ea2b69fee76ab53bc03713a1e1ac63360280e663
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006-2015 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 /* The integrated register allocator (IRA) is a
22    regional register allocator performing graph coloring on a top-down
23    traversal of nested regions.  Graph coloring in a region is based
24    on Chaitin-Briggs algorithm.  It is called integrated because
25    register coalescing, register live range splitting, and choosing a
26    better hard register are done on-the-fly during coloring.  Register
27    coalescing and choosing a cheaper hard register is done by hard
28    register preferencing during hard register assigning.  The live
29    range splitting is a byproduct of the regional register allocation.
30
31    Major IRA notions are:
32
33      o *Region* is a part of CFG where graph coloring based on
34        Chaitin-Briggs algorithm is done.  IRA can work on any set of
35        nested CFG regions forming a tree.  Currently the regions are
36        the entire function for the root region and natural loops for
37        the other regions.  Therefore data structure representing a
38        region is called loop_tree_node.
39
40      o *Allocno class* is a register class used for allocation of
41        given allocno.  It means that only hard register of given
42        register class can be assigned to given allocno.  In reality,
43        even smaller subset of (*profitable*) hard registers can be
44        assigned.  In rare cases, the subset can be even smaller
45        because our modification of Chaitin-Briggs algorithm requires
46        that sets of hard registers can be assigned to allocnos forms a
47        forest, i.e. the sets can be ordered in a way where any
48        previous set is not intersected with given set or is a superset
49        of given set.
50
51      o *Pressure class* is a register class belonging to a set of
52        register classes containing all of the hard-registers available
53        for register allocation.  The set of all pressure classes for a
54        target is defined in the corresponding machine-description file
55        according some criteria.  Register pressure is calculated only
56        for pressure classes and it affects some IRA decisions as
57        forming allocation regions.
58
59      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
60        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
61        pseudo-register number, allocno class, conflicting allocnos and
62        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
63        which are important for understanding the allocation algorithm:
64
65        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program points*
66          where the allocno lives.  Program points represent places
67          where a pseudo can be born or become dead (there are
68          approximately two times more program points than the insns)
69          and they are represented by integers starting with 0.  The
70          live ranges are used to find conflicts between allocnos.
71          They also play very important role for the transformation of
72          the IRA internal representation of several regions into a one
73          region representation.  The later is used during the reload
74          pass work because each allocno represents all of the
75          corresponding pseudo-registers.
76
77        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
78          number of available hard-registers of the allocno class.  The
79          cost of a callee-clobbered hard-register for an allocno is
80          increased by the cost of save/restore code around the calls
81          through the given allocno's life.  If the allocno is a move
82          instruction operand and another operand is a hard-register of
83          the allocno class, the cost of the hard-register is decreased
84          by the move cost.
85
86          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
87          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
88          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
89          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
90          another allocno which has just received a hard-register, the
91          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
92          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
93          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
94          costs of all of the conflicting allocnos which are not
95          assigned yet.
96
97        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
98          size as the hard-register costs vector.  To permit an
99          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
100          this vector to calculate the final full cost of the
101          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
102          unassigned allocno are also changed with a change of the
103          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
104          allocno is processed as described above.  This is done to
105          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
106          some hard-registers in order to remove the move instruction
107          corresponding to the copy.
108
109      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
110        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
111        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
112        subregion cap.
113
114      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
115        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
116        Such modifications reflects a preference to use the same
117        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
118        copies are created for move insns (in this case it results in
119        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
120        of an insn which should be assigned to the same hard-register
121        due to constraints in the machine description (it usually
122        results in removing a move generated in reload to satisfy
123        the constraints) and copies referring to the allocno which is
124        the output operand of an instruction and the allocno which is
125        an input operand dying in the instruction (creation of such
126        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
127        create copies between the same register allocnos from different
128        regions because we use another technique for propagating
129        hard-register preference on the borders of regions.
130
131    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
132    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
133    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
134    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
135    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
136    allocnos in a region have the same values as if the region had no
137    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
138    outermost region corresponding to the function have the same values
139    as though the allocation used only one region which is the entire
140    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
141    first IRA did allocation for all function then it improved the
142    allocation for loops then their subloops and so on.
143
144    IRA major passes are:
145
146      o Building IRA internal representation which consists of the
147        following subpasses:
148
149        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
150          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
151
152        * Then IRA finds an allocno class for each allocno and
153          calculates its initial (non-accumulated) cost of memory and
154          each hard-register of its allocno class (file ira-cost.c).
155
156        * IRA creates live ranges of each allocno, calculates register
157          pressure for each pressure class in each region, sets up
158          conflict hard registers for each allocno and info about calls
159          the allocno lives through (file ira-lives.c).
160
161        * IRA removes low register pressure loops from the regions
162          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
163
164        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
165          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
166          ira-build.c).
167
168        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
169
170        * Having live-ranges of allocnos and their classes, IRA creates
171          conflicting allocnos for each allocno.  Conflicting allocnos
172          are stored as a bit vector or array of pointers to the
173          conflicting allocnos whatever is more profitable (file
174          ira-conflicts.c).  At this point IRA creates allocno copies.
175
176      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
177        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
178        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
179
180        * Finding profitable hard registers of corresponding allocno
181          class for each allocno.  For example, only callee-saved hard
182          registers are frequently profitable for allocnos living
183          through colors.  If the profitable hard register set of
184          allocno does not form a tree based on subset relation, we use
185          some approximation to form the tree.  This approximation is
186          used to figure out trivial colorability of allocnos.  The
187          approximation is a pretty rare case.
188
189        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
190          optimistic coloring which is a major improvement over
191          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
192          this point.  There is some freedom in the order of putting
193          allocnos on the stack which can affect the final result of
194          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the
195          order.  The major one is to form *threads* from colorable
196          allocnos and push them on the stack by threads.  Thread is a
197          set of non-conflicting colorable allocnos connected by
198          copies.  The thread contains allocnos from the colorable
199          bucket or colorable allocnos already pushed onto the coloring
200          stack.  Pushing thread allocnos one after another onto the
201          stack increases chances of removing copies when the allocnos
202          get the same hard reg.
203          
204          We also use a modification of Chaitin-Briggs algorithm which
205          works for intersected register classes of allocnos.  To
206          figure out trivial colorability of allocnos, the mentioned
207          above tree of hard register sets is used.  To get an idea how
208          the algorithm works in i386 example, let us consider an
209          allocno to which any general hard register can be assigned.
210          If the allocno conflicts with eight allocnos to which only
211          EAX register can be assigned, given allocno is still
212          trivially colorable because all conflicting allocnos might be
213          assigned only to EAX and all other general hard registers are
214          still free.
215
216          To get an idea of the used trivial colorability criterion, it
217          is also useful to read article "Graph-Coloring Register
218          Allocation for Irregular Architectures" by Michael D. Smith
219          and Glen Holloway.  Major difference between the article
220          approach and approach used in IRA is that Smith's approach
221          takes register classes only from machine description and IRA
222          calculate register classes from intermediate code too
223          (e.g. an explicit usage of hard registers in RTL code for
224          parameter passing can result in creation of additional
225          register classes which contain or exclude the hard
226          registers).  That makes IRA approach useful for improving
227          coloring even for architectures with regular register files
228          and in fact some benchmarking shows the improvement for
229          regular class architectures is even bigger than for irregular
230          ones.  Another difference is that Smith's approach chooses
231          intersection of classes of all insn operands in which a given
232          pseudo occurs.  IRA can use bigger classes if it is still
233          more profitable than memory usage.
234
235        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
236          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
237          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
238          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
239          the hope that some such allocnos will get a hard register
240          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
241          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
242          assigns the allocno the hard-register with minimal full
243          allocation cost which reflects the cost of usage of the
244          hard-register for the allocno and cost of usage of the
245          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
246
247        * Chaitin-Briggs coloring assigns as many pseudos as possible
248          to hard registers.  After coloring we try to improve
249          allocation with cost point of view.  We improve the
250          allocation by spilling some allocnos and assigning the freed
251          hard registers to other allocnos if it decreases the overall
252          allocation cost.
253
254        * After allocno assigning in the region, IRA modifies the hard
255          register and memory costs for the corresponding allocnos in
256          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
257          or moves on the border of the region and its subregions.
258          When default regional allocation algorithm is used
259          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
260          for allocnos if the register pressure in the region for the
261          corresponding pressure class is less than number of available
262          hard registers for given pressure class.
263
264      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
265        by traversing regions in top-down order, it does not know what
266        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
267        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
268        optimization tries to improve allocation in a region having
269        subregions and containing in another region.  If the
270        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
271        the region allocno if it is profitable.  The optimization
272        implements a simple iterative algorithm performing profitable
273        transformations while they are still possible.  It is fast in
274        practice, so there is no real need for a better time complexity
275        algorithm.
276
277      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the
278        same pseudo-register outside and inside a region respectively
279        may be assigned to different locations (hard-registers or
280        memory).  In this case IRA creates and uses a new
281        pseudo-register inside the region and adds code to move allocno
282        values on the region's borders.  This is done during top-down
283        traversal of the regions (file ira-emit.c).  In some
284        complicated cases IRA can create a new allocno to move allocno
285        values (e.g. when a swap of values stored in two hard-registers
286        is needed).  At this stage, the new allocno is marked as
287        spilled.  IRA still creates the pseudo-register and the moves
288        on the region borders even when both allocnos were assigned to
289        the same hard-register.  If the reload pass spills a
290        pseudo-register for some reason, the effect will be smaller
291        because another allocno will still be in the hard-register.  In
292        most cases, this is better then spilling both allocnos.  If
293        reload does not change the allocation for the two
294        pseudo-registers, the trivial move will be removed by
295        post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
296        allocnos assigned to the same hard register when the default
297        regional allocation algorithm is used and the register pressure
298        in the region for the corresponding pressure class is less than
299        number of available hard registers for given pressure class.
300        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
301        to reduce code duplication on the region borders.
302
303      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
304        transforms its internal representation for several regions into
305        one region representation (file ira-build.c).  This process is
306        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
307        rebuilding would be, but is much faster.
308
309      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
310        spilled allocnos.  This is implemented by a simple and fast
311        priority coloring algorithm (see function
312        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
313        created during the code change pass can be assigned to hard
314        registers.
315
316      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
317        communicates with IRA through several functions in file
318        ira-color.c to improve its decisions in
319
320        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
321          about pseudo-register conflicts.
322
323        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
324          of each reload iteration.
325
326        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
327          about pseudo-register live ranges and the register pressure
328          in places where the pseudo-register lives.
329
330    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
331    data are initialized in file ira.c.
332
333    If function has no loops (or the loops are ignored when
334    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
335    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
336    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
337    because many things are not made (like IR flattening, the
338    spill/restore optimization, and the code change).
339
340    Literature is worth to read for better understanding the code:
341
342    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
343      Graph Coloring Register Allocation.
344
345    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
346      hierarchical graph coloring.
347
348    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
349      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
350      Callahan-Koblenz Algorithms.
351
352    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
353      Register Allocation Based on Graph Fusion.
354
355    o Michael D. Smith and Glenn Holloway.  Graph-Coloring Register
356      Allocation for Irregular Architectures
357
358    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
359
360    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
361      register file architectures.
