Add prototype for ciss_print0 in place.
[dragonfly.git] / contrib / gcc-3.4 / gcc / local-alloc.c
1 /* Allocate registers within a basic block, for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 /* Allocation of hard register numbers to pseudo registers is done in
23    two passes.  In this pass we consider only regs that are born and
24    die once within one basic block.  We do this one basic block at a
25    time.  Then the next pass allocates the registers that remain.
26    Two passes are used because this pass uses methods that work only
27    on linear code, but that do a better job than the general methods
28    used in global_alloc, and more quickly too.
29
30    The assignments made are recorded in the vector reg_renumber
31    whose space is allocated here.  The rtl code itself is not altered.
32
33    We assign each instruction in the basic block a number
34    which is its order from the beginning of the block.
35    Then we can represent the lifetime of a pseudo register with
36    a pair of numbers, and check for conflicts easily.
37    We can record the availability of hard registers with a
38    HARD_REG_SET for each instruction.  The HARD_REG_SET
39    contains 0 or 1 for each hard reg.
40
41    To avoid register shuffling, we tie registers together when one
42    dies by being copied into another, or dies in an instruction that
43    does arithmetic to produce another.  The tied registers are
44    allocated as one.  Registers with different reg class preferences
45    can never be tied unless the class preferred by one is a subclass
46    of the one preferred by the other.
47
48    Tying is represented with "quantity numbers".
49    A non-tied register is given a new quantity number.
50    Tied registers have the same quantity number.
51
52    We have provision to exempt registers, even when they are contained
53    within the block, that can be tied to others that are not contained in it.
54    This is so that global_alloc could process them both and tie them then.
55    But this is currently disabled since tying in global_alloc is not
56    yet implemented.  */
57
58 /* Pseudos allocated here can be reallocated by global.c if the hard register
59    is used as a spill register.  Currently we don't allocate such pseudos
60    here if their preferred class is likely to be used by spills.  */
61
62 #include "config.h"
63 #include "system.h"
64 #include "coretypes.h"
65 #include "tm.h"
66 #include "hard-reg-set.h"
67 #include "rtl.h"
68 #include "tm_p.h"
69 #include "flags.h"
70 #include "basic-block.h"
71 #include "regs.h"
72 #include "function.h"
73 #include "insn-config.h"
74 #include "insn-attr.h"
75 #include "recog.h"
76 #include "output.h"
77 #include "toplev.h"
78 #include "except.h"
79 #include "integrate.h"
80 \f
81 /* Next quantity number available for allocation.  */
82
83 static int next_qty;
84
85 /* Information we maintain about each quantity.  */
86 struct qty
87 {
88   /* The number of refs to quantity Q.  */
89
90   int n_refs;
91
92   /* The frequency of uses of quantity Q.  */
93
94   int freq;
95
96   /* Insn number (counting from head of basic block)
97      where quantity Q was born.  -1 if birth has not been recorded.  */
98
99   int birth;
100
101   /* Insn number (counting from head of basic block)
102      where given quantity died.  Due to the way tying is done,
103      and the fact that we consider in this pass only regs that die but once,
104      a quantity can die only once.  Each quantity's life span
105      is a set of consecutive insns.  -1 if death has not been recorded.  */
106
107   int death;
108
109   /* Number of words needed to hold the data in given quantity.
110      This depends on its machine mode.  It is used for these purposes:
111      1. It is used in computing the relative importance of qtys,
112         which determines the order in which we look for regs for them.
113      2. It is used in rules that prevent tying several registers of
114         different sizes in a way that is geometrically impossible
115         (see combine_regs).  */
116
117   int size;
118
119   /* Number of times a reg tied to given qty lives across a CALL_INSN.  */
120
121   int n_calls_crossed;
122
123   /* The register number of one pseudo register whose reg_qty value is Q.
124      This register should be the head of the chain
125      maintained in reg_next_in_qty.  */
126
127   int first_reg;
128
129   /* Reg class contained in (smaller than) the preferred classes of all
130      the pseudo regs that are tied in given quantity.
131      This is the preferred class for allocating that quantity.  */
132
133   enum reg_class min_class;
134
135   /* Register class within which we allocate given qty if we can't get
136      its preferred class.  */
137
138   enum reg_class alternate_class;
139
140   /* This holds the mode of the registers that are tied to given qty,
141      or VOIDmode if registers with differing modes are tied together.  */
142
143   enum machine_mode mode;
144
145   /* the hard reg number chosen for given quantity,
146      or -1 if none was found.  */
147
148   short phys_reg;
149 };
150
151 static struct qty *qty;
152
153 /* These fields are kept separately to speedup their clearing.  */
154
155 /* We maintain two hard register sets that indicate suggested hard registers
156    for each quantity.  The first, phys_copy_sugg, contains hard registers
157    that are tied to the quantity by a simple copy.  The second contains all
158    hard registers that are tied to the quantity via an arithmetic operation.
159
160    The former register set is given priority for allocation.  This tends to
161    eliminate copy insns.  */
162
163 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
164    copy insns.  */
165
166 static HARD_REG_SET *qty_phys_copy_sugg;
167
168 /* Element Q is a set of hard registers that are suggested for quantity Q by
169    arithmetic insns.  */
170
171 static HARD_REG_SET *qty_phys_sugg;
172
173 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_copy_sugg.  */
174
175 static short *qty_phys_num_copy_sugg;
176
177 /* Element Q is the number of suggested registers in qty_phys_sugg.  */
178
179 static short *qty_phys_num_sugg;
180
181 /* If (REG N) has been assigned a quantity number, is a register number
182    of another register assigned the same quantity number, or -1 for the
183    end of the chain.  qty->first_reg point to the head of this chain.  */
184
185 static int *reg_next_in_qty;
186
187 /* reg_qty[N] (where N is a pseudo reg number) is the qty number of that reg
188    if it is >= 0,
189    of -1 if this register cannot be allocated by local-alloc,
190    or -2 if not known yet.
191
192    Note that if we see a use or death of pseudo register N with
193    reg_qty[N] == -2, register N must be local to the current block.  If
194    it were used in more than one block, we would have reg_qty[N] == -1.
195    This relies on the fact that if reg_basic_block[N] is >= 0, register N
196    will not appear in any other block.  We save a considerable number of
197    tests by exploiting this.
198
199    If N is < FIRST_PSEUDO_REGISTER, reg_qty[N] is undefined and should not
200    be referenced.  */
201
202 static int *reg_qty;
203
204 /* The offset (in words) of register N within its quantity.
205    This can be nonzero if register N is SImode, and has been tied
206    to a subreg of a DImode register.  */
207
208 static char *reg_offset;
209
210 /* Vector of substitutions of register numbers,
211    used to map pseudo regs into hardware regs.
212    This is set up as a result of register allocation.
213    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
214    or is -1 if no hard reg was assigned.
215    If N is a hard reg number, element N is N.  */
216
217 short *reg_renumber;
218
219 /* Set of hard registers live at the current point in the scan
220    of the instructions in a basic block.  */
221
222 static HARD_REG_SET regs_live;
223
224 /* Each set of hard registers indicates registers live at a particular
225    point in the basic block.  For N even, regs_live_at[N] says which
226    hard registers are needed *after* insn N/2 (i.e., they may not
227    conflict with the outputs of insn N/2 or the inputs of insn N/2 + 1.
228
229    If an object is to conflict with the inputs of insn J but not the
230    outputs of insn J + 1, we say it is born at index J*2 - 1.  Similarly,
231    if it is to conflict with the outputs of insn J but not the inputs of
232    insn J + 1, it is said to die at index J*2 + 1.  */
233
234 static HARD_REG_SET *regs_live_at;
235
236 /* Communicate local vars `insn_number' and `insn'
237    from `block_alloc' to `reg_is_set', `wipe_dead_reg', and `alloc_qty'.  */
238 static int this_insn_number;
239 static rtx this_insn;
240
241 struct equivalence
242 {
243   /* Set when an attempt should be made to replace a register
244      with the associated src_p entry.  */
245
246   char replace;
247
248   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
249      keep track of what memory accesses might be created later,
250      e.g. by reload.  */
251
252   rtx replacement;
253
254   rtx *src_p;
255
256   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
257      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
258
259   int loop_depth;
260
261   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
262
263   rtx init_insns;
264 };
265
266 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
267    structure for that register.  */
268
269 static struct equivalence *reg_equiv;
270
271 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
272 static int recorded_label_ref;
273
274 static void alloc_qty (int, enum machine_mode, int, int);
275 static void validate_equiv_mem_from_store (rtx, rtx, void *);
276 static int validate_equiv_mem (rtx, rtx, rtx);
277 static int equiv_init_varies_p (rtx);
278 static int equiv_init_movable_p (rtx, int);
279 static int contains_replace_regs (rtx);
280 static int memref_referenced_p (rtx, rtx);
281 static int memref_used_between_p (rtx, rtx, rtx);
282 static void update_equiv_regs (void);
283 static void no_equiv (rtx, rtx, void *);
284 static void block_alloc (int);
285 static int qty_sugg_compare (int, int);
286 static int qty_sugg_compare_1 (const void *, const void *);
287 static int qty_compare (int, int);
288 static int qty_compare_1 (const void *, const void *);
289 static int combine_regs (rtx, rtx, int, int, rtx, int);
290 static int reg_meets_class_p (int, enum reg_class);
291 static void update_qty_class (int, int);
292 static void reg_is_set (rtx, rtx, void *);
293 static void reg_is_born (rtx, int);
294 static void wipe_dead_reg (rtx, int);
295 static int find_free_reg (enum reg_class, enum machine_mode, int, int, int,
296                           int, int);
297 static void mark_life (int, enum machine_mode, int);
298 static void post_mark_life (int, enum machine_mode, int, int, int);
299 static int no_conflict_p (rtx, rtx, rtx);
300 static int requires_inout (const char *);
301 \f
302 /* Allocate a new quantity (new within current basic block)
303    for register number REGNO which is born at index BIRTH
304    within the block.  MODE and SIZE are info on reg REGNO.  */
305
306 static void
307 alloc_qty (int regno, enum machine_mode mode, int size, int birth)
308 {
309   int qtyno = next_qty++;
310
311   reg_qty[regno] = qtyno;
312   reg_offset[regno] = 0;
313   reg_next_in_qty[regno] = -1;
314
315   qty[qtyno].first_reg = regno;
316   qty[qtyno].size = size;
317   qty[qtyno].mode = mode;
318   qty[qtyno].birth = birth;
319   qty[qtyno].n_calls_crossed = REG_N_CALLS_CROSSED (regno);
320   qty[qtyno].min_class = reg_preferred_class (regno);
321   qty[qtyno].alternate_class = reg_alternate_class (regno);
322   qty[qtyno].n_refs = REG_N_REFS (regno);
323   qty[qtyno].freq = REG_FREQ (regno);
324 }
325 \f
326 /* Main entry point of this file.  */
327
328 int
329 local_alloc (void)
330 {
331   int i;
332   int max_qty;
333   basic_block b;
334
335   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
336      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
337   recorded_label_ref = 0;
338
339   /* Leaf functions and non-leaf functions have different needs.
