return interesting_dest_for_shprep_1 (pat, call_dom);
4837
4838   if (GET_CODE (pat) != PARALLEL)
4839     return NULL;
4840   rtx ret = NULL;
4841   for (int i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4842     {
4843       rtx sub = XVECEXP (pat, 0, i);
4844       if (GET_CODE (sub) == USE || GET_CODE (sub) == CLOBBER)
4845         continue;
4846       if (GET_CODE (sub) != SET
4847           || side_effects_p (sub))
4848         return NULL;
4849       rtx dest = interesting_dest_for_shprep_1 (sub, call_dom);
4850       if (dest && ret)
4851         return NULL;
4852       if (dest)
4853         ret = dest;
4854     }
4855   return ret;
4856 }
4857
4858 /* Split live ranges of pseudos that are loaded from hard registers in the
4859    first BB in a BB that dominates all non-sibling call if such a BB can be
4860    found and is not in a loop.  Return true if the function has made any
4861    changes.  */
4862
4863 static bool
4864 split_live_ranges_for_shrink_wrap (void)
4865 {
4866   basic_block bb, call_dom = NULL;
4867   basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
4868   rtx_insn *insn, *last_interesting_insn = NULL;
4869   bitmap_head need_new, reachable;
4870   vec<basic_block> queue;
4871
4872   if (!SHRINK_WRAPPING_ENABLED)
4873     return false;
4874
4875   bitmap_initialize (&need_new, 0);
4876   bitmap_initialize (&reachable, 0);
4877   queue.create (n_basic_blocks_for_fn (cfun));
4878
4879   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4880     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4881       if (CALL_P (insn) && !SIBLING_CALL_P (insn))
4882         {
4883           if (bb == first)
4884             {
4885               bitmap_clear (&need_new);
4886               bitmap_clear (&reachable);
4887               queue.release ();
4888               return false;
4889             }
4890
4891           bitmap_set_bit (&need_new, bb->index);
4892           bitmap_set_bit (&reachable, bb->index);
4893           queue.quick_push (bb);
4894           break;
4895         }
4896
4897   if (queue.is_empty ())
4898     {
4899       bitmap_clear (&need_new);
4900       bitmap_clear (&reachable);
4901       queue.release ();
4902       return false;
4903     }
4904
4905   while (!queue.is_empty ())
4906     {
4907       edge e;
4908       edge_iterator ei;
4909
4910       bb = queue.pop ();
4911       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4912         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
4913             && bitmap_set_bit (&reachable, e->dest->index))
4914           queue.quick_push (e->dest);
4915     }
4916   queue.release ();
4917
4918   FOR_BB_INSNS (first, insn)
4919     {
4920       rtx dest = interesting_dest_for_shprep (insn, NULL);
4921       if (!dest)
4922         continue;
4923
4924       if (DF_REG_DEF_COUNT (REGNO (dest)) > 1)
4925         {
4926           bitmap_clear (&need_new);
4927           bitmap_clear (&reachable);
4928           return false;
4929         }
4930
4931       for (df_ref use = DF_REG_USE_CHAIN (REGNO(dest));
4932            use;
4933            use = DF_REF_NEXT_REG (use))
4934         {
4935           int ubbi = DF_REF_BB (use)->index;
4936           if (bitmap_bit_p (&reachable, ubbi))
4937             bitmap_set_bit (&need_new, ubbi);
4938         }
4939       last_interesting_insn = insn;
4940     }
4941
4942   bitmap_clear (&reachable);
4943   if (!last_interesting_insn)
4944     {
4945       bitmap_clear (&need_new);
4946       return false;
4947     }
4948
4949   call_dom = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS, &need_new);
4950   bitmap_clear (&need_new);
4951   if (call_dom == first)
4952     return false;
4953
4954   loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS);
4955   while (bb_loop_depth (call_dom) > 0)
4956     call_dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, call_dom);
4957   loop_optimizer_finalize ();
4958
4959   if (call_dom == first)
4960     return false;
4961
4962   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4963   if (dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, first, call_dom))
