Import GCC-8 to a new vendor branch
[dragonfly.git] / contrib / gcc-8.0 / gcc / reg-stack.c
1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1992-2018 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GCC.
5
6    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7    under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9    any later version.
10
11    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
13    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
14    License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
21    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
22
23    * The form of the input:
24
25    On input, the function consists of insn that have had their
26    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
27    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
28    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
29    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
30    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
31    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
32    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
33    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
34
35    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
36    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
37    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
38    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
39    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
40    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
41    after this pass is done.
42
43    * The form of the output:
44
45    After this pass, hard register numbers represent the distance from
46    the current top of stack to the desired register.  A reference to
47    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
48    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
49    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
50
51    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
52    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
53
54    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
55    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
56    will replace the existing stack top, not push a new value.
57
58    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
59    SET_SRC is REG or MEM.
60
61    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
62    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
63    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
64
65    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
66    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
67    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
68    stack.
69
70    * Methodology:
71
72    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
73    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
74    SET_DEST, only REG_UNUSED.
75
76    * asm_operands:
77
78    There are several rules on the usage of stack-like regs in
79    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
80    stack-like regs:
81
82    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
83       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
84       which must be explicitly popped by gcc.
85
86         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
87         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
88         output operand.
89
90    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
91       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
92       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
93       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
94       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
95       up".
96
97         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
98         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
99
100         All explicitly referenced input operands may not "skip" a reg.
101         Otherwise we can have holes in the stack.
102
103    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
104       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
105
106                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
107
108       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
109       the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
110       deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
111       reload will think that it can use the same reg for both the input and
112       the output, if input B dies in this insn.
113
114         If any input operand uses the "f" constraint, all output reg
115         constraints must use the "&" earlyclobber.
116
117       The asm above would be written as
118
119                 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
120
121    4. Some operands need to be in particular places on the stack.  All
122       output operands fall in this category - there is no other way to
123       know which regs the outputs appear in unless the user indicates
124       this in the constraints.
125
126         Output operands must specifically indicate which reg an output
127         appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the operand
128         constraints must select a class with a single reg.
129
130    5. Output operands may not be "inserted" between existing stack regs.
131       Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
132       are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
133       It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
134
135         Output operands must start at the top of the reg-stack: output
136         operands may not "skip" a reg.
137
138    6. Some asm statements may need extra stack space for internal
139       calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
140       unrelated to the inputs and outputs.
141
142    Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
143    takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
144
145         asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
146
147    This asm takes two inputs, which are popped by the fyl2xp1 opcode,
148    and replaces them with one output.  The user must code the "st(1)"
149    clobber for reg-stack.c to know that fyl2xp1 pops both inputs.
150
151         asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
152
153 */
154 \f
155 #include "config.h"
156 #include "system.h"
157 #include "coretypes.h"
158 #include "backend.h"
159 #include "target.h"
160 #include "rtl.h"
161 #include "tree.h"
162 #include "df.h"
163 #include "insn-config.h"
164 #include "memmodel.h"
165 #include "emit-rtl.h"  /* FIXME: Can go away once crtl is moved to rtl.h.  */
166 #include "recog.h"
167 #include "varasm.h"
168 #include "rtl-error.h"
169 #include "cfgrtl.h"
170 #include "cfganal.h"
171 #include "cfgbuild.h"
172 #include "cfgcleanup.h"
173 #include "reload.h"
174 #include "tree-pass.h"
175 #include "rtl-iter.h"
176
177 #ifdef STACK_REGS
178
179 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
180    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
181
182    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
183    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
184    stack registers.  */
185 static vec<char> stack_regs_mentioned_data;
186
187 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
188
189 int regstack_completed = 0;
190
191 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
192    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
193
194    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
195    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
196    appropriately.
197
198    REG_SET indicates which registers are live.  */
199
200 typedef struct stack_def
201 {
202   int top;                      /* index to top stack element */
203   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
204   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
205 } *stack_ptr;
206
207 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
208    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
209
210 typedef struct block_info_def
211 {
212   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
213   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
214   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
215   int done;                     /* True if block already converted.  */
216   int predecessors;             /* Number of predecessors that need
217                                    to be visited.  */
218 } *block_info;
219
220 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
221
222 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
223 enum emit_where
224 {
225   EMIT_AFTER,
226   EMIT_BEFORE
227 };
228
229 /* The block we're currently working on.  */
230 static basic_block current_block;
231
232 /* In the current_block, whether we're processing the first register
233    stack or call instruction, i.e. the regstack is currently the
234    same as BLOCK_INFO(current_block)->stack_in.  */
235 static bool starting_stack_p;
236
237 /* This is the register file for all register after conversion.  */
238 static rtx
239   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
240
241 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
242   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
243
244 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
245 static rtx not_a_num;
246
247 /* Forward declarations */
248
249 static int stack_regs_mentioned_p (const_rtx pat);
250 static void pop_stack (stack_ptr, int);
251 static rtx *get_true_reg (rtx *);
252
253 static int check_asm_stack_operands (rtx_insn *);
254 static void get_asm_operands_in_out (rtx, int *, int *);
255 static rtx stack_result (tree);
256 static void replace_reg (rtx *, int);
257 static void remove_regno_note (rtx_insn *, enum reg_note, unsigned int);
258 static int get_hard_regnum (stack_ptr, rtx);
259 static rtx_insn *emit_pop_insn (rtx_insn *, stack_ptr, rtx, enum emit_where);
260 static void swap_to_top (rtx_insn *, stack_ptr, rtx, rtx);
261 static bool move_for_stack_reg (rtx_insn *, stack_ptr, rtx);
262 static bool move_nan_for_stack_reg (rtx_insn *, stack_ptr, rtx);
263 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
264 static int swap_rtx_condition (rtx_insn *);
265 static void compare_for_stack_reg (rtx_insn *, stack_ptr, rtx, bool);
266 static bool subst_stack_regs_pat (rtx_insn *, stack_ptr, rtx);
267 static void subst_asm_stack_regs (rtx_insn *, stack_ptr);
268 static bool subst_stack_regs (rtx_insn *, stack_ptr);
269 static void change_stack (rtx_insn *, stack_ptr, stack_ptr, enum emit_where);
270 static void print_stack (FILE *, stack_ptr);
271 static rtx_insn *next_flags_user (rtx_insn *);
272 \f
273 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
274
275 static int
276 stack_regs_mentioned_p (const_rtx pat)
277 {
278   const char *fmt;
279   int i;
280
281   if (STACK_REG_P (pat))
282     return 1;
283
284   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
285   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
286     {
287       if (fmt[i] == 'E')
288         {
289           int j;
290
291           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
292             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
293               return 1;
294         }
295       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
296         return 1;
297     }
298
299   return 0;
300 }
301
302 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
303
304 int
305 stack_regs_mentioned (const_rtx insn)
306 {
307   unsigned int uid, max;
308   int test;
309
310   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data.exists ())
311     return 0;
312
313   uid = INSN_UID (insn);
314   max = stack_regs_mentioned_data.length ();
315   if (uid >= max)
316     {
317       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
318          do not grow too quickly.  */
319       max = uid + uid / 20 + 1;
320       stack_regs_mentioned_data.safe_grow_cleared (max);
321     }
322
323   test = stack_regs_mentioned_data[uid];
324   if (test == 0)
325     {
326       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
327       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
328       stack_regs_mentioned_data[uid] = test;
329     }
330
331   return test == 1;
332 }
333 \f
334 static rtx ix86_flags_rtx;
335
336 static rtx_insn *
337 next_flags_user (rtx_insn *insn)
338 {
339   /* Search forward looking for the first use of this value.
340      Stop at block boundaries.  */
341
342   while (insn != BB_END (current_block))
343     {
344       insn = NEXT_INSN (insn);
345
346       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
347         return insn;
348
349       if (CALL_P (insn))
350         return NULL;
351     }
352   return NULL;
353 }
354 \f
355 /* Reorganize the stack into ascending numbers, before this insn.  */
356
357 static void
358 straighten_stack (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack)
359 {
360   struct stack_def temp_stack;
361   int top;
362
363   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
364      already in increasing order and no reorganization is needed.