362
363 */
364
365
366 #include "config.h"
367 #include "system.h"
368 #include "coretypes.h"
369 #include "tm.h"
370 #include "regs.h"
371 #include "hash-set.h"
372 #include "machmode.h"
373 #include "vec.h"
374 #include "double-int.h"
375 #include "input.h"
376 #include "alias.h"
377 #include "symtab.h"
378 #include "wide-int.h"
379 #include "inchash.h"
380 #include "tree.h"
381 #include "rtl.h"
382 #include "tm_p.h"
383 #include "target.h"
384 #include "flags.h"
385 #include "obstack.h"
386 #include "bitmap.h"
387 #include "hard-reg-set.h"
388 #include "predict.h"
389 #include "function.h"
390 #include "dominance.h"
391 #include "cfg.h"
392 #include "cfgrtl.h"
393 #include "cfgbuild.h"
394 #include "cfgcleanup.h"
395 #include "basic-block.h"
396 #include "df.h"
397 #include "hashtab.h"
398 #include "statistics.h"
399 #include "real.h"
400 #include "fixed-value.h"
401 #include "insn-config.h"
402 #include "expmed.h"
403 #include "dojump.h"
404 #include "explow.h"
405 #include "calls.h"
406 #include "emit-rtl.h"
407 #include "varasm.h"
408 #include "stmt.h"
409 #include "expr.h"
410 #include "recog.h"
411 #include "params.h"
412 #include "tree-pass.h"
413 #include "output.h"
414 #include "except.h"
415 #include "reload.h"
416 #include "diagnostic-core.h"
417 #include "ggc.h"
418 #include "ira-int.h"
419 #include "lra.h"
420 #include "dce.h"
421 #include "dbgcnt.h"
422 #include "rtl-iter.h"
423 #include "shrink-wrap.h"
424
425 struct target_ira default_target_ira;
426 struct target_ira_int default_target_ira_int;
427 #if SWITCHABLE_TARGET
428 struct target_ira *this_target_ira = &default_target_ira;
429 struct target_ira_int *this_target_ira_int = &default_target_ira_int;
430 #endif
431
432 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
433 int internal_flag_ira_verbose;
434
435 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
436 FILE *ira_dump_file;
437
438 /* The number of elements in the following array.  */
439 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
440
441 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
442    stack slots used in current function so far.  */
443 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
444
445 /* Correspondingly overall cost of the allocation, overall cost before
446    reload, cost of the allocnos assigned to hard-registers, cost of
447    the allocnos assigned to memory, cost of loads, stores and register
448    move insns generated for pseudo-register live range splitting (see
449    ira-emit.c).  */
450 int64_t ira_overall_cost, overall_cost_before;
451 int64_t ira_reg_cost, ira_mem_cost;
452 int64_t ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
453 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
454
455 /* All registers that can be eliminated.  */
456
457 HARD_REG_SET eliminable_regset;
458
459 /* Value of max_reg_num () before IRA work start.  This value helps
460    us to recognize a situation when new pseudos were created during
461    IRA work.  */
462 static int max_regno_before_ira;
463
464 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
465 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
466
467 #define last_mode_for_init_move_cost \
468   (this_target_ira_int->x_last_mode_for_init_move_cost)
469 \f
470
471 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
472 static void
473 setup_reg_mode_hard_regset (void)
474 {
475   int i, m, hard_regno;
476
477   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
478     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
479       {
480         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
481         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
482           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
483             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
484                               hard_regno + i);
485       }
486 }
487
488 \f
489 #define no_unit_alloc_regs \
490   (this_target_ira_int->x_no_unit_alloc_regs)
491
492 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
493 static void
494 setup_class_hard_regs (void)
495 {
496   int cl, i, hard_regno, n;
497   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
498
499   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
500   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
501     {
502       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
503       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
504       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
505       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
506         {
507           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][i] = -1;
508           ira_class_hard_reg_index[cl][i] = -1;
509         }
510       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
511         {
512 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
513           hard_regno = reg_alloc_order[i];
514 #else
515           hard_regno = i;
516 #endif
517           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
518             continue;
519           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
520           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
521             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
522           else
523             {
524               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
525               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
526             }
527         }
528       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
529       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
530         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i))
531           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][n++] = i;
532       ira_assert (ira_class_hard_regs_num[cl] == n);
533     }
534 }
535
536 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
537    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
538    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
539 static void
540 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
541 {
542 #ifdef ADJUST_REG_ALLOC_ORDER
543   ADJUST_REG_ALLOC_ORDER;
544 #endif
545   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
546   if (! use_hard_frame_p)
547     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
548   setup_class_hard_regs ();
549 }
550
551 \f
552
553 #define alloc_reg_class_subclasses \
554   (this_target_ira_int->x_alloc_reg_class_subclasses)
555
556 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
557 static void
558 setup_reg_subclasses (void)
559 {
560   int i, j;
561   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
562
563   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
564     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
565       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
566
567   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
568     {
569       if (i == (int) NO_REGS)
570         continue;
571
572       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
573       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
574       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
575         continue;
576       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
577         if (i != j)
578           {
579             enum reg_class *p;
580
581             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
582             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
583             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
584                                          temp_hard_regset2))
585               continue;
586             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
587             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
588             *p = (enum reg_class) i;
589           }
590     }
591 }
592
593 \f
594
595 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST and IRA_MAX_MEMORY_MOVE_COST.  */
596 static void
597 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
598 {
599   int cl, cl2, mode, cost;
600   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
601
602   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
603     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
604       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
605   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
606     {
607       if (cl != (int) NO_REGS)
608         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
609           {
610             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0]
611               = ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
612               = memory_move_cost ((machine_mode) mode,
613                                   (reg_class_t) cl, false);
614             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1]
615               = ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
616               = memory_move_cost ((machine_mode) mode,
617                                   (reg_class_t) cl, true);
618             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
619                1st pass when the preferred register classes are not
620                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
621             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
622                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
623               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
624                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
625                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
626             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
627                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
628               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
629                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
630                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
631           }
632     }
633   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
634     for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
635       {
636         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
637         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
638         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
639         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
640         ira_class_subset_p[cl][cl2]
641           = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
642         if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset2)
643             && hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl2],
644                                       reg_class_contents[cl]))
645           for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
646             {
647               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][0];
648               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0])
649                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0] = cost;
650               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][1];
651               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1])
652                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1] = cost;
653             }
654       }
655   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
656     for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
657       {
658         ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
659           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0];
660         ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
661           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1];
662       }
663   setup_reg_subclasses ();
664 }
665
666 \f
667
668 /* Define the following macro if allocation through malloc if
669    preferable.  */
670 #define IRA_NO_OBSTACK
671
672 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
673 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
674    IRA.  */
675 static struct obstack ira_obstack;
676 #endif
677
678 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
679 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
680
681 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
682 void *
683 ira_allocate (size_t len)
684 {
685   void *res;
686
687 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
688   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
689 #else
690   res = xmalloc (len);
691 #endif
692   return res;
693 }
694
695 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
696 void
697 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
698 {
699 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
700   /* do nothing */
701 #else
702   free (addr);
703 #endif
704 }
705
706
707 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
708 bitmap
709 ira_allocate_bitmap (void)
710 {
711   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
712 }
713
714 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
715 void
716 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
717 {
718   /* do nothing */
719 }
720
721 \f
722
723 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
724    caps) into file F.  */
725 void
726 ira_print_disposition (FILE *f)
727 {
728   int i, n, max_regno;
729   ira_allocno_t a;
730   basic_block bb;
731
732   fprintf (f, "Disposition:");
733   max_regno = max_reg_num ();
734   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
735     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
736          a != NULL;
737          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
738       {
739         if (n % 4 == 0)
740           fprintf (f, "\n");
741         n++;
742         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
743         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
744           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
745         else
746           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop_num);
747         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
748           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
749         else
750           fprintf (f, " mem");
751       }
752   fprintf (f, "\n");
753 }
754
755 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
756    stderr.  */
757 void
758 ira_debug_disposition (void)
759 {
760   ira_print_disposition (stderr);
761 }
762
763 \f
764
765 /* Set up ira_stack_reg_pressure_class which is the biggest pressure
766    register class containing stack registers or NO_REGS if there are
767    no stack registers.  To find this class, we iterate through all
768    register pressure classes and choose the first register pressure
769    class containing all the stack registers and having the biggest
770    size.  */
771 static void
772 setup_stack_reg_pressure_class (void)
773 {
774   ira_stack_reg_pressure_class = NO_REGS;
775 #ifdef STACK_REGS
776   {
777     int i, best, size;
778     enum reg_class cl;
779     HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
780
781     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
782     for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
783       SET_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i);
784     best = 0;
785     for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
786       {
787         cl = ira_pressure_classes[i];
788         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, temp_hard_regset);
789         AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
790         size = hard_reg_set_size (temp_hard_regset2);
791         if (best < size)
792           {
793             best = size;
794             ira_stack_reg_pressure_class = cl;
795           }
796       }
797   }
798 #endif
799 }
800
801 /* Find pressure classes which are register classes for which we
802    calculate register pressure in IRA, register pressure sensitive
803    insn scheduling, and register pressure sensitive loop invariant
804    motion.