4964     {
4965       free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4966       return false;
4967     }
4968   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4969
4970   if (dump_file)
4971     fprintf (dump_file, "Will split live ranges of parameters at BB %i\n",
4972              call_dom->index);
4973
4974   bool ret = false;
4975   FOR_BB_INSNS (first, insn)
4976     {
4977       rtx dest = interesting_dest_for_shprep (insn, call_dom);
4978       if (!dest || dest == pic_offset_table_rtx)
4979         continue;
4980
4981       rtx newreg = NULL_RTX;
4982       df_ref use, next;
4983       for (use = DF_REG_USE_CHAIN (REGNO (dest)); use; use = next)
4984         {
4985           rtx_insn *uin = DF_REF_INSN (use);
4986           next = DF_REF_NEXT_REG (use);
4987
4988           basic_block ubb = BLOCK_FOR_INSN (uin);
4989           if (ubb == call_dom
4990               || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, ubb, call_dom))
4991             {
4992               if (!newreg)
4993                 newreg = ira_create_new_reg (dest);
4994               validate_change (uin, DF_REF_REAL_LOC (use), newreg, true);
4995             }
4996         }
4997
4998       if (newreg)
4999         {
5000           rtx new_move = gen_move_insn (newreg, dest);
5001           emit_insn_after (new_move, bb_note (call_dom));
5002           if (dump_file)
5003             {
5004               fprintf (dump_file, "Split live-range of register ");
5005               print_rtl_single (dump_file, dest);
5006             }
5007           ret = true;
5008         }
5009
5010       if (insn == last_interesting_insn)
5011         break;
5012     }
5013   apply_change_group ();
5014   return ret;
5015 }
5016
5017 /* Perform the second half of the transformation started in
5018    find_moveable_pseudos.  We look for instances where the newly introduced
5019    pseudo remains unallocated, and remove it by moving the definition to
5020    just before its use, replacing the move instruction generated by
5021    find_moveable_pseudos.  */
5022 static void
5023 move_unallocated_pseudos (void)
5024 {
5025   int i;
5026   for (i = first_moveable_pseudo; i < last_moveable_pseudo; i++)
5027     if (reg_renumber[i] < 0)
5028       {
5029         int idx = i - first_moveable_pseudo;
5030         rtx other_reg = pseudo_replaced_reg[idx];
5031         rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (DF_REG_DEF_CHAIN (i));
5032         /* The use must follow all definitions of OTHER_REG, so we can
5033            insert the new definition immediately after any of them.  */
5034         df_ref other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg));
5035         rtx_insn *move_insn = DF_REF_INSN (other_def);
5036         rtx_insn *newinsn = emit_insn_after (PATTERN (def_insn), move_insn);
5037         rtx set;
5038         int success;
5039
5040         if (dump_file)
5041           fprintf (dump_file, "moving def of %d (insn %d now) ",
5042                    REGNO (other_reg), INSN_UID (def_insn));
5043
5044         delete_insn (move_insn);
5045         while ((other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg))))
5046           delete_insn (DF_REF_INSN (other_def));
5047         delete_insn (def_insn);
5048
5049         set = single_set (newinsn);
5050         success = validate_change (newinsn, &SET_DEST (set), other_reg, 0);
5051         gcc_assert (success);
5052         if (dump_file)
5053           fprintf (dump_file, " %d) rather than keep unallocated replacement %d\n",
5054                    INSN_UID (newinsn), i);
5055         SET_REG_N_REFS (i, 0);
5056       }
5057 }
5058 \f
5059 /* If the backend knows where to allocate pseudos for hard
5060    register initial values, register these allocations now.  */
5061 static void
5062 allocate_initial_values (void)
5063 {
5064   if (targetm.allocate_initial_value)
5065     {
5066       rtx hreg, preg, x;
5067       int i, regno;
5068
5069       for (i = 0; HARD_REGISTER_NUM_P (i); i++)
5070         {