340      If defined, let the machine say what kind of ordering we
341      should use.  */
342 #ifdef ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC
343   ORDER_REGS_FOR_LOCAL_ALLOC;
344 #endif
345
346   /* Promote REG_EQUAL notes to REG_EQUIV notes and adjust status of affected
347      registers.  */
348   if (optimize)
349     update_equiv_regs ();
350
351   /* This sets the maximum number of quantities we can have.  Quantity
352      numbers start at zero and we can have one for each pseudo.  */
353   max_qty = (max_regno - FIRST_PSEUDO_REGISTER);
354
355   /* Allocate vectors of temporary data.
356      See the declarations of these variables, above,
357      for what they mean.  */
358
359   qty = xmalloc (max_qty * sizeof (struct qty));
360   qty_phys_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
361   qty_phys_num_copy_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
362   qty_phys_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (HARD_REG_SET));
363   qty_phys_num_sugg = xmalloc (max_qty * sizeof (short));
364
365   reg_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
366   reg_offset = xmalloc (max_regno * sizeof (char));
367   reg_next_in_qty = xmalloc (max_regno * sizeof (int));
368
369   /* Determine which pseudo-registers can be allocated by local-alloc.
370      In general, these are the registers used only in a single block and
371      which only die once.
372
373      We need not be concerned with which block actually uses the register
374      since we will never see it outside that block.  */
375
376   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
377     {
378       if (REG_BASIC_BLOCK (i) >= 0 && REG_N_DEATHS (i) == 1)
379         reg_qty[i] = -2;
380       else
381         reg_qty[i] = -1;
382     }
383
384   /* Force loop below to initialize entire quantity array.  */
385   next_qty = max_qty;
386
387   /* Allocate each block's local registers, block by block.  */
388
389   FOR_EACH_BB (b)
390     {
391       /* NEXT_QTY indicates which elements of the `qty_...'
392          vectors might need to be initialized because they were used
393          for the previous block; it is set to the entire array before
394          block 0.  Initialize those, with explicit loop if there are few,
395          else with bzero and bcopy.  Do not initialize vectors that are
396          explicit set by `alloc_qty'.  */
397
398       if (next_qty < 6)
399         {
400           for (i = 0; i < next_qty; i++)
401             {
402               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_copy_sugg[i]);
403               qty_phys_num_copy_sugg[i] = 0;
404               CLEAR_HARD_REG_SET (qty_phys_sugg[i]);
405               qty_phys_num_sugg[i] = 0;
406             }
407         }
408       else
409         {
410 #define CLEAR(vector)  \
411           memset ((vector), 0, (sizeof (*(vector))) * next_qty);
412
413           CLEAR (qty_phys_copy_sugg);
414           CLEAR (qty_phys_num_copy_sugg);
415           CLEAR (qty_phys_sugg);
416           CLEAR (qty_phys_num_sugg);
417         }
418
419       next_qty = 0;
420
421       block_alloc (b->index);
422     }
423
424   free (qty);
425   free (qty_phys_copy_sugg);
426   free (qty_phys_num_copy_sugg);
427   free (qty_phys_sugg);
428   free (qty_phys_num_sugg);
429
430   free (reg_qty);
431   free (reg_offset);
432   free (reg_next_in_qty);
433
434   return recorded_label_ref;
435 }
436 \f
437 /* Used for communication between the following two functions: contains
438    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
439 static rtx equiv_mem;
440
441 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
442 static int equiv_mem_modified;
443
444 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
445    Called via note_stores.  */
446
447 static void
448 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
449                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
450 {
451   if ((GET_CODE (dest) == REG
452        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
453       || (GET_CODE (dest) == MEM
454           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem, rtx_varies_p)))
455     equiv_mem_modified = 1;
456 }
457
458 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
459    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
460    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
461    CALL_INSN.
462
463    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
464
465 static int
466 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
467 {
468   rtx insn;
469   rtx note;
470
471   equiv_mem = memref;
472   equiv_mem_modified = 0;
473
474   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
475      valid equivalence.  */
476   if (side_effects_p (memref))
477     return 0;
478
479   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
480     {
481       if (! INSN_P (insn))
482         continue;
483
484       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
485         return 1;
486
487       if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN && ! RTX_UNCHANGING_P (memref)
488           && ! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
489         return 0;
490
491       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
492
493       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
494          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
495          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
496          the trouble.  */
497
498       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
499         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
500              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
501             && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == REG
502             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
503           return 0;
504     }
505
506   return 0;
507 }
508
509 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
510
511 static int
512 equiv_init_varies_p (rtx x)
513 {
514   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
515   int i;
516   const char *fmt;
517
518   switch (code)
519     {
520     case MEM:
521       return ! RTX_UNCHANGING_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
522
523     case QUEUED:
524       return 1;
525
526     case CONST:
527     case CONST_INT:
528     case CONST_DOUBLE:
529     case CONST_VECTOR:
530     case SYMBOL_REF:
531     case LABEL_REF:
532       return 0;
533
534     case REG:
535       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
536
537     case ASM_OPERANDS:
538       if (MEM_VOLATILE_P (x))
539         return 1;
540
541       /* Fall through.  */
542
543     default:
544       break;
545     }
546
547   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
548   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
549     if (fmt[i] == 'e')
550       {
551         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
552           return 1;
553       }
554     else if (fmt[i] == 'E')
555       {
556         int j;
557         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
558           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
559             return 1;
560       }
561
562   return 0;
563 }
564
565 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
566    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
567    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
568    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
569
570 static int
571 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
572 {
573   int i, j;
574   const char *fmt;
575   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
576
577   switch (code)
578     {
579     case SET:
580       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
581
582     case CC0:
583     case CLOBBER:
584       return 0;
585
586     case PRE_INC:
587     case PRE_DEC:
588     case POST_INC:
589     case POST_DEC:
590     case PRE_MODIFY:
591     case POST_MODIFY:
592       return 0;
593
594     case REG:
595       return (reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
596               && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
597              || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < 0 && ! rtx_varies_p (x, 0));
598
599     case UNSPEC_VOLATILE:
600       return 0;
601
602     case ASM_OPERANDS:
603       if (MEM_VOLATILE_P (x))
604         return 0;
605
606       /* Fall through.  */
607
608     default:
609       break;
610     }
611
612   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
613   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
614     switch (fmt[i])
615       {
616       case 'e':
617         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
618           return 0;
619         break;
620       case 'E':
621         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
622           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
623             return 0;
624         break;
625       }
626
627   return 1;
628 }
629
630 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is true.  */
631
632 static int
633 contains_replace_regs (rtx x)
634 {
635   int i, j;
636   const char *fmt;
637   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
638
639   switch (code)
640     {
641     case CONST_INT:
642     case CONST:
643     case LABEL_REF:
644     case SYMBOL_REF:
645     case CONST_DOUBLE:
646     case CONST_VECTOR:
647     case PC:
648     case CC0:
649     case HIGH:
650       return 0;
651
652     case REG:
653       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
654
655     default:
656       break;
657     }
658
659   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
660   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
661     switch (fmt[i])
662       {
663       case 'e':
664         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
665           return 1;
666         break;
667       case 'E':
668         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
669           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
670             return 1;
671         break;
672       }
673
674   return 0;
675 }
676 \f
677 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
678    to MEMREF.  */
679
680 static int
681 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
682 {
683   int i, j;
684   const char *fmt;
685   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
686
687   switch (code)
688     {
689     case CONST_INT:
690     case CONST:
691     case LABEL_REF:
692     case SYMBOL_REF:
693     case CONST_DOUBLE:
694     case CONST_VECTOR:
695     case PC:
696     case CC0:
697     case HIGH:
698     case LO_SUM:
699       return 0;
700
701     case REG:
702       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
703               && memref_referenced_p (memref,
704                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
705
706     case MEM:
707       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x, rtx_varies_p))
708         return 1;
709       break;
710
711     case SET:
712       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
713          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
714       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == MEM)
715         {
716           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
717             return 1;
718         }
719       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
720         return 1;
721
722       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
723
724     default:
725       break;
726     }
727
728   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
729   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
730     switch (fmt[i])
731       {
732       case 'e':
733         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
734           return 1;
735         break;
736       case 'E':
737         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
738           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
739             return 1;
740         break;
741       }
742
743   return 0;
744 }
745
746 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
747    that would be affected by a store to MEMREF.  */
748
749 static int
750 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
751 {
752   rtx insn;
753
754   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
755        insn = NEXT_INSN (insn))
756     if (INSN_P (insn) && memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
757       return 1;
758
759   return 0;
760 }
761 \f
762 /* Return nonzero if the rtx X is invariant over the current function.  */
763 /* ??? Actually, the places this is used in reload expect exactly what
764    is tested here, and not everything that is function invariant.  In
765    particular, the frame pointer and arg pointer are special cased;
766    pic_offset_table_rtx is not, and this will cause aborts when we
767    go to spill these things to memory.  */
768
769 int
770 function_invariant_p (rtx x)
771 {
772   if (CONSTANT_P (x))
773     return 1;
774   if (x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
775     return 1;
776   if (GET_CODE (x) == PLUS
777       && (XEXP (x, 0) == frame_pointer_rtx || XEXP (x, 0) == arg_pointer_rtx)
778       && CONSTANT_P (XEXP (x, 1)))
779     return 1;
780   return 0;
781 }
782
783 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
784    compilation (either because they can be referenced in memory or are set once
785    from a single constant).  Lower their priority for a register.