805
806    To make register pressure calculation easy, we always use
807    non-intersected register pressure classes.  A move of hard
808    registers from one register pressure class is not more expensive
809    than load and store of the hard registers.  Most likely an allocno
810    class will be a subset of a register pressure class and in many
811    cases a register pressure class.  That makes usage of register
812    pressure classes a good approximation to find a high register
813    pressure.  */
814 static void
815 setup_pressure_classes (void)
816 {
817   int cost, i, n, curr;
818   int cl, cl2;
819   enum reg_class pressure_classes[N_REG_CLASSES];
820   int m;
821   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
822   bool insert_p;
823
824   n = 0;
825   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
826     {
827       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
828         continue;
829       if (ira_class_hard_regs_num[cl] != 1
830           /* A register class without subclasses may contain a few
831              hard registers and movement between them is costly
832              (e.g. SPARC FPCC registers).  We still should consider it
833              as a candidate for a pressure class.  */
834           && alloc_reg_class_subclasses[cl][0] < cl)
835         {
836           /* Check that the moves between any hard registers of the
837              current class are not more expensive for a legal mode
838              than load/store of the hard registers of the current
839              class.  Such class is a potential candidate to be a
840              register pressure class.  */
841           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
842             {
843               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
844               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
845               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
846                                       ira_prohibited_class_mode_regs[cl][m]);
847               if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
848                 continue;
849               ira_init_register_move_cost_if_necessary ((machine_mode) m);
850               cost = ira_register_move_cost[m][cl][cl];
851               if (cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][1]
852                   || cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][0])
853                 break;
854             }
855           if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
856             continue;
857         }
858       curr = 0;
859       insert_p = true;
860       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
861       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
862       /* Remove so far added pressure classes which are subset of the
863          current candidate class.  Prefer GENERAL_REGS as a pressure
864          register class to another class containing the same
865          allocatable hard registers.  We do this because machine
866          dependent cost hooks might give wrong costs for the latter
867          class but always give the right cost for the former class
868          (GENERAL_REGS).  */
869       for (i = 0; i < n; i++)
870         {
871           cl2 = pressure_classes[i];
872           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
873           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
874           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
875               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
876                   || cl2 == (int) GENERAL_REGS))
877             {
878               pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
879               insert_p = false;
880               continue;
881             }
882           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
883               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
884                   || cl == (int) GENERAL_REGS))
885             continue;
886           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset))
887             insert_p = false;
888           pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
889         }
890       /* If the current candidate is a subset of a so far added
891          pressure class, don't add it to the list of the pressure
892          classes.  */
893       if (insert_p)
894         pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl;
895       n = curr;
896     }
897 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
898   {
899     HARD_REG_SET ignore_hard_regs;
900
901     /* Check pressure classes correctness: here we check that hard
902        registers from all register pressure classes contains all hard
903        registers available for the allocation.  */
904     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
905     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2);
906     COPY_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, no_unit_alloc_regs);
907     for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
908       {
909         /* For some targets (like MIPS with MD_REGS), there are some
910            classes with hard registers available for allocation but
911            not able to hold value of any mode.  */
912         for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
913           if (contains_reg_of_mode[cl][m])
914             break;
915         if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
916           {
917             IOR_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, reg_class_contents[cl]);
918             continue;
919           }
920         for (i = 0; i < n; i++)
921           if ((int) pressure_classes[i] == cl)
922             break;
923         IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
924         if (i < n)
925           IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
926       }
927     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
928       /* Some targets (like SPARC with ICC reg) have allocatable regs
929          for which no reg class is defined.  */
930       if (REGNO_REG_CLASS (i) == NO_REGS)
931         SET_HARD_REG_BIT (ignore_hard_regs, i);
932     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, ignore_hard_regs);
933     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, ignore_hard_regs);
934     ira_assert (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset));
935   }
936 #endif
937   ira_pressure_classes_num = 0;
938   for (i = 0; i < n; i++)
939     {
940       cl = (int) pressure_classes[i];
941       ira_reg_pressure_class_p[cl] = true;
942       ira_pressure_classes[ira_pressure_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
943     }
944   setup_stack_reg_pressure_class ();
945 }
946
947 /* Set up IRA_UNIFORM_CLASS_P.  Uniform class is a register class
948    whose register move cost between any registers of the class is the
949    same as for all its subclasses.  We use the data to speed up the
950    2nd pass of calculations of allocno costs.  */
951 static void
952 setup_uniform_class_p (void)
953 {
954   int i, cl, cl2, m;
955
956   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
957     {
958       ira_uniform_class_p[cl] = false;
959       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
960         continue;
961       /* We can not use alloc_reg_class_subclasses here because move
962          cost hooks does not take into account that some registers are
963          unavailable for the subtarget.  E.g. for i686, INT_SSE_REGS
964          is element of alloc_reg_class_subclasses for GENERAL_REGS
965          because SSE regs are unavailable.  */
966       for (i = 0; (cl2 = reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
967         {
968           if (ira_class_hard_regs_num[cl2] == 0)
969             continue;
970           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
971             if (contains_reg_of_mode[cl][m] && contains_reg_of_mode[cl2][m])
972               {
973                 ira_init_register_move_cost_if_necessary ((machine_mode) m);
974                 if (ira_register_move_cost[m][cl][cl]
975                     != ira_register_move_cost[m][cl2][cl2])
976                   break;
977               }
978           if (m < NUM_MACHINE_MODES)
979             break;
980         }
981       if (cl2 == LIM_REG_CLASSES)
982         ira_uniform_class_p[cl] = true;
983     }
984 }
985
986 /* Set up IRA_ALLOCNO_CLASSES, IRA_ALLOCNO_CLASSES_NUM,
987    IRA_IMPORTANT_CLASSES, and IRA_IMPORTANT_CLASSES_NUM.
988
989    Target may have many subtargets and not all target hard registers can
990    be used for allocation, e.g. x86 port in 32-bit mode can not use
991    hard registers introduced in x86-64 like r8-r15).  Some classes
992    might have the same allocatable hard registers, e.g.  INDEX_REGS
993    and GENERAL_REGS in x86 port in 32-bit mode.  To decrease different
994    calculations efforts we introduce allocno classes which contain
995    unique non-empty sets of allocatable hard-registers.
996
997    Pseudo class cost calculation in ira-costs.c is very expensive.
998    Therefore we are trying to decrease number of classes involved in
999    such calculation.  Register classes used in the cost calculation
1000    are called important classes.  They are allocno classes and other
1001    non-empty classes whose allocatable hard register sets are inside
1002    of an allocno class hard register set.  From the first sight, it
1003    looks like that they are just allocno classes.  It is not true.  In
1004    example of x86-port in 32-bit mode, allocno classes will contain
1005    GENERAL_REGS but not LEGACY_REGS (because allocatable hard
1006    registers are the same for the both classes).  The important
1007    classes will contain GENERAL_REGS and LEGACY_REGS.  It is done
1008    because a machine description insn constraint may refers for
1009    LEGACY_REGS and code in ira-costs.c is mostly base on investigation
1010    of the insn constraints.  */
1011 static void
1012 setup_allocno_and_important_classes (void)
1013 {
1014   int i, j, n, cl;
1015   bool set_p;
1016   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
1017   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
1018
1019   n = 0;
1020   /* Collect classes which contain unique sets of allocatable hard
1021      registers.  Prefer GENERAL_REGS to other classes containing the
1022      same set of hard registers.  */
1023   for (i = 0; i < LIM_REG_CLASSES; i++)
1024     {
1025       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
1026       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1027       for (j = 0; j < n; j++)
1028         {
1029           cl = classes[j];
1030           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
1031           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
1032                                   no_unit_alloc_regs);
1033           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
1034                                     temp_hard_regset2))
1035             break;
1036         }
1037       if (j >= n)
1038         classes[n++] = (enum reg_class) i;
1039       else if (i == GENERAL_REGS)
1040         /* Prefer general regs.  For i386 example, it means that
1041            we prefer GENERAL_REGS over INDEX_REGS or LEGACY_REGS
1042            (all of them consists of the same available hard
1043            registers).  */
1044         classes[j] = (enum reg_class) i;
1045     }
1046   classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
1047
1048   /* Set up classes which can be used for allocnos as classes
1049      containing non-empty unique sets of allocatable hard
1050      registers.  */
1051   ira_allocno_classes_num = 0;
1052   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
1053     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1054       ira_allocno_classes[ira_allocno_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
1055   ira_important_classes_num = 0;
1056   /* Add non-allocno classes containing to non-empty set of
1057      allocatable hard regs.  */
1058   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1059     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1060       {
1061         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1062         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1063         set_p = false;
1064         for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1065           {
1066             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
1067                                reg_class_contents[ira_allocno_classes[j]]);
1068             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
1069             if ((enum reg_class) cl == ira_allocno_classes[j])
1070               break;
1071             else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
1072                                             temp_hard_regset2))
1073               set_p = true;
1074           }
1075         if (set_p && j >= ira_allocno_classes_num)
1076           ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1077             = (enum reg_class) cl;
1078       }
1079   /* Now add allocno classes to the important classes.  */
1080   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1081     ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1082       = ira_allocno_classes[j];
1083   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1084     {
1085       ira_reg_allocno_class_p[cl] = false;
1086       ira_reg_pressure_class_p[cl] = false;
1087     }
1088   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1089     ira_reg_allocno_class_p[ira_allocno_classes[j]] = true;
1090   setup_pressure_classes ();
1091   setup_uniform_class_p ();
1092 }
1093
1094 /* Setup translation in CLASS_TRANSLATE of all classes into a class
1095    given by array CLASSES of length CLASSES_NUM.  The function is used
1096    make translation any reg class to an allocno class or to an
1097    pressure class.  This translation is necessary for some
1098    calculations when we can use only allocno or pressure classes and
1099    such translation represents an approximate representation of all
1100    classes.
1101
1102    The translation in case when allocatable hard register set of a
1103    given class is subset of allocatable hard register set of a class
1104    in CLASSES is pretty simple.  We use smallest classes from CLASSES
1105    containing a given class.  If allocatable hard register set of a
1106    given class is not a subset of any corresponding set of a class
1107    from CLASSES, we use the cheapest (with load/store point of view)
1108    class from CLASSES whose set intersects with given class set.  */
1109 static void
1110 setup_class_translate_array (enum reg_class *class_translate,
1111                              int classes_num, enum reg_class *classes)
1112 {
1113   int cl, mode;
1114   enum reg_class aclass, best_class, *cl_ptr;
1115   int i, cost, min_cost, best_cost;
1116
1117   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1118     class_translate[cl] = NO_REGS;
1119
1120   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1121     {
1122       aclass = classes[i];
1123       for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[aclass][0];
1124            (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
1125            cl_ptr++)
1126         if (class_translate[cl] == NO_REGS)
1127           class_translate[cl] = aclass;
1128       class_translate[aclass] = aclass;
1129     }
1130   /* For classes which are not fully covered by one of given classes
1131      (in other words covered by more one given class), use the
1132      cheapest class.  */
1133   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1134     {
1135       if (cl == NO_REGS || class_translate[cl] != NO_REGS)
1136         continue;
1137       best_class = NO_REGS;
1138       best_cost = INT_MAX;
1139       for (i = 0; i < classes_num; i++)
1140         {
1141           aclass = classes[i];
1142           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
1143                              reg_class_contents[aclass]);
1144           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1145           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1146           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1147             {
1148               min_cost = INT_MAX;
1149               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1150                 {
1151                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][aclass][0]
1152                           + ira_memory_move_cost[mode][aclass][1]);
1153                   if (min_cost > cost)
1154                     min_cost = cost;
1155                 }
1156               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
1157                 {
1158                   best_class = aclass;
1159                   best_cost = min_cost;
1160                 }
1161             }
1162         }
1163       class_translate[cl] = best_class;
1164     }
1165 }
1166
1167 /* Set up array IRA_ALLOCNO_CLASS_TRANSLATE and
1168    IRA_PRESSURE_CLASS_TRANSLATE.  */
1169 static void
1170 setup_class_translate (void)
1171 {
1172   setup_class_translate_array (ira_allocno_class_translate,
1173                                ira_allocno_classes_num, ira_allocno_classes);
1174   setup_class_translate_array (ira_pressure_class_translate,
1175                                ira_pressure_classes_num, ira_pressure_classes);
1176 }
1177
1178 /* Order numbers of allocno classes in original target allocno class
1179    array, -1 for non-allocno classes.  */
1180 static int allocno_class_order[N_REG_CLASSES];
1181
1182 /* The function used to sort the important classes.  */
1183 static int
1184 comp_reg_classes_func (const void *v1p, const void *v2p)
1185 {
1186   enum reg_class cl1 = *(const enum reg_class *) v1p;
1187   enum reg_class cl2 = *(const enum reg_class *) v2p;
1188   enum reg_class tcl1, tcl2;
1189   int diff;
1190
1191   tcl1 = ira_allocno_class_translate[cl1];
1192   tcl2 = ira_allocno_class_translate[cl2];
1193   if (tcl1 != NO_REGS && tcl2 != NO_REGS
1194       && (diff = allocno_class_order[tcl1] - allocno_class_order[tcl2]) != 0)
1195     return diff;
1196   return (int) cl1 - (int) cl2;
1197 }
1198
1199 /* For correct work of function setup_reg_class_relation we need to
1200    reorder important classes according to the order of their allocno
1201    classes.  It places important classes containing the same
1202    allocatable hard register set adjacent to each other and allocno
1203    class with the allocatable hard register set right after the other
1204    important classes with the same set.