5071           if (! initial_value_entry (i, &hreg, &preg))
5072             break;
5073
5074           x = targetm.allocate_initial_value (hreg);
5075           regno = REGNO (preg);
5076           if (x && REG_N_SETS (regno) <= 1)
5077             {
5078               if (MEM_P (x))
5079                 reg_equiv_memory_loc (regno) = x;
5080               else
5081                 {
5082                   basic_block bb;
5083                   int new_regno;
5084
5085                   gcc_assert (REG_P (x));
5086                   new_regno = REGNO (x);
5087                   reg_renumber[regno] = new_regno;
5088                   /* Poke the regno right into regno_reg_rtx so that even
5089                      fixed regs are accepted.  */
5090                   SET_REGNO (preg, new_regno);
5091                   /* Update global register liveness information.  */
5092                   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
5093                     {
5094                       if (REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (bb), regno))
5095                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_in (bb), new_regno);
5096                       if (REGNO_REG_SET_P (df_get_live_out (bb), regno))
5097                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_out (bb), new_regno);
5098                     }
5099                 }
5100             }
5101         }
5102
5103       gcc_checking_assert (! initial_value_entry (FIRST_PSEUDO_REGISTER,
5104                                                   &hreg, &preg));
5105     }
5106 }
5107 \f
5108
5109 /* True when we use LRA instead of reload pass for the current
5110    function.  */
5111 bool ira_use_lra_p;
5112
5113 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
5114    mode or when the conflict table is too big.  */
5115 bool ira_conflicts_p;
5116
5117 /* Saved between IRA and reload.  */
5118 static int saved_flag_ira_share_spill_slots;
5119
5120 /* This is the main entry of IRA.  */
5121 static void
5122 ira (FILE *f)
5123 {
5124   bool loops_p;
5125   int ira_max_point_before_emit;
5126   int rebuild_p;
5127   bool saved_flag_caller_saves = flag_caller_saves;
5128   enum ira_region saved_flag_ira_region = flag_ira_region;
5129
5130   /* Perform target specific PIC register initialization.  */
5131   targetm.init_pic_reg ();
5132
5133   ira_conflicts_p = optimize > 0;
5134
5135   ira_use_lra_p = targetm.lra_p ();
5136   /* If there are too many pseudos and/or basic blocks (e.g. 10K
5137      pseudos and 10K blocks or 100K pseudos and 1K blocks), we will
5138      use simplified and faster algorithms in LRA.  */
5139   lra_simple_p
5140     = (ira_use_lra_p
5141        && max_reg_num () >= (1 << 26) / last_basic_block_for_fn (cfun));
5142   if (lra_simple_p)
5143     {
5144       /* It permits to skip live range splitting in LRA.  */
5145       flag_caller_saves = false;
5146       /* There is no sense to do regional allocation when we use
5147          simplified LRA.  */
5148       flag_ira_region = IRA_REGION_ONE;
5149       ira_conflicts_p = false;
5150     }
5151
5152 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
5153   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
5154 #endif
5155   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
5156
5157   /* LRA uses its own infrastructure to handle caller save registers.  */
5158   if (flag_caller_saves && !ira_use_lra_p)
5159     init_caller_save ();
5160
5161   if (flag_ira_verbose < 10)
5162     {
5163       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
5164       ira_dump_file = f;
5165     }
5166   else
5167     {
5168       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
5169       ira_dump_file = stderr;
5170     }
5171
5172   setup_prohibited_mode_move_regs ();
5173   decrease_live_ranges_number ();
5174   df_note_add_problem ();
5175
5176   /* DF_LIVE can't be used in the register allocator, too many other
5177      parts of the compiler depend on using the "classic" liveness
5178      interpretation of the DF_LR problem.  See PR38711.