365
366      Similarly if the stack is empty.  */
367   if (regstack->top <= 0)
368     return;
369
370   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
371
372   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
373     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
374
375   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
376 }
377
378 /* Pop a register from the stack.  */
379
380 static void
381 pop_stack (stack_ptr regstack, int regno)
382 {
383   int top = regstack->top;
384
385   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
386   regstack->top--;
387   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
388   if (regstack->reg [top] != regno)
389     {
390       int i;
391       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
392         if (regstack->reg [i] == regno)
393           {
394             int j;
395             for (j = i; j < top; j++)
396               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
397             break;
398           }
399     }
400 }
401 \f
402 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
403    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
404    PAT that stopped the search.  */
405
406 static rtx *
407 get_true_reg (rtx *pat)
408 {
409   for (;;)
410     switch (GET_CODE (*pat))
411       {
412       case SUBREG:
413         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
414            actual FP register in use.  */
415         {
416           rtx subreg;
417           if (STACK_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
418             {
419               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
420                                                    GET_MODE (subreg),
421                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
422                                                    GET_MODE (*pat));
423               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
424                                   GET_MODE (subreg));
425               return pat;
426             }
427           pat = &XEXP (*pat, 0);
428           break;
429         }
430       case FLOAT:
431       case FIX:
432       case FLOAT_EXTEND:
433         pat = &XEXP (*pat, 0);
434         break;
435
436       case UNSPEC:
437         if (XINT (*pat, 1) == UNSPEC_TRUNC_NOOP
438             || XINT (*pat, 1) == UNSPEC_FILD_ATOMIC)
439           pat = &XVECEXP (*pat, 0, 0);
440         return pat;
441
442       case FLOAT_TRUNCATE:
443         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
444           return pat;
445         pat = &XEXP (*pat, 0);
446         break;
447
448       default:
449         return pat;
450       }
451 }
452 \f
453 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
454 static bool any_malformed_asm;
455
456 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
457    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
458    numbers below refer to that explanation.  */
459
460 static int
461 check_asm_stack_operands (rtx_insn *insn)
462 {
463   int i;
464   int n_clobbers;
465   int malformed_asm = 0;
466   rtx body = PATTERN (insn);
467
468   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
469   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
470   char explicitly_used[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
471
472   rtx *clobber_reg = 0;
473   int n_inputs, n_outputs;
474
475   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
476      alternative matches, this asm is malformed.  */
477   extract_constrain_insn (insn);
478
479   preprocess_constraints (insn);
480
481   get_asm_operands_in_out (body, &n_outputs, &n_inputs);
482
483   if (which_alternative < 0)
484     {
485       malformed_asm = 1;
486       /* Avoid further trouble with this insn.  */
487       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
488       return 0;
489     }
490   const operand_alternative *op_alt = which_op_alt ();
491
492   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
493   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
494     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
495         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
496       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
497
498   /* Set up CLOBBER_REG.  */
499
500   n_clobbers = 0;
501
502   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
503     {
504       clobber_reg = XALLOCAVEC (rtx, XVECLEN (body, 0));
505
506       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
507         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
508           {
509             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
510             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
511
512             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
513               reg = SUBREG_REG (reg);
514
515             if (STACK_REG_P (reg))
516               {
517                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
518                 n_clobbers++;
519               }
520           }
521     }
522
523   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
524      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
525      operand constraints must select a class with a single reg.
526
527      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
528      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
529
530   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
531   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
532     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
533       {
534         if (reg_class_size[(int) op_alt[i].cl] != 1)
535           {
536             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
537             malformed_asm = 1;
538           }
539         else
540           {
541             int j;
542
543             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
544               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
545                 {
546                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
547                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
548                   malformed_asm = 1;
549                   break;
550                 }
551             if (j == n_clobbers)
552               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
553           }
554       }
555
556
557   /* Search for first non-popped reg.  */
558   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
559     if (! reg_used_as_output[i])
560       break;
561
562   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
563   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
564     if (reg_used_as_output[i])
565       break;
566
567   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
568     {
569       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
570       malformed_asm = 1;
571     }
572
573   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
574      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
575      popped.  */
576
577   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
578   memset (explicitly_used, 0, sizeof (explicitly_used));
579   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
580     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
581       {
582         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
583            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
584         int j;
585
586         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
587           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
588             break;
589
590         if (j < n_clobbers || op_alt[i].matches >= 0)
591           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
592         else if (reg_class_size[(int) op_alt[i].cl] == 1)
593           explicitly_used[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
594       }
595
596   /* Search for first non-popped reg.  */
597   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
598     if (! implicitly_dies[i])
599       break;
600
601   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
602   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
603     if (implicitly_dies[i])
604       break;
605
606   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
607     {
608       error_for_asm (insn,
609                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
610       malformed_asm = 1;
611     }
612
613   /* Search for first not-explicitly used reg.  */
614   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
615     if (! implicitly_dies[i] && ! explicitly_used[i])
616       break;
617
618   /* If there are any other explicitly used regs, that's an error.  */
619   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
620     if (explicitly_used[i])
621       break;
622
623   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
624     {
625       error_for_asm (insn,
626                      "explicitly used regs must be grouped at top of stack");
627       malformed_asm = 1;
628     }
629
630   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
631      output constraints must use the "&" earlyclobber.
632
633      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
634      record any earlyclobber.  */
635
636   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
637     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]) && op_alt[i].matches == -1)
638       {
639         int j;
640
641         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
642           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
643             {
644               error_for_asm (insn,
645                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
646               malformed_asm = 1;
647             }
648       }
649
650   if (malformed_asm)
651     {
652       /* Avoid further trouble with this insn.  */
653       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
654       any_malformed_asm = true;
655       return 0;
656     }
657
658   return 1;
659 }
660 \f
661 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
662    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
663    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
664    placed.  */
665
666 static void
667 get_asm_operands_in_out (rtx body, int *pout, int *pin)
668 {
669   rtx asmop = extract_asm_operands (body);
670
671   *pin = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (asmop);
672   *pout = (recog_data.n_operands
673            - ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (asmop)
674            - ASM_OPERANDS_LABEL_LENGTH (asmop));
675 }
676
677 /* If current function returns its result in an fp stack register,
678    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
679
680 static rtx
681 stack_result (tree decl)
682 {
683   rtx result;
684
685   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
686      it is not returned in a stack register.  */
687   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
688     return 0;
689
690   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
691   if (result != 0)
692     result = targetm.calls.function_value (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)),
693                                            decl, true);
694
695   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
696 }
697 \f
698
699 /*
700  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
701  * pass over the RTL.
702  */
703
704 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
705    the desired hard REGNO.  */
706
707 static void
708 replace_reg (rtx *reg, int regno)
709 {
710   gcc_assert (IN_RANGE (regno, FIRST_STACK_REG, LAST_STACK_REG));
711   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
712
713   gcc_assert (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (*reg))
714               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
715
716   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
717 }
718
719 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
720    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
721
722 static void
723 remove_regno_note (rtx_insn *insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
724 {
725   rtx *note_link, this_rtx;
726
727   note_link = &REG_NOTES (insn);
728   for (this_rtx = *note_link; this_rtx; this_rtx = XEXP (this_rtx, 1))
729     if (REG_NOTE_KIND (this_rtx) == note
730         && REG_P (XEXP (this_rtx, 0)) && REGNO (XEXP (this_rtx, 0)) == regno)
731       {
732         *note_link = XEXP (this_rtx, 1);
733         return;
734       }
735     else
736       note_link = &XEXP (this_rtx, 1);
737
738   gcc_unreachable ();
739 }
740
741 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
742    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
743    returned if the register is not found.  */
744
745 static int
746 get_hard_regnum (stack_ptr regstack, rtx reg)
747 {
748   int i;
749
750   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
751
752   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
753     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
754       break;
755
756   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
757 }
758 \f
759 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
760    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
761    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
762    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
763    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
764    cases the movdf pattern to pop.  */
765
766 static rtx_insn *
767 emit_pop_insn (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx reg, enum emit_where where)
768 {
769   rtx_insn *pop_insn;
770   rtx pop_rtx;
771   int hard_regno;
772
773   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
774      CLOBBER and USE expressions.  */
775   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
776     {
777       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
778       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
779
780       pop_insn = NULL;
781       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
782         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
783       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
784         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
785       gcc_assert (pop_insn);
786       return pop_insn;
787     }
788
789   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
790
791   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
792
793   pop_rtx = gen_rtx_SET (FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
794                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
795
796   if (where == EMIT_AFTER)
797     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
798   else
799     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
800
801   add_reg_note (pop_insn, REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
802
803   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
804     = regstack->reg[regstack->top];
805   regstack->top -= 1;
806   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
807
808   return pop_insn;
809 }
810 \f
811 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
812    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
813    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
814    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
815
816    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
817
818 static void
819 emit_swap_insn (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx reg)
820 {
821   int hard_regno;
822   rtx swap_rtx;
823   int other_reg;                /* swap regno temps */
824   rtx_insn *i1;                 /* the stack-reg insn prior to INSN */
825   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
826
827   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
828
829   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
830     return;
831   if (hard_regno == -1)
832     {
833       /* Something failed if the register wasn't on the stack.  If we had
834          malformed asms, we zapped the instruction itself, but that didn't
835          produce the same pattern of register sets as before.  To prevent
836          further failure, adjust REGSTACK to include REG at TOP.  */
837       gcc_assert (any_malformed_asm);
838       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (reg);
839       return;
840     }
841   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
842
843   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