1205
1206    In example from comments of function
1207    setup_allocno_and_important_classes, it places LEGACY_REGS and
1208    GENERAL_REGS close to each other and GENERAL_REGS is after
1209    LEGACY_REGS.  */
1210 static void
1211 reorder_important_classes (void)
1212 {
1213   int i;
1214
1215   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1216     allocno_class_order[i] = -1;
1217   for (i = 0; i < ira_allocno_classes_num; i++)
1218     allocno_class_order[ira_allocno_classes[i]] = i;
1219   qsort (ira_important_classes, ira_important_classes_num,
1220          sizeof (enum reg_class), comp_reg_classes_func);
1221   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1222     ira_important_class_nums[ira_important_classes[i]] = i;
1223 }
1224
1225 /* Set up IRA_REG_CLASS_SUBUNION, IRA_REG_CLASS_SUPERUNION,
1226    IRA_REG_CLASS_SUPER_CLASSES, IRA_REG_CLASSES_INTERSECT, and
1227    IRA_REG_CLASSES_INTERSECT_P.  For the meaning of the relations,
1228    please see corresponding comments in ira-int.h.  */
1229 static void
1230 setup_reg_class_relations (void)
1231 {
1232   int i, cl1, cl2, cl3;
1233   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
1234   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
1235
1236   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
1237   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1238     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
1239   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1240     {
1241       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
1242       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1243         {
1244           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
1245           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
1246           ira_reg_class_subset[cl1][cl2] = NO_REGS;
1247           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1248           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1249           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
1250           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1251           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
1252               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
1253             {
1254               /* The both classes have no allocatable hard registers
1255                  -- take all class hard registers into account and use
1256                  reg_class_subunion and reg_class_superunion.  */
1257               for (i = 0;; i++)
1258                 {
1259                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
1260                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
1261                     break;
1262                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
1263                                           (enum reg_class) cl3))
1264                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1265                 }
1266               ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
1267               ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = reg_class_superunion[cl1][cl2];
1268               continue;
1269             }
1270           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
1271             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
1272           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
1273               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
1274             {
1275               /* CL1 and CL2 are important classes and CL1 allocatable
1276                  hard register set is inside of CL2 allocatable hard
1277                  registers -- make CL1 a superset of CL2.  */
1278               enum reg_class *p;
1279
1280               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
1281               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
1282                 p++;
1283               *p++ = (enum reg_class) cl2;
1284               *p = LIM_REG_CLASSES;
1285             }
1286           ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1287           ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1288           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
1289           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
1290           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
1291           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
1292           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
1293           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
1294           for (cl3 = 0; cl3 < N_REG_CLASSES; cl3++)
1295             {
1296               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
1297               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1298               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
1299                 {
1300                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1301                      intersection of allocatable hard register sets
1302                      of CL1 and CL2.  */
1303                   if (important_class_p[cl3])
1304                     {
1305                       COPY_HARD_REG_SET
1306                         (temp_set2,
1307                          reg_class_contents
1308                          [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
1309                       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1310                       if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1311                           /* If the allocatable hard register sets are
1312                              the same, prefer GENERAL_REGS or the
1313                              smallest class for debugging
1314                              purposes.  */
1315                           || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1316                               && (cl3 == GENERAL_REGS
1317                                   || ((ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]
1318                                        != GENERAL_REGS)
1319                                       && hard_reg_set_subset_p
1320                                          (reg_class_contents[cl3],
1321                                           reg_class_contents
1322                                           [(int)
1323                                            ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))))
1324                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1325                     }
1326                   COPY_HARD_REG_SET
1327                     (temp_set2,
1328                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subset[cl1][cl2]]);
1329                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1330                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1331                       /* Ignore unavailable hard registers and prefer
1332                          smallest class for debugging purposes.  */
1333                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1334                           && hard_reg_set_subset_p
1335                              (reg_class_contents[cl3],
1336                               reg_class_contents
1337                               [(int) ira_reg_class_subset[cl1][cl2]])))
1338                     ira_reg_class_subset[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1339                 }
1340               if (important_class_p[cl3]
1341                   && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
1342                 {
1343                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1344                      union of allocatable hard register sets of CL1
1345                      and CL2.  */
1346                   COPY_HARD_REG_SET
1347                     (temp_set2,
1348                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]]);
1349                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1350                   if (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1351                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
1352                           
1353                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1354                                                       temp_hard_regset)
1355                               || cl3 == GENERAL_REGS
1356                               /* If the allocatable hard register sets are the
1357                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1358                                  class for debugging purposes.  */
1359                               || (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1360                                   && hard_reg_set_subset_p
1361                                      (reg_class_contents[cl3],
1362                                       reg_class_contents
1363                                       [(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]])))))
1364                     ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1365                 }
1366               if (hard_reg_set_subset_p (union_set, temp_hard_regset))
1367                 {
1368                   /* CL3 allocatable hard register set contains union
1369                      of allocatable hard register sets of CL1 and
1370                      CL2.  */
1371                   COPY_HARD_REG_SET
1372                     (temp_set2,
1373                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]]);
1374                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1375                   if (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1376                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1377
1378                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1379                                                       temp_hard_regset)
1380                               || cl3 == GENERAL_REGS
1381                               /* If the allocatable hard register sets are the
1382                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1383                                  class for debugging purposes.  */
1384                               || (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1385                                   && hard_reg_set_subset_p
1386                                      (reg_class_contents[cl3],
1387                                       reg_class_contents
1388                                       [(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]])))))
1389                     ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1390                 }
1391             }
1392         }
1393     }
1394 }
1395
1396 /* Output all uniform and important classes into file F.  */
1397 static void
1398 print_unform_and_important_classes (FILE *f)
1399 {
1400   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1401   int i, cl;
1402
1403   fprintf (f, "Uniform classes:\n");
1404   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1405     if (ira_uniform_class_p[cl])
1406       fprintf (f, " %s", reg_class_names[cl]);
1407   fprintf (f, "\nImportant classes:\n");
1408   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1409     fprintf (f, " %s", reg_class_names[ira_important_classes[i]]);
1410   fprintf (f, "\n");
1411 }
1412
1413 /* Output all possible allocno or pressure classes and their
1414    translation map into file F.  */
1415 static void
1416 print_translated_classes (FILE *f, bool pressure_p)
1417 {
1418   int classes_num = (pressure_p
1419                      ? ira_pressure_classes_num : ira_allocno_classes_num);
1420   enum reg_class *classes = (pressure_p
1421                              ? ira_pressure_classes : ira_allocno_classes);
1422   enum reg_class *class_translate = (pressure_p
1423                                      ? ira_pressure_class_translate
1424                                      : ira_allocno_class_translate);
1425   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1426   int i;
1427
1428   fprintf (f, "%s classes:\n", pressure_p ? "Pressure" : "Allocno");
1429   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1430     fprintf (f, " %s", reg_class_names[classes[i]]);
1431   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1432   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1433     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1434              reg_class_names[class_translate[i]]);
1435 }
1436
1437 /* Output all possible allocno and translation classes and the
1438    translation maps into stderr.  */
1439 void
1440 ira_debug_allocno_classes (void)
1441 {
1442   print_unform_and_important_classes (stderr);
1443   print_translated_classes (stderr, false);
1444   print_translated_classes (stderr, true);
1445 }
1446
1447 /* Set up different arrays concerning class subsets, allocno and
1448    important classes.  */
1449 static void
1450 find_reg_classes (void)
1451 {
1452   setup_allocno_and_important_classes ();
1453   setup_class_translate ();
1454   reorder_important_classes ();
1455   setup_reg_class_relations ();
1456 }
1457
1458 \f
1459
1460 /* Set up the array above.  */
1461 static void
1462 setup_hard_regno_aclass (void)
1463 {
1464   int i;
1465
1466   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1467     {
1468 #if 1
1469       ira_hard_regno_allocno_class[i]
1470         = (TEST_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, i)
1471            ? NO_REGS
1472            : ira_allocno_class_translate[REGNO_REG_CLASS (i)]);
1473 #else
1474       int j;
1475       enum reg_class cl;
1476       ira_hard_regno_allocno_class[i] = NO_REGS;
1477       for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1478         {
1479           cl = ira_allocno_classes[j];
1480           if (ira_class_hard_reg_index[cl][i] >= 0)
1481             {
1482               ira_hard_regno_allocno_class[i] = cl;
1483               break;
1484             }
1485         }
1486 #endif
1487     }
1488 }
1489
1490 \f
1491
1492 /* Form IRA_REG_CLASS_MAX_NREGS and IRA_REG_CLASS_MIN_NREGS maps.  */
1493 static void
1494 setup_reg_class_nregs (void)
1495 {
1496   int i, cl, cl2, m;
1497
1498   for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1499     {
1500       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1501         ira_reg_class_max_nregs[cl][m]
1502           = ira_reg_class_min_nregs[cl][m]
1503           = targetm.class_max_nregs ((reg_class_t) cl, (machine_mode) m);
1504       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1505         for (i = 0;
1506              (cl2 = alloc_reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES;
1507              i++)
1508           if (ira_reg_class_min_nregs[cl2][m]
1509               < ira_reg_class_min_nregs[cl][m])
1510             ira_reg_class_min_nregs[cl][m] = ira_reg_class_min_nregs[cl2][m];
1511     }
1512 }
1513
1514 \f
1515
1516 /* Set up IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS and IRA_CLASS_SINGLETON.