786
787    If such a register is only referenced once, try substituting its value
788    into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the register
789    completely.  */
790
791 static void
792 update_equiv_regs (void)
793 {
794   rtx insn;
795   basic_block bb;
796   int loop_depth;
797   regset_head cleared_regs;
798   int clear_regnos = 0;
799
800   reg_equiv = xcalloc (max_regno, sizeof *reg_equiv);
801   INIT_REG_SET (&cleared_regs);
802
803   init_alias_analysis ();
804
805   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
806      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
807      a register can be set below its use.  */
808   FOR_EACH_BB (bb)
809     {
810       loop_depth = bb->loop_depth;
811
812       for (insn = BB_HEAD (bb);
813            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
814            insn = NEXT_INSN (insn))
815         {
816           rtx note;
817           rtx set;
818           rtx dest, src;
819           int regno;
820
821           if (! INSN_P (insn))
822             continue;
823
824           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
825             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
826               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
827
828           set = single_set (insn);
829
830           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
831              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
832           if (set == 0)
833             {
834               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
835               continue;
836             }
837           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
838             {
839               int i;
840
841               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
842                 {
843                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
844                   if (part != set)
845                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
846                 }
847             }
848
849           dest = SET_DEST (set);
850           src = SET_SRC (set);
851
852           /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
853              in a single basic block, see if the register is always equivalent
854              to that memory location and if moving the store from INSN to the
855              insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
856              initializing insn.
857
858              Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
859              REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
860
861              If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
862              then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
863              optimization may move the set of this register immediately before
864              insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
865              the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
866              pseudo.  */
867           /* ????? This test isn't good enough; we might see a MEM with a use of
868              a pseudo register before we see its setting insn that will cause
869              reg_equiv[].replace for that pseudo to be set.
870              Equivalences to MEMs should be made in another pass, after the
871              reg_equiv[].replace information has been gathered.  */
872
873           if (GET_CODE (dest) == MEM && GET_CODE (src) == REG
874               && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
875               && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
876               && REG_N_SETS (regno) == 1
877               && reg_equiv[regno].init_insns != 0
878               && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
879               && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
880                                   REG_EQUIV, NULL_RTX)
881               && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
882             {
883               rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
884               if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
885                   && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn))
886                 REG_NOTES (init_insn)
887                   = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, dest, REG_NOTES (init_insn));
888             }
889
890           /* We only handle the case of a pseudo register being set
891              once, or always to the same value.  */
892           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
893              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
894              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
895              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
896              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
897              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
898              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
899              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
900              or use it.  */
901
902           if (GET_CODE (dest) != REG
903               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
904               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
905               || (CLASS_LIKELY_SPILLED_P (reg_preferred_class (regno))
906                   && GET_CODE (src) == MEM))
907             {
908               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
909                  also set somewhere else to a constant.  */
910               note_stores (set, no_equiv, NULL);
911               continue;
912             }
913
914           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
915
916           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
917              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
918              there's no point creating it earlier than here.  */
919           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
920             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, src);
921
922           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
923              since it represents a function call */
924           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
925             note = NULL_RTX;
926
927           if (REG_N_SETS (regno) != 1
928               && (! note
929                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
930                   || (reg_equiv[regno].replacement
931                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
932                                         reg_equiv[regno].replacement))))
933             {
934               no_equiv (dest, set, NULL);
935               continue;
936             }
937           /* Record this insn as initializing this register.  */
938           reg_equiv[regno].init_insns
939             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
940
941           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
942              it is always equivalent to the constant.  */
943           if (note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
944             PUT_MODE (note, (enum machine_mode) REG_EQUIV);
945
946           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
947              of that register.  Record this insn if the register is only used once
948              more and the equivalence value is the same as our source.
949
950              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
951              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
952              as written (if no registers are available, reload will substitute
953              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
954              dying in this insn whose death notes would be missed.
955
956              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
957              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
958              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
959              note.  */
960
961           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
962
963           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= 0
964               && GET_CODE (SET_SRC (set)) == MEM
965               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
966             REG_NOTES (insn) = note = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_EQUIV, SET_SRC (set),
967                                                          REG_NOTES (insn));
968
969           if (note)
970             {
971               int regno = REGNO (dest);
972
973               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
974                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
975                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
976                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
977                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
978               if (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == LABEL_REF
979                   || (GET_CODE (XEXP (note, 0)) == CONST
980                       && GET_CODE (XEXP (XEXP (note, 0), 0)) == PLUS
981                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (XEXP (note, 0), 0), 0))
982                           == LABEL_REF)))
983                 recorded_label_ref = 1;
984
985               reg_equiv[regno].replacement = XEXP (note, 0);
986               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
987               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
988
989               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
990               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
991                 {
992                   /* Note that the statement below does not affect the priority
993                      in local-alloc!  */
994                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
995
996
997                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
998                      set once and used once, indicate that the reference may be
999                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
1000                      even if the register is only used in one block so that
1001                      dependencies can be handled where the last register is
1002                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
1003                      and to reduce the number of registers alive across
1004                      calls.  */
1005
1006                     if (REG_N_REFS (regno) == 2
1007                         && (rtx_equal_p (XEXP (note, 0), src)
1008                             || ! equiv_init_varies_p (src))
1009                         && GET_CODE (insn) == INSN
1010                         && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
1011                       reg_equiv[regno].replace = 1;
1012                 }
1013             }
1014         }
1015     }
1016
1017   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
1018      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
1019      reference with the equivalent from.  If we can, delete the
1020      initializing reference and this register will go away.  If we
1021      can't replace the reference, and the initializing reference is
1022      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
1023      initialization just before the use, so that they are in the same
1024      basic block.  */
1025   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
1026     {
1027       loop_depth = bb->loop_depth;
1028       for (insn = BB_END (bb);
1029            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
1030            insn = PREV_INSN (insn))
1031         {
1032           rtx link;
1033
1034           if (! INSN_P (insn))
1035             continue;
1036
1037           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1038             {
1039               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1040                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
1041                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
1042                 {
1043                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
1044                   rtx equiv_insn;
1045
1046                   if (! reg_equiv[regno].replace
1047                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth)
1048                     continue;
1049
1050                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
1051                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
1052                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
1053                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
1054                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
1055                   if (reg_equiv[regno].init_insns == NULL_RTX
1056                       || XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1) != NULL_RTX)
1057                     abort ();
1058                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
1059
1060                   /* We may not move instructions that can throw, since
1061                      that changes basic block boundaries and we are not
1062                      prepared to adjust the CFG to match.  */
1063                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
1064                     continue;
1065
1066                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
1067                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
1068                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
1069                     {
1070                       rtx equiv_link;
1071                       rtx last_link;
1072                       rtx note;
1073
1074                       /* Find the last note.  */
1075                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
1076                            last_link = XEXP (last_link, 1))
1077                         ;
1078
1079                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
1080                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
1081                       while (equiv_link)
1082                         {
1083                           note = equiv_link;
1084                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
1085                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
1086                             {
1087                               remove_note (equiv_insn, note);
1088                               XEXP (last_link, 1) = note;
1089                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
1090                               last_link = note;
1091                             }
1092                         }
1093
1094                       remove_death (regno, insn);
1095                       REG_N_REFS (regno) = 0;
1096                       REG_FREQ (regno) = 0;
1097                       delete_insn (equiv_insn);
1098
1099                       reg_equiv[regno].init_insns
1100                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
1101                     }
1102                   /* Move the initialization of the register to just before
1103                      INSN.  Update the flow information.  */
1104                   else if (PREV_INSN (insn) != equiv_insn)
1105                     {
1106                       rtx new_insn;
1107
1108                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
1109                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
1110                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
1111
1112                       /* Make sure this insn is recognized before reload begins,
1113                          otherwise eliminate_regs_in_insn will abort.  */
1114                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
1115
1116                       delete_insn (equiv_insn);
1117
1118                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
1119
1120                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
1121                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
1122                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
1123
1124                       if (insn == BB_HEAD (bb))
1125                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
1126
1127                       /* Remember to clear REGNO from all basic block's live
1128                          info.  */
1129                       SET_REGNO_REG_SET (&cleared_regs, regno);
1130                       clear_regnos++;
1131                     }
1132                 }
1133             }
1134         }
1135     }
1136
1137   /* Clear all dead REGNOs from all basic block's live info.  */
1138   if (clear_regnos)
1139     {
1140       int j;
1141       if (clear_regnos > 8)
1142         {
1143           FOR_EACH_BB (bb)
1144             {
1145               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_start, &cleared_regs);
1146               AND_COMPL_REG_SET (bb->global_live_at_end, &cleared_regs);
1147             }
1148         }
1149       else
1150         EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&cleared_regs, 0, j,
1151           {
1152             FOR_EACH_BB (bb)
1153               {
1154                 CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_start, j);
1155                 CLEAR_REGNO_REG_SET (bb->global_live_at_end, j);
1156               }
1157           });
1158     }
1159
1160   /* Clean up.  */
1161   end_alias_analysis ();
1162   CLEAR_REG_SET (&cleared_regs);
1163   free (reg_equiv);
1164 }
1165
1166 /* Mark REG as having no known equivalence.