844   std::swap (regstack->reg[regstack->top], regstack->reg[other_reg]);
845
846   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
847      block boundary.  */
848   i1 = NULL;
849   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
850     {
851       rtx_insn *tmp = PREV_INSN (insn);
852       rtx_insn *limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
853       while (tmp != limit)
854         {
855           if (LABEL_P (tmp)
856               || CALL_P (tmp)
857               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
858               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
859                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
860             {
861               i1 = tmp;
862               break;
863             }
864           tmp = PREV_INSN (tmp);
865         }
866     }
867
868   if (i1 != NULL_RTX
869       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
870     {
871       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
872       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
873
874       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
875          swap with, omit the swap.  */
876
877       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
878           && REG_P (i1src)
879           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
880           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
881         return;
882
883       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
884          omit the swap.  */
885
886       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
887           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
888           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
889         return;
890
891       /* Instead of
892            fld a
893            fld b
894            fxch %st(1)
895          just use
896            fld b
897            fld a
898          if possible.  Similarly for fld1, fldz, fldpi etc. instead of any
899          of the loads or for float extension from memory.  */
900
901       i1src = SET_SRC (i1set);
902       if (GET_CODE (i1src) == FLOAT_EXTEND)
903         i1src = XEXP (i1src, 0);
904       if (REG_P (i1dest)
905           && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
906           && (MEM_P (i1src) || GET_CODE (i1src) == CONST_DOUBLE)
907           && !side_effects_p (i1src)
908           && hard_regno == FIRST_STACK_REG + 1
909           && i1 != BB_HEAD (current_block))
910         {
911           /* i1 is the last insn that involves stack regs before insn, and
912              is known to be a load without other side-effects, i.e. fld b
913              in the above comment.  */
914           rtx_insn *i2 = NULL;
915           rtx i2set;
916           rtx_insn *tmp = PREV_INSN (i1);
917           rtx_insn *limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
918           /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
919              block boundary.  */
920           while (tmp != limit)
921             {
922               if (LABEL_P (tmp)
923                   || CALL_P (tmp)
924                   || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
925                   || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
926                       && stack_regs_mentioned (tmp)))
927                 {
928                   i2 = tmp;
929                   break;
930                 }
931               tmp = PREV_INSN (tmp);
932             }
933           if (i2 != NULL_RTX
934               && (i2set = single_set (i2)) != NULL_RTX)
935             {
936               rtx i2dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i2set));
937               rtx i2src = SET_SRC (i2set);
938               if (GET_CODE (i2src) == FLOAT_EXTEND)
939                 i2src = XEXP (i2src, 0);
940               /* If the last two insns before insn that involve
941                  stack regs are loads, where the latter (i1)
942                  pushes onto the register stack and thus
943                  moves the value from the first load (i2) from
944                  %st to %st(1), consider swapping them.  */
945               if (REG_P (i2dest)
946                   && REGNO (i2dest) == FIRST_STACK_REG
947                   && (MEM_P (i2src) || GET_CODE (i2src) == CONST_DOUBLE)
948                   /* Ensure i2 doesn't have other side-effects.  */
949                   && !side_effects_p (i2src)
950                   /* And that the two instructions can actually be
951                      swapped, i.e. there shouldn't be any stores
952                      in between i2 and i1 that might alias with
953                      the i1 memory, and the memory address can't
954                      use registers set in between i2 and i1.  */
955                   && !modified_between_p (SET_SRC (i1set), i2, i1))
956                 {
957                   /* Move i1 (fld b above) right before i2 (fld a
958                      above.  */
959                   remove_insn (i1);
960                   SET_PREV_INSN (i1) = NULL_RTX;
961                   SET_NEXT_INSN (i1) = NULL_RTX;
962                   set_block_for_insn (i1, NULL);
963                   emit_insn_before (i1, i2);
964                   return;
965                 }
966             }
967         }
968     }
969
970   /* Avoid emitting the swap if this is the first register stack insn
971      of the current_block.  Instead update the current_block's stack_in
972      and let compensate edges take care of this for us.  */
973   if (current_block && starting_stack_p)
974     {
975       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *regstack;
976       starting_stack_p = false;
977       return;
978     }
979
980   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
981                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
982
983   if (i1)
984     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
985   else if (current_block)
986     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
987   else
988     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
989 }
990 \f
991 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
992    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
993    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
994    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
995    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
996
997    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
998    is emitted.  */
999
1000 static void
1001 swap_to_top (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx src1, rtx src2)
1002 {
1003   struct stack_def temp_stack;
1004   int regno, j, k;
1005
1006   temp_stack = *regstack;
1007
1008   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
1009   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
1010   gcc_assert (regno >= 0);
1011   if (regno != FIRST_STACK_REG)
1012     {
1013       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1014       j = temp_stack.top;
1015
1016       std::swap (temp_stack.reg[j], temp_stack.reg[k]);
1017     }
1018
1019   /* Place operand 2 next on the stack.  */
1020   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
1021   gcc_assert (regno >= 0);
1022   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
1023     {
1024       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
1025       j = temp_stack.top - 1;
1026
1027       std::swap (temp_stack.reg[j], temp_stack.reg[k]);
1028     }
1029
1030   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
1031 }
1032 \f
1033 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
1034    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
1035    was deleted in the process.  */
1036
1037 static bool
1038 move_for_stack_reg (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx pat)
1039 {
1040   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1041   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1042   rtx src, dest;
1043   rtx note;
1044   bool control_flow_insn_deleted = false;
1045
1046   src = *psrc; dest = *pdest;
1047
1048   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
1049     {
1050       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
1051          just change the register mapping and delete the insn.  */
1052
1053       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1054       if (note)
1055         {
1056           int i;
1057
1058           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
1059           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
1060
1061           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
1062             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
1063               break;
1064
1065           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
1066           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1067
1068           /* If the source is not live, this is yet another case of
1069              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
1070           if (i < 0)
1071             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
1072
1073           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
1074              If so, just pop the src.  */
1075
1076           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1077             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
1078           else
1079             {
1080               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1081               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1082               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1083             }
1084
1085           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1086           delete_insn (insn);
1087           return control_flow_insn_deleted;
1088         }
1089
1090       /* The source reg does not die.  */
1091
1092       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1093          will confuse the machine description output patterns. But if
1094          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1095          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1096
1097       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1098         {
1099           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1100             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1101
1102           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1103           delete_insn (insn);
1104           return control_flow_insn_deleted;
1105         }
1106
1107       /* The destination ought to be dead.  */
1108       if (get_hard_regnum (regstack, dest) >= FIRST_STACK_REG)
1109         gcc_assert (any_malformed_asm);
1110       else
1111         {
1112           replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1113
1114           regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1115           SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1116           replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1117         }
1118     }
1119   else if (STACK_REG_P (src))
1120     {
1121       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1122          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1123          needs be.  */
1124
1125       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1126
1127       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1128       if (note)
1129         {
1130           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1131           regstack->top--;
1132           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1133         }
1134       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1135                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1136         {
1137           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1138              clobbering the source reg.  The output code can handle
1139              this by reading back the value from the MEM.
1140              But it is more efficient to use a temp register if one is
1141              available.  Push the source value here if the register
1142              stack is not full, and then write the value to memory via
1143              a pop.  */
1144           rtx push_rtx;
1145           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1146
1147           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1148           emit_insn_before (push_rtx, insn);
1149           add_reg_note (insn, REG_DEAD, top_stack_reg);
1150         }
1151
1152       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1153     }
1154   else
1155     {
1156       rtx pat = PATTERN (insn);
1157
1158       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1159
1160       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1161          stack regs.  The actual target is always the top of the
1162          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1163          now at top of stack.  */
1164
1165       /* The destination ought to be dead.  However, there is a
1166          special case with i387 UNSPEC_TAN, where destination is live
1167          (an argument to fptan) but inherent load of 1.0 is modelled
1168          as a load from a constant.  */
1169       if (GET_CODE (pat) == PARALLEL
1170           && XVECLEN (pat, 0) == 2
1171           && GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, 1)) == SET
1172           && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (pat, 0, 1))) == UNSPEC
1173           && XINT (SET_SRC (XVECEXP (pat, 0, 1)), 1) == UNSPEC_TAN)
1174         emit_swap_insn (insn, regstack, dest);
1175       else
1176         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG
1177                     || any_malformed_asm);
1178
1179       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1180
1181       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1182       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1183       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1184     }
1185
1186   return control_flow_insn_deleted;
1187 }
1188
1189 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1190    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1191
1192 static bool
1193 move_nan_for_stack_reg (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx dest)
1194 {
1195   rtx pat;
1196
1197   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1198   pat = gen_rtx_SET (dest, not_a_num);
1199   PATTERN (insn) = pat;
1200   INSN_CODE (insn) = -1;
1201
1202   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1203 }
1204 \f
1205 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1206    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1207    such.  */
1208
1209 static int
1210 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1211 {
1212   const char *fmt;
1213   int i, r = 0;
1214
1215   if (COMPARISON_P (pat))
1216     {
1217       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1218       r = 1;
1219     }
1220   else
1221     {
1222       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1223       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1224         {
1225           if (fmt[i] == 'E')
1226             {
1227               int j;
1228
1229               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1230                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1231             }
1232           else if (fmt[i] == 'e')
1233             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1234         }
1235     }
1236
1237   return r;
1238 }
1239
1240 static int
1241 swap_rtx_condition (rtx_insn *insn)
1242 {
1243   rtx pat = PATTERN (insn);
1244
1245   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1246
1247   if (GET_CODE (pat) == SET
1248       && REG_P (SET_DEST (pat))
1249       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1250     {
1251       insn = next_flags_user (insn);
1252       if (insn == NULL_RTX)
1253         return 0;
1254       pat = PATTERN (insn);
1255     }
1256
1257   /* See if this is, or ends in, a fnstsw.  If so, we're not doing anything
1258      with the cc value right now.  We may be able to search for one
1259      though.  */
1260
1261   if (GET_CODE (pat) == SET
1262       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1263       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1264     {
1265       rtx dest = SET_DEST (pat);
1266
1267       /* Search forward looking for the first use of this value.