1517    This function is called once IRA_CLASS_HARD_REGS has been initialized.  */
1518 static void
1519 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1520 {
1521   int j, k, hard_regno, cl, last_hard_regno, count;
1522
1523   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1524     {
1525       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1526       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1527       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1528         {
1529           count = 0;
1530           last_hard_regno = -1;
1531           CLEAR_HARD_REG_SET (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1532           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1533             {
1534               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1535               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (machine_mode) j))
1536                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1537                                   hard_regno);
1538               else if (in_hard_reg_set_p (temp_hard_regset,
1539                                           (machine_mode) j, hard_regno))
1540                 {
1541                   last_hard_regno = hard_regno;
1542                   count++;
1543                 }
1544             }
1545           ira_class_singleton[cl][j] = (count == 1 ? last_hard_regno : -1);
1546         }
1547     }
1548 }
1549
1550 /* Clarify IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS by excluding hard registers
1551    spanning from one register pressure class to another one.  It is
1552    called after defining the pressure classes.  */
1553 static void
1554 clarify_prohibited_class_mode_regs (void)
1555 {
1556   int j, k, hard_regno, cl, pclass, nregs;
1557
1558   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1559     for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1560       {
1561         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_useful_class_mode_regs[cl][j]);
1562         for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1563           {
1564             hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1565             if (TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j], hard_regno))
1566               continue;
1567             nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][j];
1568             if (hard_regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1569               {
1570                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1571                                   hard_regno);
1572                  continue;
1573               }
1574             pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1575             for (nregs-- ;nregs >= 0; nregs--)
1576               if (((enum reg_class) pclass
1577                    != ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS
1578                                                    (hard_regno + nregs)]))
1579                 {
1580                   SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1581                                     hard_regno);
1582                   break;
1583                 }
1584             if (!TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1585                                     hard_regno))
1586               add_to_hard_reg_set (&ira_useful_class_mode_regs[cl][j],
1587                                    (machine_mode) j, hard_regno);
1588           }
1589       }
1590 }
1591 \f
1592 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST, IRA_MAY_MOVE_IN_COST
1593    and IRA_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE.  */
1594 void
1595 ira_init_register_move_cost (machine_mode mode)
1596 {
1597   static unsigned short last_move_cost[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
1598   bool all_match = true;
1599   unsigned int cl1, cl2;
1600
1601   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1602               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1603               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1604   ira_assert (have_regs_of_mode[mode]);
1605   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1606     for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1607       {
1608         int cost;
1609         if (!contains_reg_of_mode[cl1][mode]
1610             || !contains_reg_of_mode[cl2][mode])
1611           {
1612             if ((ira_reg_class_max_nregs[cl1][mode]
1613                  > ira_class_hard_regs_num[cl1])
1614                 || (ira_reg_class_max_nregs[cl2][mode]
1615                     > ira_class_hard_regs_num[cl2]))
1616               cost = 65535;
1617             else
1618               cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl1][0]
1619                       + ira_memory_move_cost[mode][cl2][1]) * 2;
1620           }
1621         else
1622           {
1623             cost = register_move_cost (mode, (enum reg_class) cl1,
1624                                        (enum reg_class) cl2);
1625             ira_assert (cost < 65535);
1626           }
1627         all_match &= (last_move_cost[cl1][cl2] == cost);
1628         last_move_cost[cl1][cl2] = cost;
1629       }
1630   if (all_match && last_mode_for_init_move_cost != -1)
1631     {
1632       ira_register_move_cost[mode]
1633         = ira_register_move_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1634       ira_may_move_in_cost[mode]
1635         = ira_may_move_in_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1636       ira_may_move_out_cost[mode]
1637         = ira_may_move_out_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1638       return;
1639     }
1640   last_mode_for_init_move_cost = mode;
1641   ira_register_move_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1642   ira_may_move_in_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1643   ira_may_move_out_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1644   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1645     for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1646       {
1647         int cost;
1648         enum reg_class *p1, *p2;
1649         
1650         if (last_move_cost[cl1][cl2] == 65535)
1651           {
1652             ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1653             ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1654             ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1655           }
1656         else
1657           {
1658             cost = last_move_cost[cl1][cl2];
1659             
1660             for (p2 = &reg_class_subclasses[cl2][0];
1661                  *p2 != LIM_REG_CLASSES; p2++)
1662               if (ira_class_hard_regs_num[*p2] > 0
1663                   && (ira_reg_class_max_nregs[*p2][mode]
1664                       <= ira_class_hard_regs_num[*p2]))
1665                 cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][cl1][*p2]);
1666             
1667             for (p1 = &reg_class_subclasses[cl1][0];
1668                  *p1 != LIM_REG_CLASSES; p1++)
1669               if (ira_class_hard_regs_num[*p1] > 0
1670                   && (ira_reg_class_max_nregs[*p1][mode]
1671                       <= ira_class_hard_regs_num[*p1]))
1672                 cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][*p1][cl2]);
1673             
1674             ira_assert (cost <= 65535);
1675             ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1676             
1677             if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1678               ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1679             else
1680               ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1681             
1682             if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1683               ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1684             else
1685               ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1686           }
1687       }
1688 }
1689
1690 \f
1691
1692 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1693    different arrays whose values don't depend on the compiled
1694    function.  */
1695 void
1696 ira_init_once (void)
1697 {
1698   ira_init_costs_once ();
1699   lra_init_once ();
1700 }
1701
1702 /* Free ira_max_register_move_cost, ira_may_move_in_cost and
1703    ira_may_move_out_cost for each mode.  */
1704 void
1705 target_ira_int::free_register_move_costs (void)
1706 {
1707   int mode, i;
1708
1709   /* Reset move_cost and friends, making sure we only free shared
1710      table entries once.  */
1711   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1712     if (x_ira_register_move_cost[mode])
1713       {
1714         for (i = 0;
1715              i < mode && (x_ira_register_move_cost[i]
1716                           != x_ira_register_move_cost[mode]);
1717              i++)
1718           ;
1719         if (i == mode)
1720           {
1721             free (x_ira_register_move_cost[mode]);
1722             free (x_ira_may_move_in_cost[mode]);
1723             free (x_ira_may_move_out_cost[mode]);
1724           }
1725       }
1726   memset (x_ira_register_move_cost, 0, sizeof x_ira_register_move_cost);
1727   memset (x_ira_may_move_in_cost, 0, sizeof x_ira_may_move_in_cost);
1728   memset (x_ira_may_move_out_cost, 0, sizeof x_ira_may_move_out_cost);
1729   last_mode_for_init_move_cost = -1;
1730 }
1731
1732 target_ira_int::~target_ira_int ()
1733 {
1734   free_ira_costs ();
1735   free_register_move_costs ();
1736 }
1737
1738 /* This is called every time when register related information is
1739    changed.  */
1740 void
1741 ira_init (void)
1742 {
1743   this_target_ira_int->free_register_move_costs ();
1744   setup_reg_mode_hard_regset ();
1745   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1746   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1747   setup_reg_class_nregs ();
1748   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1749   find_reg_classes ();
1750   clarify_prohibited_class_mode_regs ();
1751   setup_hard_regno_aclass ();
1752   ira_init_costs ();
1753 }
1754
1755 \f
1756 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1757   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1758
1759 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1760 static void
1761 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1762 {
1763   int i, j;
1764   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat;
1765   rtx_insn *move_insn;
1766
1767   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1768     return;
1769   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1770   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1771   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1772   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1773   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1774   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1775     {
1776       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1777       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1778         {
1779           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (machine_mode) i))
1780             continue;
1781           SET_REGNO_RAW (test_reg1, j);
1782           PUT_MODE (test_reg1, (machine_mode) i);
1783           SET_REGNO_RAW (test_reg2, j);
1784           PUT_MODE (test_reg2, (machine_mode) i);
1785           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1786           recog_memoized (move_insn);
1787           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1788             continue;
1789           extract_insn (move_insn);
1790           /* We don't know whether the move will be in code that is optimized
1791              for size or speed, so consider all enabled alternatives.  */
1792           if (! constrain_operands (1, get_enabled_alternatives (move_insn)))
1793             continue;
1794           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1795         }
1796     }
1797 }
1798
1799 \f
1800
1801 /* Setup possible alternatives in ALTS for INSN.  */
1802 void
1803 ira_setup_alts (rtx_insn *insn, HARD_REG_SET &alts)
1804 {
1805   /* MAP nalt * nop -> start of constraints for given operand and
1806      alternative.  */
1807   static vec<const char *> insn_constraints;
1808   int nop, nalt;
1809   bool curr_swapped;
1810   const char *p;
1811   rtx op;
1812   int commutative = -1;
1813
1814   extract_insn (insn);
1815   alternative_mask preferred = get_preferred_alternatives (insn);
1816   CLEAR_HARD_REG_SET (alts);
1817   insn_constraints.release ();
1818   insn_constraints.safe_grow_cleared (recog_data.n_operands
1819                                       * recog_data.n_alternatives + 1);
1820   /* Check that the hard reg set is enough for holding all
1821      alternatives.  It is hard to imagine the situation when the
1822      assertion is wrong.  */
1823   ira_assert (recog_data.n_alternatives
1824               <= (int) MAX (sizeof (HARD_REG_ELT_TYPE) * CHAR_BIT,
1825                             FIRST_PSEUDO_REGISTER));
1826   for (curr_swapped = false;; curr_swapped = true)
1827     {
1828       /* Calculate some data common for all alternatives to speed up the
1829          function.  */
1830       for (nop = 0; nop < recog_data.n_operands; nop++)
1831         {
1832           for (nalt = 0, p = recog_data.constraints[nop];
1833                nalt < recog_data.n_alternatives;
1834                nalt++)
1835             {
1836               insn_constraints[nop * recog_data.n_alternatives + nalt] = p;
1837               while (*p && *p != ',')
1838                 p++;
1839               if (*p)
1840                 p++;
1841             }
1842         }
1843       for (nalt = 0; nalt < recog_data.n_alternatives; nalt++)
1844         {
1845           if (!TEST_BIT (preferred, nalt)
1846               || TEST_HARD_REG_BIT (alts, nalt))
1847             continue;
1848
1849           for (nop = 0; nop < recog_data.n_operands; nop++)
1850             {
1851               int c, len;
1852
1853               op = recog_data.operand[nop];
1854               p = insn_constraints[nop * recog_data.n_alternatives + nalt];
1855               if (*p == 0 || *p == ',')
1856                 continue;
1857               
1858               do
1859                 switch (c = *p, len = CONSTRAINT_LEN (c, p), c)
1860                   {
1861                   case '#':
1862                   case ',':
1863                     c = '\0';
1864                   case '\0':
1865                     len = 0;
1866                     break;
1867                   
1868                   case '%':
1869                     /* We only support one commutative marker, the
1870                        first one.  We already set commutative
1871                        above.  */
1872                     if (commutative < 0)
1873                       commutative = nop;
1874                     break;
1875
1876                   case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
1877                   case '5':  case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
1878                     goto op_success;
1879                     break;
1880                     
1881                   case 'g':
1882                     goto op_success;
1883                     break;
1884                     
1885                   default:
1886                     {
1887                       enum constraint_num cn = lookup_constraint (p);
1888                       switch (get_constraint_type (cn))
1889                         {
1890                         case CT_REGISTER:
1891                           if (reg_class_for_constraint (cn) != NO_REGS)
1892                             goto op_success;
1893                           break;
1894
1895                         case CT_CONST_INT:
1896                           if (CONST_INT_P (op)
1897                               && (insn_const_int_ok_for_constraint
1898                                   (INTVAL (op), cn)))
1899                             goto op_success;
1900                           break;
1901
1902                         case CT_ADDRESS:
1903                         case CT_MEMORY:
1904                           goto op_success;
1905
1906                         case CT_FIXED_FORM:
1907                           if (constraint_satisfied_p (op, cn))
1908                             goto op_success;
1909                           break;
1910                         }
1911                       break;
1912                     }
1913                   }
1914               while (p += len, c);
1915               break;
1916             op_success:
1917               ;
1918             }
1919           if (nop >= recog_data.n_operands)
1920             SET_HARD_REG_BIT (alts, nalt);
1921         }
1922       if (commutative < 0)
1923         break;
1924       if (curr_swapped)
1925         break;
1926       op = recog_data.operand[commutative];
1927       recog_data.operand[commutative] = recog_data.operand[commutative + 1];
1928       recog_data.operand[commutative + 1] = op;
1929
1930     }
1931 }
1932
1933 /* Return the number of the output non-early clobber operand which
1934    should be the same in any case as operand with number OP_NUM (or
1935    negative value if there is no such operand).  The function takes
1936    only really possible alternatives into consideration.  */
1937 int
1938 ira_get_dup_out_num (int op_num, HARD_REG_SET &alts)
1939 {
1940   int curr_alt, c, original, dup;
1941   bool ignore_p, use_commut_op_p;
1942   const char *str;
1943
1944   if (op_num < 0 || recog_data.n_alternatives == 0)
1945     return -1;
1946   /* We should find duplications only for input operands.  */
1947   if (recog_data.operand_type[op_num] != OP_IN)
1948     return -1;
1949   str = recog_data.constraints[op_num];
1950   use_commut_op_p = false;
1951   for (;;)
1952     {
1953       rtx op = recog_data.operand[op_num];
1954       
1955       for (curr_alt = 0, ignore_p = !TEST_HARD_REG_BIT (alts, curr_alt),
1956            original = -1;;)
1957         {
1958           c = *str;
1959           if (c == '\0')
1960             break;
1961           if (c == '#')
1962             ignore_p = true;
1963           else if (c == ',')
1964             {
1965               curr_alt++;
1966               ignore_p = !TEST_HARD_REG_BIT (alts, curr_alt);
1967             }
1968           else if (! ignore_p)
1969             switch (c)
1970               {
1971               case 'g':
1972                 goto fail;
1973               default:
1974                 {
1975                   enum constraint_num cn = lookup_constraint (str);
1976                   enum reg_class cl = reg_class_for_constraint (cn);
1977                   if (cl != NO_REGS
1978                       && !targetm.class_likely_spilled_p (cl))
1979                     goto fail;
1980                   if (constraint_satisfied_p (op, cn))
1981                     goto fail;
1982                   break;
1983                 }
1984                 
1985               case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
1986               case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
1987                 if (original != -1 && original != c)
1988                   goto fail;
1989                 original = c;
1990                 break;
1991               }
1992           str += CONSTRAINT_LEN (c, str);
1993         }
1994       if (original == -1)
1995         goto fail;
1996       dup = -1;
1997       for (ignore_p = false, str = recog_data.constraints[original - '0'];
1998            *str != 0;
1999            str++)
2000         if (ignore_p)
2001           {
2002             if (*str == ',')
2003               ignore_p = false;
2004           }
2005         else if (*str == '#')
2006           ignore_p = true;
2007         else if (! ignore_p)
2008           {
2009             if (*str == '=')
2010               dup = original - '0';
2011             /* It is better ignore an alternative with early clobber.  */
2012             else if (*str == '&')
2013               goto fail;
2014           }
2015       if (dup >= 0)
2016         return dup;
2017     fail:
2018       if (use_commut_op_p)
2019         break;
2020       use_commut_op_p = true;
2021       if (recog_data.constraints[op_num][0] == '%')
2022         str = recog_data.constraints[op_num + 1];
2023       else if (op_num > 0 && recog_data.constraints[op_num - 1][0] == '%')
2024         str = recog_data.constraints[op_num - 1];
2025       else
2026         break;
2027     }
2028   return -1;
2029 }
2030
2031 \f
2032
2033 /* Search forward to see if the source register of a copy insn dies
2034    before either it or the destination register is modified, but don't
2035    scan past the end of the basic block.  If so, we can replace the
2036    source with the destination and let the source die in the copy
2037    insn.