1167    Some instructions might have been processed before and furnished
1168    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
1169    removed.
1170    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
1171    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
1172    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
1173 static void
1174 no_equiv (rtx reg, rtx store ATTRIBUTE_UNUSED, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1175 {
1176   int regno;
1177   rtx list;
1178
1179   if (GET_CODE (reg) != REG)
1180     return;
1181   regno = REGNO (reg);
1182   list = reg_equiv[regno].init_insns;
1183   if (list == const0_rtx)
1184     return;
1185   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
1186     {
1187       rtx insn = XEXP (list, 0);
1188       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
1189     }
1190   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
1191   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
1192 }
1193 \f
1194 /* Allocate hard regs to the pseudo regs used only within block number B.
1195    Only the pseudos that die but once can be handled.  */
1196
1197 static void
1198 block_alloc (int b)
1199 {
1200   int i, q;
1201   rtx insn;
1202   rtx note, hard_reg;
1203   int insn_number = 0;
1204   int insn_count = 0;
1205   int max_uid = get_max_uid ();
1206   int *qty_order;
1207   int no_conflict_combined_regno = -1;
1208
1209   /* Count the instructions in the basic block.  */
1210
1211   insn = BB_END (BASIC_BLOCK (b));
1212   while (1)
1213     {
1214       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1215         if (++insn_count > max_uid)
1216           abort ();
1217       if (insn == BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b)))
1218         break;
1219       insn = PREV_INSN (insn);
1220     }
1221
1222   /* +2 to leave room for a post_mark_life at the last insn and for
1223      the birth of a CLOBBER in the first insn.  */
1224   regs_live_at = xcalloc ((2 * insn_count + 2), sizeof (HARD_REG_SET));
1225
1226   /* Initialize table of hardware registers currently live.  */
1227
1228   REG_SET_TO_HARD_REG_SET (regs_live, BASIC_BLOCK (b)->global_live_at_start);
1229
1230   /* This loop scans the instructions of the basic block
1231      and assigns quantities to registers.
1232      It computes which registers to tie.  */
1233
1234   insn = BB_HEAD (BASIC_BLOCK (b));
1235   while (1)
1236     {
1237       if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1238         insn_number++;
1239
1240       if (INSN_P (insn))
1241         {
1242           rtx link, set;
1243           int win = 0;
1244           rtx r0, r1 = NULL_RTX;
1245           int combined_regno = -1;
1246           int i;
1247
1248           this_insn_number = insn_number;
1249           this_insn = insn;
1250
1251           extract_insn (insn);
1252           which_alternative = -1;
1253
1254           /* Is this insn suitable for tying two registers?
1255              If so, try doing that.
1256              Suitable insns are those with at least two operands and where
1257              operand 0 is an output that is a register that is not
1258              earlyclobber.
1259
1260              We can tie operand 0 with some operand that dies in this insn.
1261              First look for operands that are required to be in the same
1262              register as operand 0.  If we find such, only try tying that
1263              operand or one that can be put into that operand if the
1264              operation is commutative.  If we don't find an operand
1265              that is required to be in the same register as operand 0,
1266              we can tie with any operand.
1267
1268              Subregs in place of regs are also ok.
1269
1270              If tying is done, WIN is set nonzero.  */
1271
1272           if (optimize
1273               && recog_data.n_operands > 1
1274               && recog_data.constraints[0][0] == '='
1275               && recog_data.constraints[0][1] != '&')
1276             {
1277               /* If non-negative, is an operand that must match operand 0.  */
1278               int must_match_0 = -1;
1279               /* Counts number of alternatives that require a match with
1280                  operand 0.  */
1281               int n_matching_alts = 0;
1282
1283               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1284                 {
1285                   const char *p = recog_data.constraints[i];
1286                   int this_match = requires_inout (p);
1287
1288                   n_matching_alts += this_match;
1289                   if (this_match == recog_data.n_alternatives)
1290                     must_match_0 = i;
1291                 }
1292
1293               r0 = recog_data.operand[0];
1294               for (i = 1; i < recog_data.n_operands; i++)
1295                 {
1296                   /* Skip this operand if we found an operand that
1297                      must match operand 0 and this operand isn't it
1298                      and can't be made to be it by commutativity.  */
1299
1300                   if (must_match_0 >= 0 && i != must_match_0
1301                       && ! (i == must_match_0 + 1
1302                             && recog_data.constraints[i-1][0] == '%')
1303                       && ! (i == must_match_0 - 1
1304                             && recog_data.constraints[i][0] == '%'))
1305                     continue;
1306
1307                   /* Likewise if each alternative has some operand that
1308                      must match operand zero.  In that case, skip any
1309                      operand that doesn't list operand 0 since we know that
1310                      the operand always conflicts with operand 0.  We
1311                      ignore commutativity in this case to keep things simple.  */
1312                   if (n_matching_alts == recog_data.n_alternatives
1313                       && 0 == requires_inout (recog_data.constraints[i]))
1314                     continue;
1315
1316                   r1 = recog_data.operand[i];
1317
1318                   /* If the operand is an address, find a register in it.
1319                      There may be more than one register, but we only try one
1320                      of them.  */
1321                   if (recog_data.constraints[i][0] == 'p'
1322                       || EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (recog_data.constraints[i][0],
1323                                                    recog_data.constraints[i]))
1324                     while (GET_CODE (r1) == PLUS || GET_CODE (r1) == MULT)
1325                       r1 = XEXP (r1, 0);
1326
1327                   /* Avoid making a call-saved register unnecessarily
1328                      clobbered.  */
1329                   hard_reg = get_hard_reg_initial_reg (cfun, r1);
1330                   if (hard_reg != NULL_RTX)
1331                     {
1332                       if (GET_CODE (hard_reg) == REG
1333                           && IN_RANGE (REGNO (hard_reg),
1334                                        0, FIRST_PSEUDO_REGISTER - 1)
1335                           && ! call_used_regs[REGNO (hard_reg)])
1336                         continue;
1337                     }
1338
1339                   if (GET_CODE (r0) == REG || GET_CODE (r0) == SUBREG)
1340                     {
1341                       /* We have two priorities for hard register preferences.
1342                          If we have a move insn or an insn whose first input
1343                          can only be in the same register as the output, give
1344                          priority to an equivalence found from that insn.  */
1345                       int may_save_copy
1346                         = (r1 == recog_data.operand[i] && must_match_0 >= 0);
1347
1348                       if (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1349                         win = combine_regs (r1, r0, may_save_copy,
1350                                             insn_number, insn, 0);
1351                     }
1352                   if (win)
1353                     break;
1354                 }
1355             }
1356
1357           /* Recognize an insn sequence with an ultimate result
1358              which can safely overlap one of the inputs.
1359              The sequence begins with a CLOBBER of its result,
1360              and ends with an insn that copies the result to itself
1361              and has a REG_EQUAL note for an equivalent formula.
1362              That note indicates what the inputs are.
1363              The result and the input can overlap if each insn in
1364              the sequence either doesn't mention the input
1365              or has a REG_NO_CONFLICT note to inhibit the conflict.
1366
1367              We do the combining test at the CLOBBER so that the
1368              destination register won't have had a quantity number
1369              assigned, since that would prevent combining.  */
1370
1371           if (optimize
1372               && GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
1373               && (r0 = XEXP (PATTERN (insn), 0),
1374                   GET_CODE (r0) == REG)
1375               && (link = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX)) != 0
1376               && XEXP (link, 0) != 0
1377               && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == INSN
1378               && (set = single_set (XEXP (link, 0))) != 0
1379               && SET_DEST (set) == r0 && SET_SRC (set) == r0
1380               && (note = find_reg_note (XEXP (link, 0), REG_EQUAL,
1381                                         NULL_RTX)) != 0)
1382             {
1383               if (r1 = XEXP (note, 0), GET_CODE (r1) == REG
1384                   /* Check that we have such a sequence.  */
1385                   && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1386                 win = combine_regs (r1, r0, 1, insn_number, insn, 1);
1387               else if (GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (XEXP (note, 0)))[0] == 'e'
1388                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 0),
1389                            GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG)
1390                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1391                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1392
1393               /* Here we care if the operation to be computed is
1394                  commutative.  */
1395               else if ((GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EQ
1396                         || GET_CODE (XEXP (note, 0)) == NE
1397                         || GET_RTX_CLASS (GET_CODE (XEXP (note, 0))) == 'c')
1398                        && (r1 = XEXP (XEXP (note, 0), 1),
1399                            (GET_CODE (r1) == REG || GET_CODE (r1) == SUBREG))
1400                        && no_conflict_p (insn, r0, r1))
1401                 win = combine_regs (r1, r0, 0, insn_number, insn, 1);
1402
1403               /* If we did combine something, show the register number
1404                  in question so that we know to ignore its death.  */
1405               if (win)
1406                 no_conflict_combined_regno = REGNO (r1);
1407             }
1408
1409           /* If registers were just tied, set COMBINED_REGNO
1410              to the number of the register used in this insn
1411              that was tied to the register set in this insn.