5179      Remove the problem, so that we don't spend time updating it in
5180      any of the df_analyze() calls during IRA/LRA.  */
5181   if (optimize > 1)
5182     df_remove_problem (df_live);
5183   gcc_checking_assert (df_live == NULL);
5184
5185 #ifdef ENABLE_CHECKING
5186   df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
5187 #endif
5188   df_analyze ();
5189
5190   init_reg_equiv ();
5191   if (ira_conflicts_p)
5192     {
5193       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5194
5195       if (split_live_ranges_for_shrink_wrap ())
5196         df_analyze ();
5197
5198       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5199     }
5200
5201   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
5202
5203   regstat_init_n_sets_and_refs ();
5204   regstat_compute_ri ();
5205
5206   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
5207      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
5208      to generate these warnings.  */
5209   if (warn_clobbered)
5210     generate_setjmp_warnings ();
5211
5212   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
5213      since this can impact optimizations done by the prologue and
5214      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
5215   crtl->is_leaf = leaf_function_p ();
5216
5217   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
5218     ira_set_pseudo_classes (true, ira_dump_file);
5219
5220   rebuild_p = update_equiv_regs ();
5221   setup_reg_equiv ();
5222   setup_reg_equiv_init ();
5223
5224   if (optimize && rebuild_p)
5225     {
5226       timevar_push (TV_JUMP);
5227       rebuild_jump_labels (get_insns ());
5228       if (purge_all_dead_edges ())
5229         delete_unreachable_blocks ();
5230       timevar_pop (TV_JUMP);
5231     }
5232
5233   allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
5234
5235   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
5236     df_analyze ();
5237
5238   /* It is not worth to do such improvement when we use a simple
5239      allocation because of -O0 usage or because the function is too
5240      big.  */
5241   if (ira_conflicts_p)
5242     find_moveable_pseudos ();
5243
5244   max_regno_before_ira = max_reg_num ();
5245   ira_setup_eliminable_regset ();
5246
5247   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
5248   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
5249   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
5250
5251   ira_assert (current_loops == NULL);
5252   if (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
5253     loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
5254
5255   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
5256     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
5257   loops_p = ira_build ();
5258
5259   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
5260
5261   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
5262   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
5263     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
5264        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
5265        there is setjmp call because a variable not modified between
5266        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
5267        value and sharing slots does not guarantee it.  */
5268     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
5269
5270   ira_color ();
5271
5272   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
5273
5274   ira_initiate_emit_data ();
5275
5276   ira_emit (loops_p);
5277
5278   max_regno = max_reg_num ();
5279   if (ira_conflicts_p)
5280     {
5281       if (! loops_p)
5282         {
5283           if (! ira_use_lra_p)
5284             ira_initiate_assign ();
5285         }
5286       else
5287         {
5288           expand_reg_info ();
5289
5290           if (ira_use_lra_p)
5291             {
5292               ira_allocno_t a;
5293               ira_allocno_iterator ai;
5294
5295               FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
5296                 {
5297                   int old_regno = ALLOCNO_REGNO (a);
5298                   int new_regno = REGNO (ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->reg);
5299
5300                   ALLOCNO_REGNO (a) = new_regno;
5301
5302                   if (old_regno != new_regno)
5303                     setup_reg_classes (new_regno, reg_preferred_class (old_regno),
5304                                        reg_alternate_class (old_regno),
5305                                        reg_allocno_class (old_regno));
5306                 }
5307
5308             }