1268          Stop at block boundaries.  */
1269       while (insn != BB_END (current_block))
1270         {
1271           insn = NEXT_INSN (insn);
1272           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1273             break;
1274           if (CALL_P (insn))
1275             return 0;
1276         }
1277
1278       /* We haven't found it.  */
1279       if (insn == BB_END (current_block))
1280         return 0;
1281
1282       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1283          other than sahf or the value does not die (meaning we'd have
1284          to search further), then we must give up.  */
1285       pat = PATTERN (insn);
1286       if (GET_CODE (pat) != SET
1287           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1288           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1289           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1290         return 0;
1291
1292       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1293       insn = next_flags_user (insn);
1294       if (insn == NULL_RTX)
1295         return 0;
1296       pat = PATTERN (insn);
1297     }
1298
1299   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1300     {
1301       int fail = 0;
1302       INSN_CODE (insn) = -1;
1303       if (recog_memoized (insn) == -1)
1304         fail = 1;
1305       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1306          following user too.  */
1307       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1308         {
1309           insn = next_flags_user (insn);
1310           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1311             fail = 1;
1312         }
1313       if (fail)
1314         {
1315           swap_rtx_condition_1 (pat);
1316           return 0;
1317         }
1318       return 1;
1319     }
1320   return 0;
1321 }
1322
1323 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1324    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1325
1326    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1327    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1328    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1329    set up.  */
1330
1331 static void
1332 compare_for_stack_reg (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack,
1333                        rtx pat_src, bool can_pop_second_op)
1334 {
1335   rtx *src1, *src2;
1336   rtx src1_note, src2_note;
1337
1338   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1339   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1340
1341   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1342      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1343   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1344        || (STACK_REG_P (*src2)
1345            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1346       && swap_rtx_condition (insn))
1347     {
1348       std::swap (XEXP (pat_src, 0), XEXP (pat_src, 1));
1349
1350       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1351       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1352
1353       INSN_CODE (insn) = -1;
1354     }
1355
1356   /* We will fix any death note later.  */
1357
1358   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1359
1360   if (STACK_REG_P (*src2))
1361     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1362   else
1363     src2_note = NULL_RTX;
1364
1365   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1366
1367   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1368
1369   if (STACK_REG_P (*src2))
1370     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1371
1372   if (src1_note)
1373     {
1374       if (*src2 == CONST0_RTX (GET_MODE (*src2)))
1375         {
1376           /* This is `ftst' insn that can't pop register.  */
1377           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1378           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src1_note, 0),
1379                          EMIT_AFTER);
1380         }
1381       else
1382         {
1383           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1384           replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1385         }
1386     }
1387
1388   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1389      the same stack register, don't bother, because only one death is
1390      needed, and it was just handled.  */
1391
1392   if (src2_note
1393       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1394             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1395     {
1396       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1397          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1398          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1399          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1400
1401       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1402           && src1_note && can_pop_second_op)
1403         {
1404           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1405           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1406         }
1407       else
1408         {
1409           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1410              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1411              pop and remove the death note from here.  */
1412           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1413           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1414                          EMIT_AFTER);
1415         }
1416     }
1417 }
1418 \f
1419 /* Substitute hardware stack regs in debug insn INSN, using stack
1420    layout REGSTACK.  If we can't find a hardware stack reg for any of
1421    the REGs in it, reset the debug insn.  */
1422
1423 static void
1424 subst_all_stack_regs_in_debug_insn (rtx_insn *insn, struct stack_def *regstack)
1425 {
1426   subrtx_ptr_iterator::array_type array;
1427   FOR_EACH_SUBRTX_PTR (iter, array, &INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn), NONCONST)
1428     {
1429       rtx *loc = *iter;
1430       rtx x = *loc;
1431       if (STACK_REG_P (x))
1432         {
1433           int hard_regno = get_hard_regnum (regstack, x);
1434
1435           /* If we can't find an active register, reset this debug insn.  */
1436           if (hard_regno == -1)
1437             {
1438               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn) = gen_rtx_UNKNOWN_VAR_LOC ();
1439               return;
1440             }
1441
1442           gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
1443           replace_reg (loc, hard_regno);
1444           iter.skip_subrtxes ();
1445         }
1446     }
1447 }
1448
1449 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1450    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1451    was deleted in the process.  */
1452
1453 static bool
1454 subst_stack_regs_pat (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx pat)
1455 {
1456   rtx *dest, *src;
1457   bool control_flow_insn_deleted = false;
1458
1459   switch (GET_CODE (pat))
1460     {
1461     case USE:
1462       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1463          Handle them by popping the dying register.  */
1464       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1465       if (STACK_REG_P (*src)
1466           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1467         {
1468           /* USEs are ignored for liveness information so USEs of dead
1469              register might happen.  */
1470           if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src)))
1471             emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1472           return control_flow_insn_deleted;
1473         }
1474       /* Uninitialized USE might happen for functions returning uninitialized
1475          value.  We will properly initialize the USE on the edge to EXIT_BLOCK,
1476          so it is safe to ignore the use here. This is consistent with behavior
1477          of dataflow analyzer that ignores USE too.  (This also imply that
1478          forcibly initializing the register to NaN here would lead to ICE later,
1479          since the REG_DEAD notes are not issued.)  */
1480       break;
1481
1482     case VAR_LOCATION:
1483       gcc_unreachable ();
1484
1485     case CLOBBER:
1486       {
1487         rtx note;
1488
1489         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1490         if (STACK_REG_P (*dest))
1491           {
1492             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1493
1494             if (pat != PATTERN (insn))
1495               {
1496                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to
1497                    allocate its own scratch register.  It does this by
1498                    clobbering an fp reg so that it is assured of an
1499                    empty reg-stack register.  If the register is live,
1500                    kill it now.  Remove the DEAD/UNUSED note so we
1501                    don't try to kill it later too.
1502
1503                    In reality the UNUSED note can be absent in some
1504                    complicated cases when the register is reused for
1505                    partially set variable.  */
1506
1507                 if (note)
1508                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1509                 else
1510                   note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1511                 if (note)
1512                   remove_note (insn, note);
1513                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1514               }
1515             else
1516               {
1517                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1518                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1519                    all other clobbers, this must be due to a function
1520                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1521
1522                 if (!note)
1523                   {
1524                     rtx t = *dest;
1525                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1526                       {
1527                         rtx u = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, SFmode);
1528                         if (get_hard_regnum (regstack, u) == -1)
1529                           {
1530                             rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, u);
1531                             rtx_insn *insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1532                             control_flow_insn_deleted
1533                               |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, u);
1534                           }
1535                       }
1536                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1537                       control_flow_insn_deleted
1538                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1539                   }
1540               }
1541           }
1542         break;
1543       }
1544
1545     case SET:
1546       {
1547         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1548         rtx src1_note, src2_note;
1549         rtx pat_src;
1550
1551         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1552         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1553         pat_src = SET_SRC (pat);
1554
1555         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1556         if (STACK_REG_P (*src)
1557             || (STACK_REG_P (*dest)
1558                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1559                     || CONST_DOUBLE_P (*src))))
1560           {
1561             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1562             break;
1563           }
1564
1565         switch (GET_CODE (pat_src))
1566           {
1567           case CALL:
1568             {
1569               int count;
1570               for (count = REG_NREGS (*dest); --count >= 0;)
1571                 {
1572                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1573                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1574                 }
1575             }
1576             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1577             break;
1578
1579           case REG:
1580             /* This is a `tstM2' case.  */
1581             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1582             src1 = src;
1583
1584             /* Fall through.  */
1585
1586           case FLOAT_TRUNCATE:
1587           case SQRT:
1588           case ABS:
1589           case NEG:
1590             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1591                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1592                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1593                source.  */
1594
1595             if (src1 == 0)
1596               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1597
1598             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1599
1600             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1601
1602             if (STACK_REG_P (*dest))
1603               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1604
1605             if (src1_note)
1606               {
1607                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1608                 regstack->top--;
1609                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1610               }
1611
1612             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1613             break;
1614
1615           case MINUS:
1616           case DIV:
1617             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1618                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1619                can be used.  */
1620           case MULT:
1621           case PLUS:
1622             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1623                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1624                source and some other stack register (possibly top of stack)
1625                as a destination.  */
1626
1627             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1628             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1629
1630             /* We will fix any death note later.  */
1631
1632             if (STACK_REG_P (*src1))
1633               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1634             else
1635               src1_note = NULL_RTX;
1636             if (STACK_REG_P (*src2))
1637               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1638             else
1639               src2_note = NULL_RTX;
1640
1641             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1642                must be top of stack.  */
1643
1644             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1645               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1646             else
1647               {
1648                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1649                    at the top of stack, choose to make the one that is the
1650                    dest the new top of stack.  */
1651
1652                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1653
1654                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1655                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1656
1657                 /* If the source is not live, this is yet another case of
1658                    uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
1659                 if (src1_hard_regnum == -1)
1660                   {
1661                     rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, *src1);
1662                     rtx_insn *insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1663                     control_flow_insn_deleted
1664                       |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, *src1);
1665                   }
1666                 if (src2_hard_regnum == -1)
1667                   {
1668                     rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, *src2);
1669                     rtx_insn *insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1670                     control_flow_insn_deleted
1671                       |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, *src2);
1672                   }
1673
1674                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1675                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1676                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1677               }
1678
1679             if (STACK_REG_P (*src1))
1680               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1681             if (STACK_REG_P (*src2))
1682               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1683
1684             if (src1_note)
1685               {
1686                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1687
1688                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1689                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1690                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1691                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1692                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1693
1694                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1695                   {
1696                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1697                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1698                   }
1699                 else
1700                   {
1701                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1702
1703                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1704                     replace_reg (dest, regno);
1705
1706                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1707                       = regstack->reg[regstack->top];
1708                   }
1709
1710                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1711                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1712                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1713                 regstack->top--;
1714               }
1715             else if (src2_note)
1716               {
1717                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1718                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1719                   {
1720                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1721                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1722                   }
1723                 else
1724                   {
1725                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1726
1727                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1728                     replace_reg (dest, regno);
1729
1730                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1731                       = regstack->reg[regstack->top];
1732                   }
1733
1734                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1735                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1736                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1737                 regstack->top--;
1738               }
1739             else
1740               {
1741                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1742                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1743               }
1744
1745             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1746             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1747                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1748                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1749              {
1750                 int tmp = REGNO (*src1);
1751                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1752                 replace_reg (src2, tmp);
1753              }
1754             break;
1755
1756           case UNSPEC:
1757             switch (XINT (pat_src, 1))
1758               {
1759               case UNSPEC_FIST:
1760               case UNSPEC_FIST_ATOMIC:
1761
1762               case UNSPEC_FIST_FLOOR:
1763               case UNSPEC_FIST_CEIL:
1764
1765                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1766
1767                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1768                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1769
1770                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1771
1772                 if (STACK_REG_P (*dest))
1773                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1774
1775                 if (src1_note)
1776                   {
1777                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1778                     regstack->top--;
1779                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1780                   }
1781
1782                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1783                 break;
1784
1785               case UNSPEC_FXAM:
1786
1787                 /* This insn only operate on the top of the stack.  */
1788
1789                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1790                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1791
1792                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1793
1794                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1795
1796                 if (src1_note)
1797                   {
1798                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD,
1799                                        REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1800                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src1_note, 0),
1801                                    EMIT_AFTER);
1802                   }
1803
1804                 break;
1805
1806               case UNSPEC_SIN:
1807               case UNSPEC_COS:
1808               case UNSPEC_FRNDINT:
1809               case UNSPEC_F2XM1:
1810
1811               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1812               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1813               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1814               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1815
1816                 /* Above insns operate on the top of the stack.  */
1817
1818               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1819               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1820
1821                 /* Above insns operate on the top two stack slots,
1822                    first part of one input, double output insn.  */
1823
1824                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1825
1826                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1827
1828                 /* Input should never die, it is replaced with output.  */
1829                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1830                 gcc_assert (!src1_note);
1831
1832                 if (STACK_REG_P (*dest))
1833                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1834
1835                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1836                 break;
1837
1838               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1839               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1840
1841                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1842                    second part of one input, double output insn.  */
1843
1844                 regstack->top++;
1845                 /* FALLTHRU */
1846
1847               case UNSPEC_TAN:
1848
1849                 /* For UNSPEC_TAN, regstack->top is already increased
1850                    by inherent load of constant 1.0.  */
1851
1852                 /* Output value is generated in the second stack slot.