1412              This register's qty should not be "killed".  */
1413
1414           if (win)
1415             {
1416               while (GET_CODE (r1) == SUBREG)
1417                 r1 = SUBREG_REG (r1);
1418               combined_regno = REGNO (r1);
1419             }
1420
1421           /* Mark the death of everything that dies in this instruction,
1422              except for anything that was just combined.  */
1423
1424           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1425             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
1426                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG
1427                 && combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1428                 && (no_conflict_combined_regno != (int) REGNO (XEXP (link, 0))
1429                     || ! find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT,
1430                                         XEXP (link, 0))))
1431               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 0);
1432
1433           /* Allocate qty numbers for all registers local to this block
1434              that are born (set) in this instruction.
1435              A pseudo that already has a qty is not changed.  */
1436
1437           note_stores (PATTERN (insn), reg_is_set, NULL);
1438
1439           /* If anything is set in this insn and then unused, mark it as dying
1440              after this insn, so it will conflict with our outputs.  This
1441              can't match with something that combined, and it doesn't matter
1442              if it did.  Do this after the calls to reg_is_set since these
1443              die after, not during, the current insn.  */
1444
1445           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
1446             if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_UNUSED
1447                 && GET_CODE (XEXP (link, 0)) == REG)
1448               wipe_dead_reg (XEXP (link, 0), 1);
1449
1450           /* If this is an insn that has a REG_RETVAL note pointing at a
1451              CLOBBER insn, we have reached the end of a REG_NO_CONFLICT
1452              block, so clear any register number that combined within it.  */
1453           if ((note = find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL_RTX)) != 0
1454               && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == INSN
1455               && GET_CODE (PATTERN (XEXP (note, 0))) == CLOBBER)
1456             no_conflict_combined_regno = -1;
1457         }
1458
1459       /* Set the registers live after INSN_NUMBER.  Note that we never
1460          record the registers live before the block's first insn, since no
1461          pseudos we care about are live before that insn.  */
1462
1463       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number], regs_live);
1464       IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[2 * insn_number + 1], regs_live);
1465
1466       if (insn == BB_END (BASIC_BLOCK (b)))
1467         break;
1468
1469       insn = NEXT_INSN (insn);
1470     }
1471
1472   /* Now every register that is local to this basic block
1473      should have been given a quantity, or else -1 meaning ignore it.
1474      Every quantity should have a known birth and death.
1475
1476      Order the qtys so we assign them registers in order of the
1477      number of suggested registers they need so we allocate those with
1478      the most restrictive needs first.  */
1479
1480   qty_order = xmalloc (next_qty * sizeof (int));
1481   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1482     qty_order[i] = i;
1483
1484 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1485   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1486
1487   switch (next_qty)
1488     {
1489     case 3:
1490       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1491       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1492         EXCHANGE (0, 1);
1493       if (qty_sugg_compare (1, 2) > 0)
1494         EXCHANGE (2, 1);
1495
1496       /* ... Fall through ...  */
1497     case 2:
1498       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1499       if (qty_sugg_compare (0, 1) > 0)
1500         EXCHANGE (0, 1);
1501
1502       /* ... Fall through ...  */
1503
1504     case 1:
1505     case 0:
1506       /* Nothing to do here.  */
1507       break;
1508
1509     default:
1510       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_sugg_compare_1);
1511     }
1512
1513   /* Try to put each quantity in a suggested physical register, if it has one.
1514      This may cause registers to be allocated that otherwise wouldn't be, but
1515      this seems acceptable in local allocation (unlike global allocation).  */
1516   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1517     {
1518       q = qty_order[i];
1519       if (qty_phys_num_sugg[q] != 0 || qty_phys_num_copy_sugg[q] != 0)
1520         qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class, qty[q].mode, q,
1521                                          0, 1, qty[q].birth, qty[q].death);
1522       else
1523         qty[q].phys_reg = -1;
1524     }
1525
1526   /* Order the qtys so we assign them registers in order of
1527      decreasing length of life.  Normally call qsort, but if we
1528      have only a very small number of quantities, sort them ourselves.  */
1529
1530   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1531     qty_order[i] = i;
1532
1533 #define EXCHANGE(I1, I2)  \
1534   { i = qty_order[I1]; qty_order[I1] = qty_order[I2]; qty_order[I2] = i; }
1535
1536   switch (next_qty)
1537     {
1538     case 3:
1539       /* Make qty_order[2] be the one to allocate last.  */
1540       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1541         EXCHANGE (0, 1);
1542       if (qty_compare (1, 2) > 0)
1543         EXCHANGE (2, 1);
1544
1545       /* ... Fall through ...  */
1546     case 2:
1547       /* Put the best one to allocate in qty_order[0].  */
1548       if (qty_compare (0, 1) > 0)
1549         EXCHANGE (0, 1);
1550
1551       /* ... Fall through ...  */
1552
1553     case 1:
1554     case 0:
1555       /* Nothing to do here.  */
1556       break;
1557
1558     default:
1559       qsort (qty_order, next_qty, sizeof (int), qty_compare_1);
1560     }
1561
1562   /* Now for each qty that is not a hardware register,
1563      look for a hardware register to put it in.
1564      First try the register class that is cheapest for this qty,
1565      if there is more than one class.  */
1566
1567   for (i = 0; i < next_qty; i++)
1568     {
1569       q = qty_order[i];
1570       if (qty[q].phys_reg < 0)
1571         {
1572 #ifdef INSN_SCHEDULING
1573           /* These values represent the adjusted lifetime of a qty so
1574              that it conflicts with qtys which appear near the start/end
1575              of this qty's lifetime.
1576
1577              The purpose behind extending the lifetime of this qty is to
1578              discourage the register allocator from creating false
1579              dependencies.
1580
1581              The adjustment value is chosen to indicate that this qty
1582              conflicts with all the qtys in the instructions immediately
1583              before and after the lifetime of this qty.
1584
1585              Experiments have shown that higher values tend to hurt
1586              overall code performance.
1587
1588              If allocation using the extended lifetime fails we will try
1589              again with the qty's unadjusted lifetime.  */
1590           int fake_birth = MAX (0, qty[q].birth - 2 + qty[q].birth % 2);
1591           int fake_death = MIN (insn_number * 2 + 1,
1592                                 qty[q].death + 2 - qty[q].death % 2);
1593 #endif
1594
1595           if (N_REG_CLASSES > 1)
1596             {
1597 #ifdef INSN_SCHEDULING
1598               /* We try to avoid using hard registers allocated to qtys which
1599                  are born immediately after this qty or die immediately before
1600                  this qty.
1601
1602                  This optimization is only appropriate when we will run
1603                  a scheduling pass after reload and we are not optimizing
1604                  for code size.  */
1605               if (flag_schedule_insns_after_reload
1606                   && !optimize_size
1607                   && !SMALL_REGISTER_CLASSES)
1608                 {
1609                   qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1610                                                    qty[q].mode, q, 0, 0,
1611                                                    fake_birth, fake_death);
1612                   if (qty[q].phys_reg >= 0)
1613                     continue;
1614                 }
1615 #endif
1616               qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].min_class,
1617                                                qty[q].mode, q, 0, 0,
1618                                                qty[q].birth, qty[q].death);
1619               if (qty[q].phys_reg >= 0)
1620                 continue;
1621             }
1622
1623 #ifdef INSN_SCHEDULING
1624           /* Similarly, avoid false dependencies.  */
1625           if (flag_schedule_insns_after_reload
1626               && !optimize_size
1627               && !SMALL_REGISTER_CLASSES
1628               && qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1629             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1630                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1631                                              fake_birth, fake_death);
1632 #endif
1633           if (qty[q].alternate_class != NO_REGS)
1634             qty[q].phys_reg = find_free_reg (qty[q].alternate_class,
1635                                              qty[q].mode, q, 0, 0,
1636                                              qty[q].birth, qty[q].death);
1637         }
1638     }
1639
1640   /* Now propagate the register assignments
1641      to the pseudo regs belonging to the qtys.  */
1642
1643   for (q = 0; q < next_qty; q++)
1644     if (qty[q].phys_reg >= 0)
1645       {
1646         for (i = qty[q].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1647           reg_renumber[i] = qty[q].phys_reg + reg_offset[i];
1648       }
1649
1650   /* Clean up.  */
1651   free (regs_live_at);
1652   free (qty_order);
1653 }
1654 \f
1655 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.
1656    We give shorter-lived quantities higher priority.
1657    Quantities with more references are also preferred, as are quantities that
1658    require multiple registers.  This is the identical prioritization as
1659    done by global-alloc.