5309           else
5310             {
5311               if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
5312                 fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
5313               ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
5314             }
5315           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
5316              info.  */
5317           df_analyze ();
5318
5319           /* ??? Rebuild the loop tree, but why?  Does the loop tree
5320              change if new insns were generated?  Can that be handled
5321              by updating the loop tree incrementally?  */
5322           loop_optimizer_finalize ();
5323           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5324           loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS
5325                                | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
5326
5327           if (! ira_use_lra_p)
5328             {
5329               setup_allocno_assignment_flags ();
5330               ira_initiate_assign ();
5331               ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
5332             }
5333         }
5334     }
5335
5336   ira_finish_emit_data ();
5337
5338   setup_reg_renumber ();
5339
5340   calculate_allocation_cost ();
5341
5342 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
5343   if (ira_conflicts_p)
5344     check_allocation ();
5345 #endif
5346
5347   if (max_regno != max_regno_before_ira)
5348     {
5349       regstat_free_n_sets_and_refs ();
5350       regstat_free_ri ();
5351       regstat_init_n_sets_and_refs ();
5352       regstat_compute_ri ();
5353     }
5354
5355   overall_cost_before = ira_overall_cost;
5356   if (! ira_conflicts_p)
5357     grow_reg_equivs ();
5358   else
5359     {
5360       fix_reg_equiv_init ();
5361
5362 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
5363       print_redundant_copies ();
5364 #endif
5365       if (! ira_use_lra_p)
5366         {
5367           ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
5368           ira_spilled_reg_stack_slots
5369             = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
5370                ira_allocate (max_regno
5371                              * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
5372           memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
5373                   max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
5374         }
5375     }
5376   allocate_initial_values ();
5377
5378   /* See comment for find_moveable_pseudos call.  */
5379   if (ira_conflicts_p)
5380     move_unallocated_pseudos ();
5381
5382   /* Restore original values.  */
5383   if (lra_simple_p)
5384     {
5385       flag_caller_saves = saved_flag_caller_saves;
5386       flag_ira_region = saved_flag_ira_region;
5387     }
5388 }
5389
5390 static void
5391 do_reload (void)
5392 {
5393   basic_block bb;
5394   bool need_dce;
5395   unsigned pic_offset_table_regno = INVALID_REGNUM;
5396
5397   if (flag_ira_verbose < 10)
5398     ira_dump_file = dump_file;
5399
5400   /* If pic_offset_table_rtx is a pseudo register, then keep it so
5401      after reload to avoid possible wrong usages of hard reg assigned
5402      to it.  */
5403   if (pic_offset_table_rtx
5404       && REGNO (pic_offset_table_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
5405     pic_offset_table_regno = REGNO (pic_offset_table_rtx);
5406
5407   timevar_push (TV_RELOAD);
5408   if (ira_use_lra_p)
5409     {
5410       if (current_loops != NULL)
5411         {
5412           loop_optimizer_finalize ();
5413           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5414         }
5415       FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
5416         bb->loop_father = NULL;
5417       current_loops = NULL;
5418
5419       ira_destroy ();
5420
5421       lra (ira_dump_file);
5422       /* ???!!! Move it before lra () when we use ira_reg_equiv in
5423          LRA.  */
5424       vec_free (reg_equivs);
5425       reg_equivs = NULL;
5426       need_dce = false;
5427     }
5428   else
5429     {
5430       df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
5431       build_insn_chain ();
5432       
5433       need_dce = reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
5434
5435     }
5436
5437   timevar_pop (TV_RELOAD);
5438
5439   timevar_push (TV_IRA);
5440
5441   if (ira_conflicts_p && ! ira_use_lra_p)
5442     {
5443       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
5444       ira_finish_assign ();
5445     }
5446
5447   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