1853                    Move current value from second slot to the top.  */
1854                 regstack->reg[regstack->top]
1855                   = regstack->reg[regstack->top - 1];
1856
1857                 gcc_assert (STACK_REG_P (*dest));
1858
1859                 regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1860                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1861                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1862
1863                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1864
1865                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1866                 break;
1867
1868               case UNSPEC_FPATAN:
1869               case UNSPEC_FYL2X:
1870               case UNSPEC_FYL2XP1:
1871                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1872
1873                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1874                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1875
1876                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1877                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1878
1879                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1880
1881                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1882                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1883
1884                 if (src1_note)
1885                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1886                 if (src2_note)
1887                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1888
1889                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1890                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1891                                     regstack->reg[regstack->top]);
1892                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1893                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1894                 regstack->top -= 2;
1895
1896                 /* Push the result back onto the stack.  */
1897                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1898                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1899                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1900                 break;
1901
1902               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1903               case UNSPEC_FPREM_F:
1904               case UNSPEC_FPREM1_F:
1905                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1906                    first part of double input, double output insn.  */
1907
1908                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1909                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1910
1911                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1912                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1913
1914                 /* Inputs should never die, they are
1915                    replaced with outputs.  */
1916                 gcc_assert (!src1_note);
1917                 gcc_assert (!src2_note);
1918
1919                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1920
1921                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1922                    will be filled in second part of insn.  */
1923                 if (STACK_REG_P (*dest))
1924                   {
1925                     regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1926                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1927                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1928                   }
1929
1930                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1931                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1932                 break;
1933
1934               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1935               case UNSPEC_FPREM_U:
1936               case UNSPEC_FPREM1_U:
1937                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1938                    second part of double input, double output insn.  */
1939
1940                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1941                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1942
1943                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1944                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1945                 if (STACK_REG_P (*dest))
1946                   {
1947                     regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1948                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1949                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1950                   }
1951
1952                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1953                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1954                 break;
1955
1956               case UNSPEC_C2_FLAG:
1957                 /* This insn operates on the top two stack slots,
1958                    third part of C2 setting double input insn.  */
1959
1960                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1961                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1962
1963                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1964                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1965                 break;
1966
1967               case UNSPEC_FNSTSW:
1968                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1969                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1970                    up before now.  */
1971
1972                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1973                 if (GET_CODE (pat_src) == COMPARE)
1974                   goto do_compare;
1975
1976                 /* Fall through.  */
1977
1978               case UNSPEC_NOTRAP:
1979
1980                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1981                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1982                 goto do_compare;
1983
1984               default:
1985                 gcc_unreachable ();
1986               }
1987             break;
1988
1989           case COMPARE:
1990           do_compare:
1991             /* `fcomi' insn can't pop two regs.  */
1992             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src,
1993                                    REGNO (*dest) != FLAGS_REG);
1994             break;
1995
1996           case IF_THEN_ELSE:
1997             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1998
1999             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
2000             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
2001
2002             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
2003             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
2004
2005             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
2006                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
2007                will move the destination to the top of stack. But if the
2008                comparison operator is not an FP comparison operator, we
2009                have to handle it here.  */
2010             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
2011                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
2012               {
2013                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
2014                    dies, it is safe to make it the destination operand by
2015                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
2016                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
2017                      && src1_note)
2018                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
2019                         && src2_note))
2020                   {
2021                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
2022                                 - FIRST_STACK_REG);
2023                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
2024                                 - FIRST_STACK_REG);
2025
2026                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
2027                        swapped on the stack */
2028                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
2029                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
2030
2031                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
2032                        i386 do have comparison always reversible.  */
2033                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
2034                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
2035                   }
2036                 else
2037                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
2038               }
2039
2040             {
2041               rtx src_note [3];
2042               int i;
2043
2044               src_note[0] = 0;
2045               src_note[1] = src1_note;
2046               src_note[2] = src2_note;
2047
2048               if (STACK_REG_P (*src1))
2049                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
2050               if (STACK_REG_P (*src2))
2051                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
2052
2053               for (i = 1; i <= 2; i++)
2054                 if (src_note [i])
2055                   {
2056                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
2057
2058                     /* If the register that dies is not at the top of
2059                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
2060                        Top of stack should never die, as it is the
2061                        destination.  */
2062                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
2063                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
2064                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
2065                                     EMIT_AFTER);
2066                   }
2067             }
2068
2069             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
2070                not present.  */
2071             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
2072               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
2073             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
2074             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
2075             break;
2076
2077           default:
2078             gcc_unreachable ();
2079           }
2080         break;
2081       }
2082
2083     default:
2084       break;
2085     }
2086
2087   return control_flow_insn_deleted;
2088 }
2089 \f
2090 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
2091    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
2092    before the insn, and is updated with changes made here.
2093
2094    There are several requirements and assumptions about the use of
2095    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
2096    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
2097    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
2098    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
2099
2100 static void
2101 subst_asm_stack_regs (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack)
2102 {
2103   rtx body = PATTERN (insn);
2104
2105   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
2106   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
2107   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
2108
2109   rtx *clobber_reg = 0;
2110   rtx **clobber_loc = 0;
2111
2112   struct stack_def temp_stack;
2113   int n_notes;
2114   int n_clobbers;
2115   rtx note;
2116   int i;
2117   int n_inputs, n_outputs;
2118
2119   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2120     return;
2121
2122   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2123      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2124      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2125   extract_constrain_insn (insn);
2126
2127   preprocess_constraints (insn);
2128   const operand_alternative *op_alt = which_op_alt ();
2129
2130   get_asm_operands_in_out (body, &n_outputs, &n_inputs);
2131
2132   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2133   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2134     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2135         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2136       {
2137         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2138         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2139       }
2140
2141   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2142
2143   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2144     i++;
2145
2146   note_reg = XALLOCAVEC (rtx, i);
2147   note_loc = XALLOCAVEC (rtx *, i);
2148   note_kind = XALLOCAVEC (enum reg_note, i);
2149
2150   n_notes = 0;
2151   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2152     {
2153       if (GET_CODE (note) != EXPR_LIST)
2154         continue;
2155       rtx reg = XEXP (note, 0);
2156       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2157
2158       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2159         {
2160           loc = & SUBREG_REG (reg);
2161           reg = SUBREG_REG (reg);
2162         }
2163
2164       if (STACK_REG_P (reg)
2165           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2166               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2167         {
2168           note_reg[n_notes] = reg;
2169           note_loc[n_notes] = loc;
2170           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2171           n_notes++;
2172         }
2173     }
2174
2175   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2176
2177   n_clobbers = 0;
2178
2179   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2180     {
2181       clobber_reg = XALLOCAVEC (rtx, XVECLEN (body, 0));
2182       clobber_loc = XALLOCAVEC (rtx *, XVECLEN (body, 0));
2183
2184       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2185         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2186           {
2187             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2188             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2189             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2190
2191             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2192               {
2193                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2194                 reg = SUBREG_REG (reg);
2195               }
2196
2197             if (STACK_REG_P (reg))
2198               {
2199                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2200                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2201                 n_clobbers++;
2202               }
2203           }
2204     }
2205
2206   temp_stack = *regstack;
2207
2208   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2209
2210   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2211     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2212         && reg_class_subset_p (op_alt[i].cl, FLOAT_REGS)
2213         && op_alt[i].cl != FLOAT_REGS)
2214       {
2215         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2216            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2217            these constraints are for single register classes, and
2218            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2219            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2220            actual reg this operand needs to be in.  */
2221
2222         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2223
2224         gcc_assert (regno >= 0);
2225
2226         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2227           {
2228             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2229                it and swap it with whatever is already in I's place.