1660
1661    We used to give preference to registers with *longer* lives, but using
1662    the same algorithm in both local- and global-alloc can speed up execution
1663    of some programs by as much as a factor of three!  */
1664
1665 /* Note that the quotient will never be bigger than
1666    the value of floor_log2 times the maximum number of
1667    times a register can occur in one insn (surely less than 100)
1668    weighted by frequency (max REG_FREQ_MAX).
1669    Multiplying this by 10000/REG_FREQ_MAX can't overflow.
1670    QTY_CMP_PRI is also used by qty_sugg_compare.  */
1671
1672 #define QTY_CMP_PRI(q)          \
1673   ((int) (((double) (floor_log2 (qty[q].n_refs) * qty[q].freq * qty[q].size) \
1674           / (qty[q].death - qty[q].birth)) * (10000 / REG_FREQ_MAX)))
1675
1676 static int
1677 qty_compare (int q1, int q2)
1678 {
1679   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1680 }
1681
1682 static int
1683 qty_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1684 {
1685   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1686   int tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1687
1688   if (tem != 0)
1689     return tem;
1690
1691   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1692      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1693   return q1 - q2;
1694 }
1695 \f
1696 /* Compare two quantities' priority for getting real registers.  This version
1697    is called for quantities that have suggested hard registers.  First priority
1698    goes to quantities that have copy preferences, then to those that have
1699    normal preferences.  Within those groups, quantities with the lower
1700    number of preferences have the highest priority.  Of those, we use the same
1701    algorithm as above.  */
1702
1703 #define QTY_CMP_SUGG(q)         \
1704   (qty_phys_num_copy_sugg[q]            \
1705     ? qty_phys_num_copy_sugg[q] \
1706     : qty_phys_num_sugg[q] * FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1707
1708 static int
1709 qty_sugg_compare (int q1, int q2)
1710 {
1711   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1712
1713   if (tem != 0)
1714     return tem;
1715
1716   return QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1717 }
1718
1719 static int
1720 qty_sugg_compare_1 (const void *q1p, const void *q2p)
1721 {
1722   int q1 = *(const int *) q1p, q2 = *(const int *) q2p;
1723   int tem = QTY_CMP_SUGG (q1) - QTY_CMP_SUGG (q2);
1724
1725   if (tem != 0)
1726     return tem;
1727
1728   tem = QTY_CMP_PRI (q2) - QTY_CMP_PRI (q1);
1729   if (tem != 0)
1730     return tem;
1731
1732   /* If qtys are equally good, sort by qty number,
1733      so that the results of qsort leave nothing to chance.  */
1734   return q1 - q2;
1735 }
1736
1737 #undef QTY_CMP_SUGG
1738 #undef QTY_CMP_PRI
1739 \f
1740 /* Attempt to combine the two registers (rtx's) USEDREG and SETREG.
1741    Returns 1 if have done so, or 0 if cannot.
1742
1743    Combining registers means marking them as having the same quantity
1744    and adjusting the offsets within the quantity if either of
1745    them is a SUBREG.
1746
1747    We don't actually combine a hard reg with a pseudo; instead
1748    we just record the hard reg as the suggestion for the pseudo's quantity.
1749    If we really combined them, we could lose if the pseudo lives
1750    across an insn that clobbers the hard reg (eg, movstr).
1751
1752    ALREADY_DEAD is nonzero if USEDREG is known to be dead even though
1753    there is no REG_DEAD note on INSN.  This occurs during the processing
1754    of REG_NO_CONFLICT blocks.
1755
1756    MAY_SAVE_COPY is nonzero if this insn is simply copying USEDREG to
1757    SETREG or if the input and output must share a register.
1758    In that case, we record a hard reg suggestion in QTY_PHYS_COPY_SUGG.
1759
1760    There are elaborate checks for the validity of combining.  */
1761
1762 static int
1763 combine_regs (rtx usedreg, rtx setreg, int may_save_copy, int insn_number,
1764               rtx insn, int already_dead)
1765 {
1766   int ureg, sreg;
1767   int offset = 0;
1768   int usize, ssize;
1769   int sqty;
1770
1771   /* Determine the numbers and sizes of registers being used.  If a subreg
1772      is present that does not change the entire register, don't consider
1773      this a copy insn.  */
1774
1775   while (GET_CODE (usedreg) == SUBREG)
1776     {
1777       rtx subreg = SUBREG_REG (usedreg);
1778
1779       if (GET_CODE (subreg) == REG)
1780         {
1781           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1782             may_save_copy = 0;
1783
1784           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1785             offset += subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1786                                            GET_MODE (subreg),
1787                                            SUBREG_BYTE (usedreg),
1788                                            GET_MODE (usedreg));
1789           else
1790             offset += (SUBREG_BYTE (usedreg)
1791                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1792         }
1793
1794       usedreg = subreg;
1795     }
1796
1797   if (GET_CODE (usedreg) != REG)
1798     return 0;
1799
1800   ureg = REGNO (usedreg);
1801   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1802     usize = HARD_REGNO_NREGS (ureg, GET_MODE (usedreg));
1803   else
1804     usize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (usedreg))
1805               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)) - 1))
1806              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (usedreg)));
1807
1808   while (GET_CODE (setreg) == SUBREG)
1809     {
1810       rtx subreg = SUBREG_REG (setreg);
1811
1812       if (GET_CODE (subreg) == REG)
1813         {
1814           if (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (subreg)) > UNITS_PER_WORD)
1815             may_save_copy = 0;
1816
1817           if (REGNO (subreg) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1818             offset -= subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
1819                                            GET_MODE (subreg),
1820                                            SUBREG_BYTE (setreg),
1821                                            GET_MODE (setreg));
1822           else
1823             offset -= (SUBREG_BYTE (setreg)
1824                       / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1825         }
1826
1827       setreg = subreg;
1828     }
1829
1830   if (GET_CODE (setreg) != REG)
1831     return 0;
1832
1833   sreg = REGNO (setreg);
1834   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1835     ssize = HARD_REGNO_NREGS (sreg, GET_MODE (setreg));
1836   else
1837     ssize = ((GET_MODE_SIZE (GET_MODE (setreg))
1838               + (REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)) - 1))
1839              / REGMODE_NATURAL_SIZE (GET_MODE (setreg)));
1840
1841   /* If UREG is a pseudo-register that hasn't already been assigned a
1842      quantity number, it means that it is not local to this block or dies
1843      more than once.  In either event, we can't do anything with it.  */
1844   if ((ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[ureg] < 0)
1845       /* Do not combine registers unless one fits within the other.  */
1846       || (offset > 0 && usize + offset > ssize)
1847       || (offset < 0 && usize + offset < ssize)
1848       /* Do not combine with a smaller already-assigned object
1849          if that smaller object is already combined with something bigger.  */
1850       || (ssize > usize && ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1851           && usize < qty[reg_qty[ureg]].size)
1852       /* Can't combine if SREG is not a register we can allocate.  */
1853       || (sreg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER && reg_qty[sreg] == -1)
1854       /* Don't combine with a pseudo mentioned in a REG_NO_CONFLICT note.
1855          These have already been taken care of.  This probably wouldn't
1856          combine anyway, but don't take any chances.  */
1857       || (ureg >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1858           && find_reg_note (insn, REG_NO_CONFLICT, usedreg))
1859       /* Don't tie something to itself.  In most cases it would make no
1860          difference, but it would screw up if the reg being tied to itself
1861          also dies in this insn.  */
1862       || ureg == sreg
1863       /* Don't try to connect two different hardware registers.  */
1864       || (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER && sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1865       /* Don't connect two different machine modes if they have different
1866          implications as to which registers may be used.  */
1867       || !MODES_TIEABLE_P (GET_MODE (usedreg), GET_MODE (setreg)))
1868     return 0;
1869
1870   /* Now, if UREG is a hard reg and SREG is a pseudo, record the hard reg in
1871      qty_phys_sugg for the pseudo instead of tying them.
1872
1873      Return "failure" so that the lifespan of UREG is terminated here;
1874      that way the two lifespans will be disjoint and nothing will prevent
1875      the pseudo reg from being given this hard reg.  */
1876
1877   if (ureg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1878     {
1879       /* Allocate a quantity number so we have a place to put our
1880          suggestions.  */
1881       if (reg_qty[sreg] == -2)
1882         reg_is_born (setreg, 2 * insn_number);
1883
1884       if (reg_qty[sreg] >= 0)
1885         {
1886           if (may_save_copy
1887               && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1888             {
1889               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1890               qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1891             }
1892           else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg))
1893             {
1894               SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[sreg]], ureg);
1895               qty_phys_num_sugg[reg_qty[sreg]]++;
1896             }
1897         }
1898       return 0;
1899     }
1900
1901   /* Similarly for SREG a hard register and UREG a pseudo register.  */
1902
1903   if (sreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1904     {
1905       if (may_save_copy
1906           && ! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1907         {
1908           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_copy_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1909           qty_phys_num_copy_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1910         }
1911       else if (! TEST_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg))
1912         {
1913           SET_HARD_REG_BIT (qty_phys_sugg[reg_qty[ureg]], sreg);
1914           qty_phys_num_sugg[reg_qty[ureg]]++;
1915         }
1916       return 0;
1917     }
1918
1919   /* At this point we know that SREG and UREG are both pseudos.