2038
2039    This will reduce the number of registers live in that range and may
2040    enable the destination and the source coalescing, thus often saving
2041    one register in addition to a register-register copy.  */
2042
2043 static void
2044 decrease_live_ranges_number (void)
2045 {
2046   basic_block bb;
2047   rtx_insn *insn;
2048   rtx set, src, dest, dest_death, q, note;
2049   rtx_insn *p;
2050   int sregno, dregno;
2051
2052   if (! flag_expensive_optimizations)
2053     return;
2054
2055   if (ira_dump_file)
2056     fprintf (ira_dump_file, "Starting decreasing number of live ranges...\n");
2057
2058   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2059     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
2060       {
2061         set = single_set (insn);
2062         if (! set)
2063           continue;
2064         src = SET_SRC (set);
2065         dest = SET_DEST (set);
2066         if (! REG_P (src) || ! REG_P (dest)
2067             || find_reg_note (insn, REG_DEAD, src))
2068           continue;
2069         sregno = REGNO (src);
2070         dregno = REGNO (dest);
2071         
2072         /* We don't want to mess with hard regs if register classes
2073            are small.  */
2074         if (sregno == dregno
2075             || (targetm.small_register_classes_for_mode_p (GET_MODE (src))
2076                 && (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2077                     || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2078             /* We don't see all updates to SP if they are in an
2079                auto-inc memory reference, so we must disallow this
2080                optimization on them.  */
2081             || sregno == STACK_POINTER_REGNUM
2082             || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
2083           continue;
2084         
2085         dest_death = NULL_RTX;
2086
2087         for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
2088           {
2089             if (! INSN_P (p))
2090               continue;
2091             if (BLOCK_FOR_INSN (p) != bb)
2092               break;
2093             
2094             if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
2095                 /* If SRC is an asm-declared register, it must not be
2096                    replaced in any asm.  Unfortunately, the REG_EXPR
2097                    tree for the asm variable may be absent in the SRC
2098                    rtx, so we can't check the actual register
2099                    declaration easily (the asm operand will have it,
2100                    though).  To avoid complicating the test for a rare
2101                    case, we just don't perform register replacement
2102                    for a hard reg mentioned in an asm.  */
2103                 || (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2104                     && asm_noperands (PATTERN (p)) >= 0
2105                     && reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (p)))
2106                 /* Don't change hard registers used by a call.  */
2107                 || (CALL_P (p) && sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2108                     && find_reg_fusage (p, USE, src))
2109                 /* Don't change a USE of a register.  */
2110                 || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
2111                     && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
2112               break;
2113             
2114             /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly
2115                more conservative than it needs to be.  */
2116             if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno))
2117                 && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
2118               {
2119                 int failed = 0;
2120                 
2121                 /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN
2122                    again, replacing regs as we go.  Set FAILED if a
2123                    replacement can't be done.  In that case, we can't
2124                    move the death note for SRC.  This should be
2125                    rare.  */
2126                 
2127                 /* Set to stop at next insn.  */
2128                 for (q = next_real_insn (insn);
2129                      q != next_real_insn (p);
2130                      q = next_real_insn (q))
2131                   {
2132                     if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
2133                       {
2134                         /* If SRC is a hard register, we might miss
2135                            some overlapping registers with
2136                            validate_replace_rtx, so we would have to
2137                            undo it.  We can't if DEST is present in
2138                            the insn, so fail in that combination of
2139                            cases.  */
2140                         if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2141                             && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
2142                           failed = 1;
2143                         
2144                         /* Attempt to replace all uses.  */
2145                         else if (!validate_replace_rtx (src, dest, q))
2146                           failed = 1;
2147                         
2148                         /* If this succeeded, but some part of the
2149                            register is still present, undo the
2150                            replacement.  */
2151                         else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2152                                  && reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
2153                           {
2154                             validate_replace_rtx (dest, src, q);
2155                             failed = 1;
2156                           }
2157                       }
2158                     
2159                     /* If DEST dies here, remove the death note and
2160                        save it for later.  Make sure ALL of DEST dies
2161                        here; again, this is overly conservative.  */
2162                     if (! dest_death
2163                         && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)))
2164                       {
2165                         if (GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
2166                           remove_note (q, dest_death);
2167                         else
2168                           {
2169                             failed = 1;
2170                             dest_death = 0;
2171                           }
2172                       }
2173                   }
2174                 
2175                 if (! failed)
2176                   {
2177                     /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
2178                     remove_note (p, note);
2179                     XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
2180                     REG_NOTES (insn) = note;
2181                   }
2182                 
2183                 /* DEST is also dead if INSN has a REG_UNUSED note for
2184                    DEST.  */
2185                 if (! dest_death
2186                     && (dest_death
2187                         = find_regno_note (insn, REG_UNUSED, dregno)))
2188                   {
2189                     PUT_REG_NOTE_KIND (dest_death, REG_DEAD);
2190                     remove_note (insn, dest_death);
2191                   }
2192                 
2193                 /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
2194                 if (dest_death)
2195                   {
2196                     XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
2197                     REG_NOTES (p) = dest_death;
2198                   }
2199                 break;
2200               }
2201             
2202             /* If SRC is a hard register which is set or killed in
2203                some other way, we can't do this optimization.  */
2204             else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && dead_or_set_p (p, src))
2205               break;
2206           }
2207       }
2208 }
2209
2210 \f
2211
2212 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
2213 static bool
2214 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
2215 {
2216   int x_regno, n, i;
2217   ira_allocno_t a;
2218   enum reg_class pref;
2219
2220   /* We only deal with pseudo regs.  */
2221   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
2222     return false;
2223
2224   x_regno = REGNO (x);
2225   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2226     return false;
2227
2228   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
2229      REGNO a bad spill choice.  */
2230   pref = reg_preferred_class (x_regno);
2231   if (reg_class_size[pref] == 1)
2232     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
2233
2234   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
2235      poor choice for a reload regno.  */
2236   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
2237   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2238   for (i = 0; i < n; i++)
2239     {
2240       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2241       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
2242         return true;
2243     }
2244   return false;
2245 }
2246
2247 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
2248    IN or OUT.  */
2249 bool
2250 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
2251 {
2252   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
2253           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
2254 }
2255
2256 /* Add register clobbers from asm statements.  */
2257 static void
2258 compute_regs_asm_clobbered (void)
2259 {
2260   basic_block bb;
2261
2262   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2263     {
2264       rtx_insn *insn;
2265       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
2266         {
2267           df_ref def;
2268
2269           if (NONDEBUG_INSN_P (insn) && extract_asm_operands (PATTERN (insn)))
2270             FOR_EACH_INSN_DEF (def, insn)
2271               {
2272                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
2273                 if (HARD_REGISTER_NUM_P (dregno))
2274                   add_to_hard_reg_set (&crtl->asm_clobbers,
2275                                        GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def)),
2276                                        dregno);
2277               }
2278         }
2279     }
2280 }
2281
2282
2283 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and
2284    REGS_EVER_LIVE.  */
2285 void
2286 ira_setup_eliminable_regset (void)
2287 {
2288 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2289   int i;
2290   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2291 #endif
2292   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
2293      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
2294      case.  At some point, we should improve this by emitting the
2295      sp-adjusting insns for this case.  */
2296   frame_pointer_needed
2297     = (! flag_omit_frame_pointer
2298        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
2299        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions
2300           if the stack pointer is moving.  */
2301        || (flag_stack_check && STACK_CHECK_MOVING_SP)
2302        || crtl->accesses_prior_frames
2303        || (SUPPORTS_STACK_ALIGNMENT && crtl->stack_realign_needed)
2304        /* We need a frame pointer for all Cilk Plus functions that use
2305           Cilk keywords.  */
2306        || (flag_cilkplus && cfun->is_cilk_function)
2307        || targetm.frame_pointer_required ());
2308
2309     /* The chance that FRAME_POINTER_NEEDED is changed from inspecting
2310        RTL is very small.  So if we use frame pointer for RA and RTL
2311        actually prevents this, we will spill pseudos assigned to the
2312        frame pointer in LRA.  */
2313
2314   if (frame_pointer_needed)
2315     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2316     
2317   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
2318   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
2319
2320   compute_regs_asm_clobbered ();
2321
2322   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
2323      use those that we already know won't be eliminated.  */
2324 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2325   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2326     {
2327       bool cannot_elim
2328         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
2329            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && frame_pointer_needed));
2330
2331       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
2332         {
2333             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
2334
2335             if (cannot_elim)
2336               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
2337         }
2338       else if (cannot_elim)
2339         error ("%s cannot be used in asm here",
2340                reg_names[eliminables[i].from]);
2341       else
2342         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
2343     }
2344 #if !HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER
2345   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
2346     {
2347       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2348       if (frame_pointer_needed)
2349         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2350     }
2351   else if (frame_pointer_needed)
2352     error ("%s cannot be used in asm here",
2353            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
2354   else
2355     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2356 #endif
2357
2358 #else
2359   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
2360     {
2361       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
2362       if (frame_pointer_needed)
2363         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
2364     }
2365   else if (frame_pointer_needed)
2366     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
2367   else
2368     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2369 #endif
2370 }
2371
2372 \f
2373
2374 /* Vector of substitutions of register numbers,
2375    used to map pseudo regs into hardware regs.