2230                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2231                should be.  */
2232             int j, k;
2233
2234             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2235             j = (temp_stack.top
2236                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2237
2238             std::swap (temp_stack.reg[j], temp_stack.reg[k]);
2239           }
2240       }
2241
2242   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2243      order.  */
2244
2245   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2246
2247   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2248      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2249
2250   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2251     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2252       {
2253         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2254
2255         gcc_assert (regnum >= 0);
2256
2257         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2258       }
2259
2260   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2261     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2262       {
2263         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2264
2265         gcc_assert (regnum >= 0);
2266
2267         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2268       }
2269
2270   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2271     {
2272       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2273          Don't try to replace it in that case.  */
2274       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2275
2276       if (regnum >= 0)
2277         {
2278           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2279              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2280              the right reg there without calling replace_reg.  */
2281
2282           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2283         }
2284     }
2285
2286   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2287
2288   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2289     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2290       {
2291         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2292            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2293         int j;
2294
2295         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2296           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2297             break;
2298
2299         if (j < n_clobbers || op_alt[i].matches >= 0)
2300           {
2301             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2302                But that's OK, because all we need to do is pop the
2303                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2304                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2305                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2306
2307             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2308                                 regstack->reg[regstack->top]);
2309             regstack->top--;
2310           }
2311       }
2312
2313   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2314      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2315      ???  Explain why this is true.  */
2316
2317   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2318     {
2319       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2320       int j;
2321
2322       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2323         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2324             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2325           {
2326             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2327             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2328             break;
2329           }
2330     }
2331
2332   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2333      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2334      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2335
2336      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2337      in the death notes have already been substituted.  */
2338
2339   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2340     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2341       {
2342         int j;
2343
2344         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2345           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2346               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2347             {
2348               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2349                                     EMIT_AFTER);
2350               break;
2351             }
2352       }
2353
2354   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2355     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2356       {
2357         int j;
2358
2359         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2360           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2361               && note_kind[j] == REG_DEAD
2362               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2363                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2364             {
2365               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2366                                     EMIT_AFTER);
2367               break;
2368             }
2369       }
2370 }
2371 \f
2372 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2373    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2374    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2375    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2376    a control flow insn was deleted in the process.  */
2377
2378 static bool
2379 subst_stack_regs (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack)
2380 {
2381   rtx *note_link, note;
2382   bool control_flow_insn_deleted = false;
2383   int i;
2384
2385   if (CALL_P (insn))
2386     {
2387       int top = regstack->top;
2388
2389       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2390          registers for this call, make sure they are in the right
2391          order.  */
2392
2393       if (top >= 0)
2394         {
2395           straighten_stack (insn, regstack);
2396
2397           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2398
2399           while (regstack->top >= 0)
2400             {
2401               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2402               regstack->top--;
2403             }
2404         }
2405     }
2406
2407   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2408      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2409      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2410      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2411      fail otherwise.  */
2412
2413   if (stack_regs_mentioned (insn))
2414     {
2415       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2416       if (n_operands >= 0)
2417         {
2418           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2419              decide how many are inputs, and do register substitution.
2420              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2421
2422           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2423           return control_flow_insn_deleted;
2424         }
2425
2426       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2427         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2428           {
2429             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2430               {
2431                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2432                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2433                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2434                 control_flow_insn_deleted
2435                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2436                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2437               }
2438           }
2439       else
2440         control_flow_insn_deleted
2441           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2442     }
2443
2444   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2445      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2446
2447   if (NOTE_P (insn) || insn->deleted ())
2448     return control_flow_insn_deleted;
2449
2450   /* If this a noreturn call, we can't insert pop insns after it.
2451      Instead, reset the stack state to empty.  */
2452   if (CALL_P (insn)
2453       && find_reg_note (insn, REG_NORETURN, NULL))
2454     {
2455       regstack->top = -1;
2456       CLEAR_HARD_REG_SET (regstack->reg_set);
2457       return control_flow_insn_deleted;
2458     }
2459
2460   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2461      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2462      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2463      making it no longer `unset'.  */
2464
2465   note_link = &REG_NOTES (insn);
2466   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2467     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2468       {
2469         *note_link = XEXP (note, 1);
2470         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2471       }
2472     else
2473       note_link = &XEXP (note, 1);
2474
2475   return control_flow_insn_deleted;
2476 }
2477 \f
2478 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2479    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2480    a register live in the new block that is not now live.
2481
2482    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2483    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2484    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2485    the same as NEW upon return.
2486
2487    This function will not preserve block_end[].  But that information
2488    is no longer needed once this has executed.  */
2489
2490 static void
2491 change_stack (rtx_insn *insn, stack_ptr old, stack_ptr new_stack,
2492               enum emit_where where)
2493 {
2494   int reg;
2495   rtx_insn *update_end = NULL;
2496   int i;
2497
2498   /* Stack adjustments for the first insn in a block update the
2499      current_block's stack_in instead of inserting insns directly.
2500      compensate_edges will add the necessary code later.  */
2501   if (current_block
2502       && starting_stack_p
2503       && where == EMIT_BEFORE)
2504     {
2505       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *new_stack;
2506       starting_stack_p = false;
2507       *old = *new_stack;
2508       return;
2509     }
2510
2511   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2512      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2513
2514   if (where == EMIT_AFTER)
2515     {
2516       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2517         update_end = insn;
2518       insn = NEXT_INSN (insn);
2519     }
2520
2521   /* Initialize partially dead variables.  */
2522   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
2523     if (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, i)
2524         && !TEST_HARD_REG_BIT (old->reg_set, i))
2525       {
2526         old->reg[++old->top] = i;
2527         SET_HARD_REG_BIT (old->reg_set, i);
2528         emit_insn_before (gen_rtx_SET (FP_MODE_REG (i, SFmode), not_a_num),
2529                           insn);
2530       }
2531
2532   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2533
2534   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2535      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2536      to pop registers that minimizes the number of fxchs below.  */
2537   if (new_stack->top > 0)
2538     {
2539       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2540       int pops[REG_STACK_SIZE];
2541       int next, dest, topsrc;
2542
2543       /* First pass to determine the free slots.  */
2544       for (reg = 0; reg <= new_stack->top; reg++)
2545         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[reg]);
2546
2547       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2548       topsrc = -1;
2549       for (reg = old->top; reg > new_stack->top; reg--)
2550         if (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[reg]))
2551           {
2552             dest = -1;
2553             for (next = 0; next <= new_stack->top; next++)
2554               if (!slots[next] && new_stack->reg[next] == old->reg[reg])
2555                 {
2556                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2557                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2558                   if (next == new_stack->top)
2559                     topsrc = reg;
2560                   slots[next] = true;
2561                   dest = next;
2562                   break;
2563                 }
2564             pops[reg] = dest;
2565           }
2566         else
2567           pops[reg] = reg;
2568
2569       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2570          location, if we still need to permute the stack below and we
2571          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2572          slot is still unallocated, in which case we should place the
2573          top of stack there.  */
2574       if (topsrc != -1)
2575         for (reg = 0; reg < new_stack->top; reg++)
2576           if (!slots[reg])
2577             {
2578               pops[topsrc] = reg;
2579               slots[new_stack->top] = false;
2580               slots[reg] = true;
2581               break;
2582             }
2583
2584       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2585       next = new_stack->top;
2586       for (reg = old->top; reg > new_stack->top; reg--)
2587         {
2588           dest = pops[reg];
2589           if (dest == -1)
2590             {
2591               /* Find next free slot.  */
2592               while (slots[next])
2593                 next--;
2594               dest = next--;
2595             }
2596           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2597                          EMIT_BEFORE);
2598         }
2599     }
2600   else
2601     {
2602       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2603          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2604          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2605       int live, next;
2606
2607       live = 0;
2608       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2609         if (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[reg]))
2610           live++;
2611
2612       next = live;
2613       while (old->top >= live)
2614         if (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[old->top]))
2615           {
2616             while (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[next]))
2617               next--;
2618             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2619                            EMIT_BEFORE);
2620           }
2621         else
2622           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2623                          EMIT_BEFORE);
2624     }
2625
2626   if (new_stack->top == -2)
2627     {
2628       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2629          the old stack order.  */
2630
2631       new_stack->top = old->top;
2632       memcpy (new_stack->reg, old->reg, sizeof (new_stack->reg));
2633     }
2634   else
2635     {
2636       /* This block has been entered before, and we must match the
2637          previously selected stack order.  */
2638
2639       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2640          not their depth or liveliness.  */
2641
2642       gcc_assert (hard_reg_set_equal_p (old->reg_set, new_stack->reg_set));
2643       gcc_assert (old->top == new_stack->top);
2644
2645       /* If the stack is not empty (new_stack->top != -1), loop here emitting
2646          swaps until the stack is correct.
2647
2648          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2649          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2650          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2651          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2652          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2653
2654       if (new_stack->top != -1)
2655         do
2656           {
2657             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2658                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2659
2660             while (old->reg[old->top] != new_stack->reg[new_stack->top])
2661               {
2662                 for (reg = new_stack->top; reg >= 0; reg--)
2663                   if (new_stack->reg[reg] == old->reg[old->top])
2664                     break;
2665
2666                 gcc_assert (reg != -1);
2667
2668                 emit_swap_insn (insn, old,
2669                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2670               }
2671
2672             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2673              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2674              above fix it.  */
2675
2676             for (reg = new_stack->top; reg >= 0; reg--)
2677               if (new_stack->reg[reg] != old->reg[reg])
2678                 {
2679                   emit_swap_insn (insn, old,
2680                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2681                   break;
2682                 }
2683           } while (reg >= 0);
2684
2685       /* At this point there must be no differences.  */
2686
2687       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2688         gcc_assert (old->reg[reg] == new_stack->reg[reg]);
2689     }
2690
2691   if (update_end)
2692     {
2693       for (update_end = NEXT_INSN (update_end); update_end != insn;
2694            update_end = NEXT_INSN (update_end))
2695         {
2696           set_block_for_insn (update_end, current_block);
2697           if (INSN_P (update_end))
2698             df_insn_rescan (update_end);
2699         }
2700       BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2701     }
2702 }
2703 \f
2704 /* Print stack configuration.  */
2705
2706 static void
2707 print_stack (FILE *file, stack_ptr s)
2708 {
2709   if (! file)
2710     return;
2711
2712   if (s->top == -2)
2713     fprintf (file, "uninitialized\n");
2714   else if (s->top == -1)
2715     fprintf (file, "empty\n");
2716   else
2717     {
2718       int i;
2719       fputs ("[ ", file);
2720       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2721         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2722       fputs ("]\n", file);
2723     }
2724 }
2725 \f
2726 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2727    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2728    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2729    are initialized before use.