1920      Do nothing if SREG already has a quantity or is a register that we
1921      don't allocate.  */
1922   if (reg_qty[sreg] >= -1
1923       /* If we are not going to let any regs live across calls,
1924          don't tie a call-crossing reg to a non-call-crossing reg.  */
1925       || (current_function_has_nonlocal_label
1926           && ((REG_N_CALLS_CROSSED (ureg) > 0)
1927               != (REG_N_CALLS_CROSSED (sreg) > 0))))
1928     return 0;
1929
1930   /* We don't already know about SREG, so tie it to UREG
1931      if this is the last use of UREG, provided the classes they want
1932      are compatible.  */
1933
1934   if ((already_dead || find_regno_note (insn, REG_DEAD, ureg))
1935       && reg_meets_class_p (sreg, qty[reg_qty[ureg]].min_class))
1936     {
1937       /* Add SREG to UREG's quantity.  */
1938       sqty = reg_qty[ureg];
1939       reg_qty[sreg] = sqty;
1940       reg_offset[sreg] = reg_offset[ureg] + offset;
1941       reg_next_in_qty[sreg] = qty[sqty].first_reg;
1942       qty[sqty].first_reg = sreg;
1943
1944       /* If SREG's reg class is smaller, set qty[SQTY].min_class.  */
1945       update_qty_class (sqty, sreg);
1946
1947       /* Update info about quantity SQTY.  */
1948       qty[sqty].n_calls_crossed += REG_N_CALLS_CROSSED (sreg);
1949       qty[sqty].n_refs += REG_N_REFS (sreg);
1950       qty[sqty].freq += REG_FREQ (sreg);
1951       if (usize < ssize)
1952         {
1953           int i;
1954
1955           for (i = qty[sqty].first_reg; i >= 0; i = reg_next_in_qty[i])
1956             reg_offset[i] -= offset;
1957
1958           qty[sqty].size = ssize;
1959           qty[sqty].mode = GET_MODE (setreg);
1960         }
1961     }
1962   else
1963     return 0;
1964
1965   return 1;
1966 }
1967 \f
1968 /* Return 1 if the preferred class of REG allows it to be tied
1969    to a quantity or register whose class is CLASS.
1970    True if REG's reg class either contains or is contained in CLASS.  */
1971
1972 static int
1973 reg_meets_class_p (int reg, enum reg_class class)
1974 {
1975   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1976   return (reg_class_subset_p (rclass, class)
1977           || reg_class_subset_p (class, rclass));
1978 }
1979
1980 /* Update the class of QTYNO assuming that REG is being tied to it.  */
1981
1982 static void
1983 update_qty_class (int qtyno, int reg)
1984 {
1985   enum reg_class rclass = reg_preferred_class (reg);
1986   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].min_class))
1987     qty[qtyno].min_class = rclass;
1988
1989   rclass = reg_alternate_class (reg);
1990   if (reg_class_subset_p (rclass, qty[qtyno].alternate_class))
1991     qty[qtyno].alternate_class = rclass;
1992 }
1993 \f
1994 /* Handle something which alters the value of an rtx REG.
1995
1996    REG is whatever is set or clobbered.  SETTER is the rtx that
1997    is modifying the register.
1998
1999    If it is not really a register, we do nothing.
2000    The file-global variables `this_insn' and `this_insn_number'
2001    carry info from `block_alloc'.  */
2002
2003 static void
2004 reg_is_set (rtx reg, rtx setter, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2005 {
2006   /* Note that note_stores will only pass us a SUBREG if it is a SUBREG of
2007      a hard register.  These may actually not exist any more.  */
2008
2009   if (GET_CODE (reg) != SUBREG
2010       && GET_CODE (reg) != REG)
2011     return;
2012
2013   /* Mark this register as being born.  If it is used in a CLOBBER, mark
2014      it as being born halfway between the previous insn and this insn so that
2015      it conflicts with our inputs but not the outputs of the previous insn.  */
2016
2017   reg_is_born (reg, 2 * this_insn_number - (GET_CODE (setter) == CLOBBER));
2018 }
2019 \f
2020 /* Handle beginning of the life of register REG.
2021    BIRTH is the index at which this is happening.  */
2022
2023 static void
2024 reg_is_born (rtx reg, int birth)
2025 {
2026   int regno;
2027
2028   if (GET_CODE (reg) == SUBREG)
2029     {
2030       regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
2031       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2032         regno = subreg_hard_regno (reg, 1);
2033     }
2034   else
2035     regno = REGNO (reg);
2036
2037   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2038     {
2039       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1);
2040
2041       /* If the register was to have been born earlier that the present
2042          insn, mark it as live where it is actually born.  */
2043       if (birth < 2 * this_insn_number)
2044         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1, birth, 2 * this_insn_number);
2045     }
2046   else
2047     {
2048       if (reg_qty[regno] == -2)
2049         alloc_qty (regno, GET_MODE (reg), PSEUDO_REGNO_SIZE (regno), birth);
2050
2051       /* If this register has a quantity number, show that it isn't dead.  */
2052       if (reg_qty[regno] >= 0)
2053         qty[reg_qty[regno]].death = -1;
2054     }
2055 }
2056
2057 /* Record the death of REG in the current insn.  If OUTPUT_P is nonzero,
2058    REG is an output that is dying (i.e., it is never used), otherwise it
2059    is an input (the normal case).
2060    If OUTPUT_P is 1, then we extend the life past the end of this insn.  */
2061
2062 static void
2063 wipe_dead_reg (rtx reg, int output_p)
2064 {
2065   int regno = REGNO (reg);
2066
2067   /* If this insn has multiple results,
2068      and the dead reg is used in one of the results,
2069      extend its life to after this insn,
2070      so it won't get allocated together with any other result of this insn.
2071
2072      It is unsafe to use !single_set here since it will ignore an unused
2073      output.  Just because an output is unused does not mean the compiler
2074      can assume the side effect will not occur.   Consider if REG appears
2075      in the address of an output and we reload the output.  If we allocate
2076      REG to the same hard register as an unused output we could set the hard
2077      register before the output reload insn.  */
2078   if (GET_CODE (PATTERN (this_insn)) == PARALLEL
2079       && multiple_sets (this_insn))
2080     {
2081       int i;
2082       for (i = XVECLEN (PATTERN (this_insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2083         {
2084           rtx set = XVECEXP (PATTERN (this_insn), 0, i);
2085           if (GET_CODE (set) == SET
2086               && GET_CODE (SET_DEST (set)) != REG
2087               && !rtx_equal_p (reg, SET_DEST (set))
2088               && reg_overlap_mentioned_p (reg, SET_DEST (set)))
2089             output_p = 1;
2090         }
2091     }
2092
2093   /* If this register is used in an auto-increment address, then extend its
2094      life to after this insn, so that it won't get allocated together with
2095      the result of this insn.  */
2096   if (! output_p && find_regno_note (this_insn, REG_INC, regno))
2097     output_p = 1;
2098
2099   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2100     {
2101       mark_life (regno, GET_MODE (reg), 0);
2102
2103       /* If a hard register is dying as an output, mark it as in use at
2104          the beginning of this insn (the above statement would cause this
2105          not to happen).  */
2106       if (output_p)
2107         post_mark_life (regno, GET_MODE (reg), 1,
2108                         2 * this_insn_number, 2 * this_insn_number + 1);
2109     }
2110
2111   else if (reg_qty[regno] >= 0)
2112     qty[reg_qty[regno]].death = 2 * this_insn_number + output_p;
2113 }
2114 \f
2115 /* Find a block of SIZE words of hard regs in reg_class CLASS
2116    that can hold something of machine-mode MODE
2117      (but actually we test only the first of the block for holding MODE)
2118    and still free between insn BORN_INDEX and insn DEAD_INDEX,
2119    and return the number of the first of them.
2120    Return -1 if such a block cannot be found.
2121    If QTYNO crosses calls, insist on a register preserved by calls,
2122    unless ACCEPT_CALL_CLOBBERED is nonzero.
2123
2124    If JUST_TRY_SUGGESTED is nonzero, only try to see if the suggested
2125    register is available.  If not, return -1.  */
2126
2127 static int
2128 find_free_reg (enum reg_class class, enum machine_mode mode, int qtyno,
2129                int accept_call_clobbered, int just_try_suggested,
2130                int born_index, int dead_index)
2131 {
2132   int i, ins;
2133   HARD_REG_SET first_used, used;
2134 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2135   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2136 #endif
2137
2138   /* Validate our parameters.  */
2139   if (born_index < 0 || born_index > dead_index)
2140     abort ();
2141
2142   /* Don't let a pseudo live in a reg across a function call
2143      if we might get a nonlocal goto.  */
2144   if (current_function_has_nonlocal_label
2145       && qty[qtyno].n_calls_crossed > 0)
2146     return -1;
2147
2148   if (accept_call_clobbered)
2149     COPY_HARD_REG_SET (used, call_fixed_reg_set);
2150   else if (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0)
2151     COPY_HARD_REG_SET (used, fixed_reg_set);
2152   else
2153     COPY_HARD_REG_SET (used, call_used_reg_set);
2154
2155   if (accept_call_clobbered)
2156     IOR_HARD_REG_SET (used, losing_caller_save_reg_set);
2157
2158   for (ins = born_index; ins < dead_index; ins++)
2159     IOR_HARD_REG_SET (used, regs_live_at[ins]);
2160
2161   IOR_COMPL_HARD_REG_SET (used, reg_class_contents[(int) class]);
2162
2163   /* Don't use the frame pointer reg in local-alloc even if
2164      we may omit the frame pointer, because if we do that and then we
2165      need a frame pointer, reload won't know how to move the pseudo
2166      to another hard reg.  It can move only regs made by global-alloc.