2376    This is set up as a result of register allocation.
2377    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
2378    or is -1 if no hard reg was assigned.
2379    If N is a hard reg number, element N is N.  */
2380 short *reg_renumber;
2381
2382 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
2383    the allocation found by IRA.  */
2384 static void
2385 setup_reg_renumber (void)
2386 {
2387   int regno, hard_regno;
2388   ira_allocno_t a;
2389   ira_allocno_iterator ai;
2390
2391   caller_save_needed = 0;
2392   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2393     {
2394       if (ira_use_lra_p && ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2395         continue;
2396       /* There are no caps at this point.  */
2397       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
2398       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
2399         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
2400            somewhere in a region.  */
2401         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
2402       ira_free_allocno_updated_costs (a);
2403       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2404       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
2405       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
2406       if (hard_regno >= 0)
2407         {
2408           int i, nwords;
2409           enum reg_class pclass;
2410           ira_object_t obj;
2411           
2412           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
2413           nwords = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2414           for (i = 0; i < nwords; i++)
2415             {
2416               obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2417               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj),
2418                                       reg_class_contents[pclass]);
2419             }
2420           if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
2421               && ira_hard_reg_set_intersection_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2422                                                   call_used_reg_set))
2423             {
2424               ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
2425                           || (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a)
2426                               == ALLOCNO_CHEAP_CALLS_CROSSED_NUM (a))
2427                           || regno >= ira_reg_equiv_len
2428                           || ira_equiv_no_lvalue_p (regno));
2429               caller_save_needed = 1;
2430             }
2431         }
2432     }
2433 }
2434
2435 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
2436    improvements.  */
2437 static void
2438 setup_allocno_assignment_flags (void)
2439 {
2440   int hard_regno;
2441   ira_allocno_t a;
2442   ira_allocno_iterator ai;
2443
2444   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2445     {
2446       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
2447         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
2448            somewhere in a region.  */
2449         ira_free_allocno_updated_costs (a);
2450       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2451       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
2452          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
2453          the same value in different hard registers.  It is also
2454          impossible to assign hard registers correctly to such
2455          allocnos because the cost info and info about intersected
2456          calls are incorrect for them.  */
2457       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
2458                                 || ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest_p
2459                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2460                                     - ALLOCNO_CLASS_COST (a)) < 0);
2461       ira_assert
2462         (hard_regno < 0
2463          || ira_hard_reg_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2464                                    reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)]));
2465     }
2466 }
2467
2468 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
2469    registers and memory for allocnos.  */
2470 static void
2471 calculate_allocation_cost (void)
2472 {
2473   int hard_regno, cost;
2474   ira_allocno_t a;
2475   ira_allocno_iterator ai;
2476
2477   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
2478   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2479     {
2480       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2481       ira_assert (hard_regno < 0
2482                   || (ira_hard_reg_in_set_p
2483                       (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2484                        reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)])));
2485       if (hard_regno < 0)
2486         {
2487           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
2488           ira_mem_cost += cost;
2489         }
2490       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
2491         {
2492           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
2493                   [ira_class_hard_reg_index
2494                    [ALLOCNO_CLASS (a)][hard_regno]]);
2495           ira_reg_cost += cost;
2496         }
2497       else
2498         {
2499           cost = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
2500           ira_reg_cost += cost;
2501         }
2502       ira_overall_cost += cost;
2503     }
2504
2505   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2506     {
2507       fprintf (ira_dump_file,
2508                "+++Costs: overall %"PRId64
2509                ", reg %"PRId64
2510                ", mem %"PRId64
2511                ", ld %"PRId64
2512                ", st %"PRId64
2513                ", move %"PRId64,
2514                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
2515                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
2516       fprintf (ira_dump_file, "\n+++       move loops %d, new jumps %d\n",
2517                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
2518     }
2519
2520 }
2521
2522 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2523 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
2524    of complicated code to transform more one region internal
2525    representation into one region representation.  */
2526 static void
2527 check_allocation (void)
2528 {
2529   ira_allocno_t a;
2530   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
2531   ira_allocno_iterator ai;
2532
2533   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2534     {
2535       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2536       int i;
2537
2538       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2539           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
2540         continue;
2541       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
2542       if (nregs == 1)
2543         /* We allocated a single hard register.  */
2544         n = 1;
2545       else if (n > 1)
2546         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
2547            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
2548         nregs = 1;
2549
2550       for (i = 0; i < n; i++)
2551         {
2552           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2553           ira_object_t conflict_obj;
2554           ira_object_conflict_iterator oci;
2555           int this_regno = hard_regno;
2556           if (n > 1)
2557             {
2558               if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2559                 this_regno += n - i - 1;
2560               else
2561                 this_regno += i;
2562             }
2563           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
2564             {
2565               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
2566               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
2567               if (conflict_hard_regno < 0)
2568                 continue;
2569
2570               conflict_nregs
2571                 = (hard_regno_nregs
2572                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
2573
2574               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
2575                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
2576                 {
2577                   if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2578                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
2579                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
2580                   else
2581                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
2582                   conflict_nregs = 1;
2583                 }
2584
2585               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
2586                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
2587                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
2588                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
2589                 {
2590                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
2591                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
2592                   gcc_unreachable ();
2593                 }
2594             }
2595         }
2596     }
2597 }
2598 #endif
2599
2600 /* Allocate REG_EQUIV_INIT.  Set up it from IRA_REG_EQUIV which should
2601    be already calculated.  */
2602 static void
2603 setup_reg_equiv_init (void)
2604 {
2605   int i;
2606   int max_regno = max_reg_num ();
2607
2608   for (i = 0; i < max_regno; i++)
2609     reg_equiv_init (i) = ira_reg_equiv[i].init_insns;
2610 }
2611
2612 /* Update equiv regno from movement of FROM_REGNO to TO_REGNO.  INSNS
2613    are insns which were generated for such movement.  It is assumed
2614    that FROM_REGNO and TO_REGNO always have the same value at the
2615    point of any move containing such registers. This function is used
2616    to update equiv info for register shuffles on the region borders
2617    and for caller save/restore insns.  */
2618 void
2619 ira_update_equiv_info_by_shuffle_insn (int to_regno, int from_regno, rtx_insn *insns)
2620 {
2621   rtx_insn *insn;
2622   rtx x, note;
2623
2624   if (! ira_reg_equiv[from_regno].defined_p
2625       && (! ira_reg_equiv[to_regno].defined_p
2626           || ((x = ira_reg_equiv[to_regno].memory) != NULL_RTX
2627               && ! MEM_READONLY_P (x))))
2628     return;
2629   insn = insns;
2630   if (NEXT_INSN (insn) != NULL_RTX)
2631     {
2632       if (! ira_reg_equiv[to_regno].defined_p)
2633         {
2634           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].init_insns == NULL_RTX);
2635           return;
2636         }
2637       ira_reg_equiv[to_regno].defined_p = false;
2638       ira_reg_equiv[to_regno].memory
2639         = ira_reg_equiv[to_regno].constant
2640         = ira_reg_equiv[to_regno].invariant
2641         = ira_reg_equiv[to_regno].init_insns = NULL;
2642       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2643         fprintf (ira_dump_file,
2644                  "      Invalidating equiv info for reg %d\n", to_regno);
2645       return;
2646     }
2647   /* It is possible that FROM_REGNO still has no equivalence because
2648      in shuffles to_regno<-from_regno and from_regno<-to_regno the 2nd
2649      insn was not processed yet.  */
2650   if (ira_reg_equiv[from_regno].defined_p)
2651     {
2652       ira_reg_equiv[to_regno].defined_p = true;
2653       if ((x = ira_reg_equiv[from_regno].memory) != NULL_RTX)
2654         {
2655           ira_assert (ira_reg_equiv[from_regno].invariant == NULL_RTX
2656                       && ira_reg_equiv[from_regno].constant == NULL_RTX);
2657           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].memory == NULL_RTX
2658                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].memory, x));
2659           ira_reg_equiv[to_regno].memory = x;
2660           if (! MEM_READONLY_P (x))
2661             /* We don't add the insn to insn init list because memory
2662                equivalence is just to say what memory is better to use
2663                when the pseudo is spilled.  */
2664             return;
2665         }
2666       else if ((x = ira_reg_equiv[from_regno].constant) != NULL_RTX)
2667         {
2668           ira_assert (ira_reg_equiv[from_regno].invariant == NULL_RTX);
2669           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].constant == NULL_RTX
2670                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].constant, x));
2671           ira_reg_equiv[to_regno].constant = x;
2672         }
2673       else
2674         {
2675           x = ira_reg_equiv[from_regno].invariant;
2676           ira_assert (x != NULL_RTX);
2677           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].invariant == NULL_RTX
2678                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].invariant, x));
2679           ira_reg_equiv[to_regno].invariant = x;
2680         }
2681       if (find_reg_note (insn, REG_EQUIV, x) == NULL_RTX)
2682         {
2683           note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, x);
2684           gcc_assert (note != NULL_RTX);
2685           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2686             {
2687               fprintf (ira_dump_file,
2688                        "      Adding equiv note to insn %u for reg %d ",
2689                        INSN_UID (insn), to_regno);
2690               dump_value_slim (ira_dump_file, x, 1);
2691               fprintf (ira_dump_file, "\n");
2692             }
2693         }
2694     }
2695   ira_reg_equiv[to_regno].init_insns
2696     = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
2697                          ira_reg_equiv[to_regno].init_insns);
2698   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2699     fprintf (ira_dump_file,
2700              "      Adding equiv init move insn %u to reg %d\n",
2701              INSN_UID (insn), to_regno);
2702 }
2703
2704 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
2705    by IRA.  */
2706 static void
2707 fix_reg_equiv_init (void)
2708 {
2709   int max_regno = max_reg_num ();
2710   int i, new_regno, max;
2711   rtx x, prev, next, insn, set;
2712
2713   if (max_regno_before_ira < max_regno)
2714     {
2715       max = vec_safe_length (reg_equivs);
2716       grow_reg_equivs ();
2717       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; i++)
2718         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init (i);
2719              x != NULL_RTX;
2720              x = next)
2721           {
2722             next = XEXP (x, 1);
2723             insn = XEXP (x, 0);
2724             set = single_set (as_a <rtx_insn *> (insn));
2725             ira_assert (set != NULL_RTX
2726                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
2727             if (REG_P (SET_DEST (set))
2728                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
2729                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
2730               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
2731             else if (REG_P (SET_SRC (set))
2732                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
2733                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
2734               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
2735             else
2736               gcc_unreachable ();
2737             if (new_regno == i)
2738               prev = x;
2739             else
2740               {
2741                 /* Remove the wrong list element.  */
2742                 if (prev == NULL_RTX)
2743                   reg_equiv_init (i) = next;
2744                 else
2745                   XEXP (prev, 1) = next;
2746                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init (new_regno);
2747                 reg_equiv_init (new_regno) = x;
2748               }
2749           }
2750     }
2751 }
2752
2753 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2754 /* Print redundant memory-memory copies.  */