2730
2731    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2732    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2733
2734 static int
2735 convert_regs_entry (void)
2736 {
2737   int inserted = 0;
2738   edge e;
2739   edge_iterator ei;
2740
2741   /* Load something into each stack register live at function entry.
2742      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2743      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2744      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2745      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2746
2747      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2748      never seen by the convert_regs pass.  */
2749
2750   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->succs)
2751     {
2752       basic_block block = e->dest;
2753       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2754       int reg, top = -1;
2755
2756       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2757         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2758           {
2759             rtx init;
2760
2761             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2762
2763             init = gen_rtx_SET (FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2764                                 not_a_num);
2765             insert_insn_on_edge (init, e);
2766             inserted = 1;
2767           }
2768
2769       bi->stack_in.top = top;
2770     }
2771
2772   return inserted;
2773 }
2774
2775 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2776    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2777
2778 static void
2779 convert_regs_exit (void)
2780 {
2781   int value_reg_low, value_reg_high;
2782   stack_ptr output_stack;
2783   rtx retvalue;
2784
2785   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2786   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2787   if (retvalue)
2788     {
2789       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2790       value_reg_high = END_REGNO (retvalue) - 1;
2791     }
2792
2793   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))->stack_in;
2794   if (value_reg_low == -1)
2795     output_stack->top = -1;
2796   else
2797     {
2798       int reg;
2799
2800       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2801       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2802         {
2803           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2804           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2805         }
2806     }
2807 }
2808
2809 /* Copy the stack info from the end of edge E's source block to the
2810    start of E's destination block.  */
2811
2812 static void
2813 propagate_stack (edge e)
2814 {
2815   stack_ptr src_stack = &BLOCK_INFO (e->src)->stack_out;
2816   stack_ptr dest_stack = &BLOCK_INFO (e->dest)->stack_in;
2817   int reg;
2818
2819   /* Preserve the order of the original stack, but check whether
2820      any pops are needed.  */
2821   dest_stack->top = -1;
2822   for (reg = 0; reg <= src_stack->top; ++reg)
2823     if (TEST_HARD_REG_BIT (dest_stack->reg_set, src_stack->reg[reg]))
2824       dest_stack->reg[++dest_stack->top] = src_stack->reg[reg];
2825
2826   /* Push in any partially dead values.  */
2827   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg < LAST_STACK_REG + 1; reg++)
2828     if (TEST_HARD_REG_BIT (dest_stack->reg_set, reg)
2829         && !TEST_HARD_REG_BIT (src_stack->reg_set, reg))
2830       dest_stack->reg[++dest_stack->top] = reg;
2831 }
2832
2833
2834 /* Adjust the stack of edge E's source block on exit to match the stack
2835    of it's target block upon input.  The stack layouts of both blocks
2836    should have been defined by now.  */
2837
2838 static bool
2839 compensate_edge (edge e)
2840 {
2841   basic_block source = e->src, target = e->dest;
2842   stack_ptr target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2843   stack_ptr source_stack = &BLOCK_INFO (source)->stack_out;
2844   struct stack_def regstack;
2845   int reg;
2846
2847   if (dump_file)
2848     fprintf (dump_file, "Edge %d->%d: ", source->index, target->index);
2849
2850   gcc_assert (target_stack->top != -2);
2851
2852   /* Check whether stacks are identical.  */
2853   if (target_stack->top == source_stack->top)
2854     {
2855       for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2856         if (target_stack->reg[reg] != source_stack->reg[reg])
2857           break;
2858
2859       if (reg == -1)
2860         {
2861           if (dump_file)
2862             fprintf (dump_file, "no changes needed\n");
2863           return false;
2864         }
2865     }
2866
2867   if (dump_file)
2868     {
2869       fprintf (dump_file, "correcting stack to ");
2870       print_stack (dump_file, target_stack);
2871     }
2872
2873   /* Abnormal calls may appear to have values live in st(0), but the
2874      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2875   if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2876     {
2877       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2878          live at st(0) on the end of the source block, and no
2879          values live at the beginning of the destination block.
2880          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2881       gcc_assert (source_stack->top == 0 || source_stack->top == 1);
2882       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2883       return false;
2884     }
2885
2886   /* Handle non-call EH edges specially.  The normal return path have
2887      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2888      library.  */
2889   if (e->flags & EDGE_EH)
2890     {
2891       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2892       return false;
2893     }
2894
2895   /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2896      avoid any live register across them, so we should never
2897      have to insert instructions on such edges.  */
2898   gcc_assert (! (e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2899
2900   /* Make a copy of source_stack as change_stack is destructive.  */
2901   regstack = *source_stack;
2902
2903   /* It is better to output directly to the end of the block
2904      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2905      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2906      edge out, and it is not abnormal.  */
2907   if (EDGE_COUNT (source->succs) == 1)
2908     {
2909       current_block = source;
2910       change_stack (BB_END (source), &regstack, target_stack,
2911                     (JUMP_P (BB_END (source)) ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2912     }
2913   else
2914     {
2915       rtx_insn *seq;
2916       rtx_note *after;
2917
2918       current_block = NULL;
2919       start_sequence ();
2920
2921       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2922       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2923
2924       change_stack (after, &regstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2925
2926       seq = get_insns ();
2927       end_sequence ();
2928
2929       insert_insn_on_edge (seq, e);
2930       return true;
2931     }
2932   return false;
2933 }
2934
2935 /* Traverse all non-entry edges in the CFG, and emit the necessary
2936    edge compensation code to change the stack from stack_out of the
2937    source block to the stack_in of the destination block.  */
2938
2939 static bool
2940 compensate_edges (void)
2941 {
2942   bool inserted = false;
2943   basic_block bb;
2944
2945   starting_stack_p = false;
2946
2947   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2948     if (bb != ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
2949       {
2950         edge e;
2951         edge_iterator ei;
2952
2953         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2954           inserted |= compensate_edge (e);
2955       }
2956   return inserted;
2957 }
2958
2959 /* Select the better of two edges E1 and E2 to use to determine the
2960    stack layout for their shared destination basic block.  This is
2961    typically the more frequently executed.  The edge E1 may be NULL
2962    (in which case E2 is returned), but E2 is always non-NULL.  */
2963
2964 static edge
2965 better_edge (edge e1, edge e2)
2966 {
2967   if (!e1)
2968     return e2;
2969
2970   if (e1->count () > e2->count ())
2971     return e1;
2972   if (e1->count () < e2->count ())
2973     return e2;
2974
2975   /* Prefer critical edges to minimize inserting compensation code on
2976      critical edges.  */
2977
2978   if (EDGE_CRITICAL_P (e1) != EDGE_CRITICAL_P (e2))
2979     return EDGE_CRITICAL_P (e1) ? e1 : e2;
2980
2981   /* Avoid non-deterministic behavior.  */
2982   return (e1->src->index < e2->src->index) ? e1 : e2;
2983 }
2984
2985 /* Convert stack register references in one block.  Return true if the CFG
2986    has been modified in the process.  */
2987
2988 static bool
2989 convert_regs_1 (basic_block block)
2990 {
2991   struct stack_def regstack;
2992   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2993   int reg;
2994   rtx_insn *insn, *next;
2995   bool control_flow_insn_deleted = false;
2996   bool cfg_altered = false;
2997   int debug_insns_with_starting_stack = 0;
2998
2999   any_malformed_asm = false;
3000
3001   /* Choose an initial stack layout, if one hasn't already been chosen.  */
3002   if (bi->stack_in.top == -2)
3003     {
3004       edge e, beste = NULL;
3005       edge_iterator ei;
3006
3007       /* Select the best incoming edge (typically the most frequent) to
3008          use as a template for this basic block.  */
3009       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
3010         if (BLOCK_INFO (e->src)->done)
3011           beste = better_edge (beste, e);
3012
3013       if (beste)
3014         propagate_stack (beste);
3015       else
3016         {
3017           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
3018           bi->stack_in.top = -1;
3019           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
3020             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
3021               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
3022         }
3023     }
3024
3025   if (dump_file)
3026     {
3027       fprintf (dump_file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
3028       print_stack (dump_file, &bi->stack_in);
3029     }
3030
3031   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
3032      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
3033   current_block = block;
3034   next = BB_HEAD (block);
3035   regstack = bi->stack_in;
3036   starting_stack_p = true;
3037
3038   do
3039     {
3040       insn = next;
3041       next = NEXT_INSN (insn);
3042
3043       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
3044       gcc_assert (next);
3045       if (insn == BB_END (block))
3046         next = NULL;
3047
3048       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
3049          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
3050       if (DEBUG_BIND_INSN_P (insn))
3051         {
3052           if (starting_stack_p)
3053             debug_insns_with_starting_stack++;
3054           else
3055             {
3056               subst_all_stack_regs_in_debug_insn (insn, &regstack);
3057
3058               /* Nothing must ever die at a debug insn.  If something
3059                  is referenced in it that becomes dead, it should have
3060                  died before and the reference in the debug insn
3061                  should have been removed so as to avoid changing code
3062                  generation.  */
3063               gcc_assert (!find_reg_note (insn, REG_DEAD, NULL));
3064             }
3065         }
3066       else if (stack_regs_mentioned (insn)
3067                || CALL_P (insn))
3068         {
3069           if (dump_file)
3070             {
3071               fprintf (dump_file, "  insn %d input stack: ",
3072                        INSN_UID (insn));
3073               print_stack (dump_file, &regstack);
3074             }
3075           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
3076           starting_stack_p = false;
3077         }
3078     }
3079   while (next);
3080
3081   if (debug_insns_with_starting_stack)
3082     {
3083       /* Since it's the first non-debug instruction that determines
3084          the stack requirements of the current basic block, we refrain
3085          from updating debug insns before it in the loop above, and
3086          fix them up here.  */
3087       for (insn = BB_HEAD (block); debug_insns_with_starting_stack;