5448       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
5449     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %"PRId64 "\n",
5450              ira_overall_cost);
5451
5452   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
5453
5454   if (! ira_use_lra_p)
5455     {
5456       ira_destroy ();
5457       if (current_loops != NULL)
5458         {
5459           loop_optimizer_finalize ();
5460           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5461         }
5462       FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
5463         bb->loop_father = NULL;
5464       current_loops = NULL;
5465       
5466       regstat_free_ri ();
5467       regstat_free_n_sets_and_refs ();
5468     }
5469
5470   if (optimize)
5471     cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
5472
5473   finish_reg_equiv ();
5474
5475   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
5476 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
5477   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
5478 #endif
5479
5480   /* The code after the reload has changed so much that at this point
5481      we might as well just rescan everything.  Note that
5482      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
5483      touch the artificial uses and defs.  */
5484   df_finish_pass (true);
5485   df_scan_alloc (NULL);
5486   df_scan_blocks ();
5487
5488   if (optimize > 1)
5489     {
5490       df_live_add_problem ();
5491       df_live_set_all_dirty ();
5492     }
5493
5494   if (optimize)
5495     df_analyze ();
5496
5497   if (need_dce && optimize)
5498     run_fast_dce ();
5499
5500   /* Diagnose uses of the hard frame pointer when it is used as a global
5501      register.  Often we can get away with letting the user appropriate
5502      the frame pointer, but we should let them know when code generation
5503      makes that impossible.  */
5504   if (global_regs[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM] && frame_pointer_needed)
5505     {
5506       tree decl = global_regs_decl[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM];
5507       error_at (DECL_SOURCE_LOCATION (current_function_decl),
5508                 "frame pointer required, but reserved");
5509       inform (DECL_SOURCE_LOCATION (decl), "for %qD", decl);
5510     }
5511
5512   if (pic_offset_table_regno != INVALID_REGNUM)
5513     pic_offset_table_rtx = gen_rtx_REG (Pmode, pic_offset_table_regno);
5514
5515   timevar_pop (TV_IRA);
5516 }
5517 \f
5518 /* Run the integrated register allocator.  */
5519
5520 namespace {
5521
5522 const pass_data pass_data_ira =
5523 {
5524   RTL_PASS, /* type */
5525   "ira", /* name */
5526   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5527   TV_IRA, /* tv_id */
5528   0, /* properties_required */
5529   0, /* properties_provided */
5530   0, /* properties_destroyed */
5531   0, /* todo_flags_start */
5532   TODO_do_not_ggc_collect, /* todo_flags_finish */
5533 };
5534
5535 class pass_ira : public rtl_opt_pass
5536 {
5537 public:
5538   pass_ira (gcc::context *ctxt)
5539     : rtl_opt_pass (pass_data_ira, ctxt)
5540   {}
5541
5542   /* opt_pass methods: */
5543   virtual bool gate (function *)
5544     {
5545       return !targetm.no_register_allocation;
5546     }
5547   virtual unsigned int execute (function *)
5548     {
5549       ira (dump_file);
5550       return 0;
5551     }
5552
5553 }; // class pass_ira
5554
5555 } // anon namespace
5556
5557 rtl_opt_pass *
5558 make_pass_ira (gcc::context *ctxt)
5559 {
5560   return new pass_ira (ctxt);
5561 }
5562
5563 namespace {
5564
5565 const pass_data pass_data_reload =
5566 {
5567   RTL_PASS, /* type */
5568   "reload", /* name */
5569   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5570   TV_RELOAD, /* tv_id */
5571   0, /* properties_required */
5572   0, /* properties_provided */
5573   0, /* properties_destroyed */
5574   0, /* todo_flags_start */
5575   0, /* todo_flags_finish */
5576 };
5577
5578 class pass_reload : public rtl_opt_pass
5579 {
5580 public:
5581   pass_reload (gcc::context *ctxt)
5582     : rtl_opt_pass (pass_data_reload, ctxt)
5583   {}
5584
5585   /* opt_pass methods: */
5586   virtual bool gate (function *)
5587     {
5588       return !targetm.no_register_allocation;
5589     }
5590   virtual unsigned int execute (function *)
5591     {
5592       do_reload ();
5593       return 0;
5594     }
5595
5596 }; // class pass_reload
5597
5598 } // anon namespace
5599
5600 rtl_opt_pass *
5601 make_pass_reload (gcc::context *ctxt)
5602 {
5603   return new pass_reload (ctxt);
5604 }