2167
2168      This is true of any register that can be eliminated.  */
2169 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2170   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2171     SET_HARD_REG_BIT (used, eliminables[i].from);
2172 #if FRAME_POINTER_REGNUM != HARD_FRAME_POINTER_REGNUM
2173   /* If FRAME_POINTER_REGNUM is not a real register, then protect the one
2174      that it might be eliminated into.  */
2175   SET_HARD_REG_BIT (used, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2176 #endif
2177 #else
2178   SET_HARD_REG_BIT (used, FRAME_POINTER_REGNUM);
2179 #endif
2180
2181 #ifdef CANNOT_CHANGE_MODE_CLASS
2182   cannot_change_mode_set_regs (&used, mode, qty[qtyno].first_reg);
2183 #endif
2184
2185   /* Normally, the registers that can be used for the first register in
2186      a multi-register quantity are the same as those that can be used for
2187      subsequent registers.  However, if just trying suggested registers,
2188      restrict our consideration to them.  If there are copy-suggested
2189      register, try them.  Otherwise, try the arithmetic-suggested
2190      registers.  */
2191   COPY_HARD_REG_SET (first_used, used);
2192
2193   if (just_try_suggested)
2194     {
2195       if (qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0)
2196         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_copy_sugg[qtyno]);
2197       else
2198         IOR_COMPL_HARD_REG_SET (first_used, qty_phys_sugg[qtyno]);
2199     }
2200
2201   /* If all registers are excluded, we can't do anything.  */
2202   GO_IF_HARD_REG_SUBSET (reg_class_contents[(int) ALL_REGS], first_used, fail);
2203
2204   /* If at least one would be suitable, test each hard reg.  */
2205
2206   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
2207     {
2208 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
2209       int regno = reg_alloc_order[i];
2210 #else
2211       int regno = i;
2212 #endif
2213       if (! TEST_HARD_REG_BIT (first_used, regno)
2214           && HARD_REGNO_MODE_OK (regno, mode)
2215           && (qty[qtyno].n_calls_crossed == 0
2216               || accept_call_clobbered
2217               || ! HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2218         {
2219           int j;
2220           int size1 = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2221           for (j = 1; j < size1 && ! TEST_HARD_REG_BIT (used, regno + j); j++);
2222           if (j == size1)
2223             {
2224               /* Mark that this register is in use between its birth and death
2225                  insns.  */
2226               post_mark_life (regno, mode, 1, born_index, dead_index);
2227               return regno;
2228             }
2229 #ifndef REG_ALLOC_ORDER
2230           /* Skip starting points we know will lose.  */
2231           i += j;
2232 #endif
2233         }
2234     }
2235
2236  fail:
2237   /* If we are just trying suggested register, we have just tried copy-
2238      suggested registers, and there are arithmetic-suggested registers,
2239      try them.  */
2240
2241   /* If it would be profitable to allocate a call-clobbered register
2242      and save and restore it around calls, do that.  */
2243   if (just_try_suggested && qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] != 0
2244       && qty_phys_num_sugg[qtyno] != 0)
2245     {
2246       /* Don't try the copy-suggested regs again.  */
2247       qty_phys_num_copy_sugg[qtyno] = 0;
2248       return find_free_reg (class, mode, qtyno, accept_call_clobbered, 1,
2249                             born_index, dead_index);
2250     }
2251
2252   /* We need not check to see if the current function has nonlocal
2253      labels because we don't put any pseudos that are live over calls in
2254      registers in that case.  */
2255
2256   if (! accept_call_clobbered
2257       && flag_caller_saves
2258       && ! just_try_suggested
2259       && qty[qtyno].n_calls_crossed != 0
2260       && CALLER_SAVE_PROFITABLE (qty[qtyno].n_refs,
2261                                  qty[qtyno].n_calls_crossed))
2262     {
2263       i = find_free_reg (class, mode, qtyno, 1, 0, born_index, dead_index);
2264       if (i >= 0)
2265         caller_save_needed = 1;
2266       return i;
2267     }
2268   return -1;
2269 }
2270 \f
2271 /* Mark that REGNO with machine-mode MODE is live starting from the current
2272    insn (if LIFE is nonzero) or dead starting at the current insn (if LIFE
2273    is zero).  */
2274
2275 static void
2276 mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life)
2277 {
2278   int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2279   if (life)
2280     while (--j >= 0)
2281       SET_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2282   else
2283     while (--j >= 0)
2284       CLEAR_HARD_REG_BIT (regs_live, regno + j);
2285 }
2286
2287 /* Mark register number REGNO (with machine-mode MODE) as live (if LIFE
2288    is nonzero) or dead (if LIFE is zero) from insn number BIRTH (inclusive)
2289    to insn number DEATH (exclusive).  */
2290
2291 static void
2292 post_mark_life (int regno, enum machine_mode mode, int life, int birth,
2293                 int death)
2294 {
2295   int j = HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
2296   HARD_REG_SET this_reg;
2297
2298   CLEAR_HARD_REG_SET (this_reg);
2299   while (--j >= 0)
2300     SET_HARD_REG_BIT (this_reg, regno + j);
2301
2302   if (life)
2303     while (birth < death)
2304       {
2305         IOR_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2306         birth++;
2307       }
2308   else
2309     while (birth < death)
2310       {
2311         AND_COMPL_HARD_REG_SET (regs_live_at[birth], this_reg);
2312         birth++;
2313       }
2314 }
2315 \f
2316 /* INSN is the CLOBBER insn that starts a REG_NO_NOCONFLICT block, R0
2317    is the register being clobbered, and R1 is a register being used in
2318    the equivalent expression.
2319
2320    If R1 dies in the block and has a REG_NO_CONFLICT note on every insn
2321    in which it is used, return 1.
2322
2323    Otherwise, return 0.  */
2324
2325 static int
2326 no_conflict_p (rtx insn, rtx r0 ATTRIBUTE_UNUSED, rtx r1)
2327 {
2328   int ok = 0;
2329   rtx note = find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL_RTX);
2330   rtx p, last;
2331
2332   /* If R1 is a hard register, return 0 since we handle this case
2333      when we scan the insns that actually use it.  */
2334
2335   if (note == 0
2336       || (GET_CODE (r1) == REG && REGNO (r1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2337       || (GET_CODE (r1) == SUBREG && GET_CODE (SUBREG_REG (r1)) == REG
2338           && REGNO (SUBREG_REG (r1)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2339     return 0;
2340
2341   last = XEXP (note, 0);
2342
2343   for (p = NEXT_INSN (insn); p && p != last; p = NEXT_INSN (p))
2344     if (INSN_P (p))
2345       {
2346         if (find_reg_note (p, REG_DEAD, r1))
2347           ok = 1;
2348
2349         /* There must be a REG_NO_CONFLICT note on every insn, otherwise
2350            some earlier optimization pass has inserted instructions into
2351            the sequence, and it is not safe to perform this optimization.
2352            Note that emit_no_conflict_block always ensures that this is
2353            true when these sequences are created.  */
2354         if (! find_reg_note (p, REG_NO_CONFLICT, r1))
2355           return 0;
2356       }
2357
2358   return ok;
2359 }
2360 \f
2361 /* Return the number of alternatives for which the constraint string P
2362    indicates that the operand must be equal to operand 0 and that no register
2363    is acceptable.  */
2364
2365 static int
2366 requires_inout (const char *p)
2367 {
2368   char c;
2369   int found_zero = 0;
2370   int reg_allowed = 0;
2371   int num_matching_alts = 0;
2372   int len;
2373
2374   for ( ; (c = *p); p += len)
2375     {
2376       len = CONSTRAINT_LEN (c, p);
2377       switch (c)
2378         {
2379         case '=':  case '+':  case '?':
2380         case '#':  case '&':  case '!':
2381         case '*':  case '%':
2382         case 'm':  case '<':  case '>':  case 'V':  case 'o':
2383         case 'E':  case 'F':  case 'G':  case 'H':
2384         case 's':  case 'i':  case 'n':
2385         case 'I':  case 'J':  case 'K':  case 'L':
2386         case 'M':  case 'N':  case 'O':  case 'P':
2387         case 'X':
2388           /* These don't say anything we care about.  */
2389           break;
2390
2391         case ',':
2392           if (found_zero && ! reg_allowed)
2393             num_matching_alts++;
2394
2395           found_zero = reg_allowed = 0;
2396           break;
2397
2398         case '0':
2399           found_zero = 1;
2400           break;
2401
2402         case '1':  case '2':  case '3':  case '4': case '5':
2403         case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
2404           /* Skip the balance of the matching constraint.  */
2405           do
2406             p++;
2407           while (ISDIGIT (*p));
2408           len = 0;
2409           break;
2410
2411         default:
2412           if (REG_CLASS_FROM_CONSTRAINT (c, p) == NO_REGS
2413               && !EXTRA_ADDRESS_CONSTRAINT (c, p))
2414             break;
2415           /* Fall through.  */
2416         case 'p':
2417         case 'g': case 'r':
2418           reg_allowed = 1;
2419           break;
2420         }
2421     }
2422
2423   if (found_zero && ! reg_allowed)
2424     num_matching_alts++;
2425
2426   return num_matching_alts;
2427 }
2428 \f
2429 void
2430 dump_local_alloc (FILE *file)
2431 {
2432   int i;
2433   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
2434     if (reg_renumber[i] != -1)
2435       fprintf (file, ";; Register %d in %d.\n", i, reg_renumber[i]);
2436 }