3088            insn = NEXT_INSN (insn))
3089         {
3090           if (!DEBUG_BIND_INSN_P (insn))
3091             continue;
3092
3093           debug_insns_with_starting_stack--;
3094           subst_all_stack_regs_in_debug_insn (insn, &bi->stack_in);
3095         }
3096     }
3097
3098   if (dump_file)
3099     {
3100       fprintf (dump_file, "Expected live registers [");
3101       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
3102         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
3103           fprintf (dump_file, " %d", reg);
3104       fprintf (dump_file, " ]\nOutput stack: ");
3105       print_stack (dump_file, &regstack);
3106     }
3107
3108   insn = BB_END (block);
3109   if (JUMP_P (insn))
3110     insn = PREV_INSN (insn);
3111
3112   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
3113      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
3114      necessary moves for them.  */
3115
3116   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
3117     {
3118       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
3119           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
3120         {
3121           rtx set;
3122
3123           if (dump_file)
3124             fprintf (dump_file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
3125
3126           set = gen_rtx_SET (FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
3127           insn = emit_insn_after (set, insn);
3128           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
3129         }
3130     }
3131
3132   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
3133      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
3134      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
3135      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
3136      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
3137
3138      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
3139      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
3140      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
3141      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
3142      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
3143
3144      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
3145      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
3146      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
3147      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
3148
3149   if (control_flow_insn_deleted)
3150     cfg_altered |= purge_dead_edges (block);
3151
3152   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
3153      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
3154      same pattern of register kills as before.  */
3155
3156   gcc_assert (hard_reg_set_equal_p (regstack.reg_set, bi->out_reg_set)
3157               || any_malformed_asm);
3158   bi->stack_out = regstack;
3159   bi->done = true;
3160
3161   return cfg_altered;
3162 }
3163
3164 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  Return true if the
3165    CFG has been modified in the process.  */
3166
3167 static bool
3168 convert_regs_2 (basic_block block)
3169 {
3170   basic_block *stack, *sp;
3171   bool cfg_altered = false;
3172
3173   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
3174      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
3175      of every block has already been computed.  */
3176
3177   stack = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3178   sp = stack;
3179
3180   *sp++ = block;
3181
3182   do
3183     {
3184       edge e;
3185       edge_iterator ei;
3186
3187       block = *--sp;
3188
3189       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3190          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3191          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3192          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3193          we check the necessity to process some of these successors
3194          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3195          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3196          the edge between them happens to be deleted, the successor
3197          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3198          is that there is no way to preventively detect this case so we
3199          stack the successor in all cases and hand over the task of
3200          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3201
3202       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3203         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3204           {
3205             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3206             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3207               *sp++ = e->dest;
3208           }
3209
3210       cfg_altered |= convert_regs_1 (block);
3211     }
3212   while (sp != stack);
3213
3214   free (stack);
3215
3216   return cfg_altered;
3217 }
3218
3219 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3220    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3221    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3222
3223 static void
3224 convert_regs (void)
3225 {
3226   bool cfg_altered = false;
3227   int inserted;
3228   basic_block b;
3229   edge e;
3230   edge_iterator ei;
3231
3232   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3233   inserted = convert_regs_entry ();
3234
3235   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3236   convert_regs_exit ();
3237   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))->done = 1;
3238
3239   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3240      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3241      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3242
3243   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3244   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->succs)
3245     cfg_altered |= convert_regs_2 (e->dest);
3246
3247   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3248      for keeping these even when not optimizing.  */
3249   FOR_EACH_BB_FN (b, cfun)
3250     {
3251       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3252
3253       if (! bi->done)
3254         cfg_altered |= convert_regs_2 (b);
3255     }
3256
3257   /* We must fix up abnormal edges before inserting compensation code
3258      because both mechanisms insert insns on edges.  */
3259   inserted |= fixup_abnormal_edges ();
3260
3261   inserted |= compensate_edges ();
3262
3263   clear_aux_for_blocks ();
3264
3265   if (inserted)
3266     commit_edge_insertions ();
3267
3268   if (cfg_altered)
3269     cleanup_cfg (0);
3270
3271   if (dump_file)
3272     fputc ('\n', dump_file);
3273 }
3274 \f
3275 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
3276    register file.  FILE is the dump file, if used.
3277
3278    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
3279    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
3280    code duplication created when the converter inserts pop insns on
3281    the edges.  */
3282
3283 static bool
3284 reg_to_stack (void)
3285 {
3286   basic_block bb;
3287   int i;
3288   int max_uid;
3289
3290   /* Clean up previous run.  */
3291   stack_regs_mentioned_data.release ();
3292
3293   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
3294      expensive so we might save some compilation time.  */
3295   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3296     if (df_regs_ever_live_p (i))
3297       break;
3298   if (i > LAST_STACK_REG)
3299     return false;
3300
3301   df_note_add_problem ();
3302   df_analyze ();
3303
3304   mark_dfs_back_edges ();
3305
3306   /* Set up block info for each basic block.  */
3307   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
3308   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3309     {
3310       block_info bi = BLOCK_INFO (bb);
3311       edge_iterator ei;
3312       edge e;
3313       int reg;
3314
3315       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3316         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3317             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
3318           bi->predecessors++;
3319
3320       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
3321       bi->stack_in.top = -2;
3322
3323       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
3324       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
3325         {
3326           if (REGNO_REG_SET_P (DF_LR_OUT (bb), reg))
3327             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
3328           if (REGNO_REG_SET_P (DF_LR_IN (bb), reg))
3329             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
3330         }
3331     }
3332
3333   /* Create the replacement registers up front.  */
3334   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3335     {
3336       machine_mode mode;
3337       FOR_EACH_MODE_IN_CLASS (mode, MODE_FLOAT)
3338         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3339       FOR_EACH_MODE_IN_CLASS (mode, MODE_COMPLEX_FLOAT)
3340         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3341     }
3342
3343   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
3344
3345   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
3346
3347      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
3348      we're inserting these instructions before the prologue and
3349      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
3350      on zero, which we can get from `fldz'.  */
3351
3352   if ((flag_pic && !TARGET_64BIT)
3353       || ix86_cmodel == CM_LARGE || ix86_cmodel == CM_LARGE_PIC)
3354     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
3355   else
3356     {
3357       REAL_VALUE_TYPE r;
3358
3359       real_nan (&r, "", 1, SFmode);
3360       not_a_num = const_double_from_real_value (r, SFmode);
3361       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
3362     }
3363
3364   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
3365   max_uid = get_max_uid ();
3366   stack_regs_mentioned_data.create (max_uid + 1);
3367   memset (stack_regs_mentioned_data.address (),
3368           0, sizeof (char) * (max_uid + 1));
3369
3370   convert_regs ();
3371
3372   free_aux_for_blocks ();
3373   return true;
3374 }
3375 #endif /* STACK_REGS */
3376 \f
3377 namespace {
3378
3379 const pass_data pass_data_stack_regs =
3380 {
3381   RTL_PASS, /* type */
3382   "*stack_regs", /* name */
3383   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3384   TV_REG_STACK, /* tv_id */
3385   0, /* properties_required */
3386   0, /* properties_provided */
3387   0, /* properties_destroyed */
3388   0, /* todo_flags_start */
3389   0, /* todo_flags_finish */
3390 };
3391
3392 class pass_stack_regs : public rtl_opt_pass
3393 {
3394 public:
3395   pass_stack_regs (gcc::context *ctxt)
3396     : rtl_opt_pass (pass_data_stack_regs, ctxt)
3397   {}
3398
3399   /* opt_pass methods: */
3400   virtual bool gate (function *)
3401     {
3402 #ifdef STACK_REGS
3403       return true;
3404 #else
3405       return false;
3406 #endif
3407     }
3408
3409 }; // class pass_stack_regs
3410
3411 } // anon namespace
3412
3413 rtl_opt_pass *
3414 make_pass_stack_regs (gcc::context *ctxt)
3415 {
3416   return new pass_stack_regs (ctxt);
3417 }
3418
3419 /* Convert register usage from flat register file usage to a stack
3420    register file.  */
3421 static unsigned int
3422 rest_of_handle_stack_regs (void)
3423 {
3424 #ifdef STACK_REGS
3425   reg_to_stack ();
3426   regstack_completed = 1;
3427 #endif
3428   return 0;
3429 }
3430
3431 namespace {
3432
3433 const pass_data pass_data_stack_regs_run =
3434 {
3435   RTL_PASS, /* type */
3436   "stack", /* name */
3437   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3438   TV_REG_STACK, /* tv_id */
3439   0, /* properties_required */
3440   0, /* properties_provided */
3441   0, /* properties_destroyed */
3442   0, /* todo_flags_start */
3443   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3444 };
3445
3446 class pass_stack_regs_run : public rtl_opt_pass
3447 {
3448 public:
3449   pass_stack_regs_run (gcc::context *ctxt)
3450     : rtl_opt_pass (pass_data_stack_regs_run, ctxt)
3451   {}
3452
3453   /* opt_pass methods: */
3454   virtual unsigned int execute (function *)
3455     {
3456       return rest_of_handle_stack_regs ();
3457     }
3458
3459 }; // class pass_stack_regs_run
3460
3461 } // anon namespace
3462
3463 rtl_opt_pass *
3464 make_pass_stack_regs_run (gcc::context *ctxt)
3465 {
3466   return new pass_stack_regs_run (ctxt);
3467 }