2755 static void
2756 print_redundant_copies (void)
2757 {
2758   int hard_regno;
2759   ira_allocno_t a;
2760   ira_copy_t cp, next_cp;
2761   ira_allocno_iterator ai;
2762
2763   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2764     {
2765       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2766         /* It is a cap.  */
2767         continue;
2768       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2769       if (hard_regno >= 0)
2770         continue;
2771       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2772         if (cp->first == a)
2773           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2774         else
2775           {
2776             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2777             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
2778                 && cp->insn != NULL_RTX
2779                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
2780               fprintf (ira_dump_file,
2781                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
2782                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
2783           }
2784     }
2785 }
2786 #endif
2787
2788 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
2789    created by IRA starting with START.  */
2790 static void
2791 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
2792 {
2793   int i, old_regno;
2794   int max_regno = max_reg_num ();
2795
2796   for (i = start; i < max_regno; i++)
2797     {
2798       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
2799       ira_assert (i != old_regno);
2800       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
2801                          reg_alternate_class (old_regno),
2802                          reg_allocno_class (old_regno));
2803       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
2804         fprintf (ira_dump_file,
2805                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
2806                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
2807                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
2808     }
2809 }
2810
2811 \f
2812 /* The number of entries allocated in reg_info.  */
2813 static int allocated_reg_info_size;
2814
2815 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
2816    expands some arrays for pseudo-registers.  */
2817 static void
2818 expand_reg_info (void)
2819 {
2820   int i;
2821   int size = max_reg_num ();
2822
2823   resize_reg_info ();
2824   for (i = allocated_reg_info_size; i < size; i++)
2825     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
2826   setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (allocated_reg_info_size);
2827   allocated_reg_info_size = size;
2828 }
2829
2830 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
2831    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
2832 static bool
2833 too_high_register_pressure_p (void)
2834 {
2835   int i;
2836   enum reg_class pclass;
2837
2838   for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
2839     {
2840       pclass = ira_pressure_classes[i];
2841       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[pclass] > 10000)
2842         return true;
2843     }
2844   return false;
2845 }
2846
2847 \f
2848
2849 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
2850    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
2851    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
2852    a use of TO.  */
2853
2854 void
2855 mark_elimination (int from, int to)
2856 {
2857   basic_block bb;
2858   bitmap r;
2859
2860   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2861     {
2862       r = DF_LR_IN (bb);
2863       if (bitmap_bit_p (r, from))
2864         {
2865           bitmap_clear_bit (r, from);
2866           bitmap_set_bit (r, to);
2867         }
2868       if (! df_live)
2869         continue;
2870       r = DF_LIVE_IN (bb);
2871       if (bitmap_bit_p (r, from))
2872         {
2873           bitmap_clear_bit (r, from);
2874           bitmap_set_bit (r, to);
2875         }
2876     }
2877 }
2878
2879 \f
2880
2881 /* The length of the following array.  */
2882 int ira_reg_equiv_len;
2883
2884 /* Info about equiv. info for each register.  */
2885 struct ira_reg_equiv_s *ira_reg_equiv;
2886
2887 /* Expand ira_reg_equiv if necessary.  */
2888 void
2889 ira_expand_reg_equiv (void)
2890 {
2891   int old = ira_reg_equiv_len;
2892
2893   if (ira_reg_equiv_len > max_reg_num ())
2894     return;
2895   ira_reg_equiv_len = max_reg_num () * 3 / 2 + 1;
2896   ira_reg_equiv
2897     = (struct ira_reg_equiv_s *) xrealloc (ira_reg_equiv,
2898                                          ira_reg_equiv_len
2899                                          * sizeof (struct ira_reg_equiv_s));
2900   gcc_assert (old < ira_reg_equiv_len);
2901   memset (ira_reg_equiv + old, 0,
2902           sizeof (struct ira_reg_equiv_s) * (ira_reg_equiv_len - old));
2903 }
2904
2905 static void
2906 init_reg_equiv (void)
2907 {
2908   ira_reg_equiv_len = 0;
2909   ira_reg_equiv = NULL;
2910   ira_expand_reg_equiv ();
2911 }
2912
2913 static void
2914 finish_reg_equiv (void)
2915 {
2916   free (ira_reg_equiv);
2917 }
2918
2919 \f
2920
2921 struct equivalence
2922 {
2923   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
2924      keep track of what memory accesses might be created later,
2925      e.g. by reload.  */
2926   rtx replacement;
2927   rtx *src_p;
2928
2929   /* The list of each instruction which initializes this register.
2930
2931      NULL indicates we know nothing about this register's equivalence
2932      properties.
2933
2934      An INSN_LIST with a NULL insn indicates this pseudo is already
2935      known to not have a valid equivalence.  */
2936   rtx_insn_list *init_insns;
2937
2938   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
2939      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
2940   short loop_depth;
2941   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
2942   unsigned char is_arg_equivalence : 1;
2943   /* Set when an attempt should be made to replace a register
2944      with the associated src_p entry.  */
2945   unsigned char replace : 1;
2946   /* Set if this register has no known equivalence.  */
2947   unsigned char no_equiv : 1;
2948 };
2949
2950 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2951    structure for that register.  */
2952 static struct equivalence *reg_equiv;
2953
2954 /* Used for communication between the following two functions: contains
2955    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2956 static rtx equiv_mem;
2957
2958 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
2959 static int equiv_mem_modified;
2960
2961 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2962    Called via note_stores.  */
2963 static void
2964 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2965                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2966 {
2967   if ((REG_P (dest)
2968        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
2969       || (MEM_P (dest)
2970           && anti_dependence (equiv_mem, dest)))
2971     equiv_mem_modified = 1;
2972 }
2973
2974 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2975    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2976    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2977    CALL_INSN.
2978
2979    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
2980 static int
2981 validate_equiv_mem (rtx_insn *start, rtx reg, rtx memref)
2982 {
2983   rtx_insn *insn;
2984   rtx note;
2985
2986   equiv_mem = memref;
2987   equiv_mem_modified = 0;
2988
2989   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2990      valid equivalence.  */
2991   if (side_effects_p (memref))
2992     return 0;
2993
2994   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
2995     {
2996       if (! INSN_P (insn))
2997         continue;
2998
2999       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
3000         return 1;
3001
3002       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
3003          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
3004          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
3005          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
3006          changed and all hell breaks loose.  */
3007       if (CALL_P (insn))
3008         return 0;
3009
3010       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
3011
3012       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
3013          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
3014          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
3015          the trouble.  */
3016
3017       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
3018         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
3019              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3020             && REG_P (XEXP (note, 0))
3021             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
3022           return 0;
3023     }
3024
3025   return 0;
3026 }
3027
3028 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
3029 static int
3030 equiv_init_varies_p (rtx x)
3031 {
3032   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
3033   int i;
3034   const char *fmt;
3035
3036   switch (code)
3037     {
3038     case MEM:
3039       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
3040
3041     case CONST:
3042     CASE_CONST_ANY:
3043     case SYMBOL_REF:
3044     case LABEL_REF:
3045       return 0;
3046
3047     case REG:
3048       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
3049
3050     case ASM_OPERANDS:
3051       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3052         return 1;
3053
3054       /* Fall through.  */
3055
3056     default:
3057       break;
3058     }
3059
3060   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3061   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3062     if (fmt[i] == 'e')
3063       {
3064         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
3065           return 1;
3066       }
3067     else if (fmt[i] == 'E')
3068       {
3069         int j;
3070         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3071           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
3072             return 1;
3073       }
3074
3075   return 0;
3076 }
3077
3078 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
3079    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
3080    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
3081    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
3082 static int
3083 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
3084 {
3085   int i, j;
3086   const char *fmt;
3087   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3088
3089   switch (code)
3090     {
3091     case SET:
3092       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
3093
3094     case CC0:
3095     case CLOBBER:
3096       return 0;
3097
3098     case PRE_INC:
3099     case PRE_DEC:
3100     case POST_INC:
3101     case POST_DEC:
3102     case PRE_MODIFY:
3103     case POST_MODIFY:
3104       return 0;
3105
3106     case REG:
3107       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
3108                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
3109               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
3110                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
3111
3112     case UNSPEC_VOLATILE:
3113       return 0;
3114
3115     case ASM_OPERANDS:
3116       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3117         return 0;
3118
3119       /* Fall through.  */
3120
3121     default:
3122       break;
3123     }
3124
3125   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3126   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3127     switch (fmt[i])
3128       {
3129       case 'e':
3130         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
3131           return 0;
3132         break;
3133       case 'E':
3134         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3135           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
3136             return 0;
3137         break;
3138       }
3139
3140   return 1;
3141 }
3142
3143 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is
3144    true.  */
3145 static int
3146 contains_replace_regs (rtx x)
3147 {
3148   int i, j;
3149   const char *fmt;
3150   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3151
3152   switch (code)
3153     {
3154     case CONST:
3155     case LABEL_REF:
3156     case SYMBOL_REF:
3157     CASE_CONST_ANY:
3158     case PC:
3159     case CC0:
3160     case HIGH:
3161       return 0;
3162
3163     case REG:
3164       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
3165
3166     default:
3167       break;
3168     }
3169
3170   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3171   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3172     switch (fmt[i])
3173       {
3174       case 'e':
3175         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
3176           return 1;
3177         break;
3178       case 'E':
3179         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3180           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
3181             return 1;
3182         break;
3183       }
3184
3185   return 0;
3186 }
3187
3188 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
3189    to MEMREF.  */
3190 static int
3191 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
3192 {
3193   int i, j;
3194   const char *fmt;
3195   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3196
3197   switch (code)
3198     {
3199     case CONST:
3200     case LABEL_REF:
3201     case SYMBOL_REF:
3202     CASE_CONST_ANY:
3203     case PC:
3204     case CC0:
3205     case HIGH:
3206     case LO_SUM:
3207       return 0;
3208
3209     case REG:
3210       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
3211               && memref_referenced_p (memref,
3212                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
3213
3214     case MEM:
3215       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x))
3216         return 1;
3217       break;
3218
3219     case SET:
3220       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
3221          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
3222       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
3223         {
3224           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
3225             return 1;
3226         }
3227       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
3228         return 1;
3229
3230       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
3231
3232     default:
3233       break;
3234     }
3235
3236   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3237   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3238     switch (fmt[i])
3239       {
3240       case 'e':
3241         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
3242           return 1;
3243         break;
3244       case 'E':
3245         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3246           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
3247             return 1;
3248         break;
3249       }
3250
3251   return 0;
3252 }
3253
3254 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
3255    that would be affected by a store to MEMREF.  */
3256 static int
3257 memref_used_between_p (rtx memref, rtx_insn *start, rtx_insn *end)
3258 {
3259   rtx_insn *insn;
3260
3261   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
3262        insn = NEXT_INSN (insn))
3263     {
3264       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
3265         continue;
3266
3267       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
3268         return 1;
3269
3270       /* Nonconst functions may access memory.  */
3271       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
3272         return 1;
3273     }
3274
3275   return 0;
3276 }
3277
3278 /* Mark REG as having no known equivalence.
3279    Some instructions might have been processed before and furnished
3280    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
3281    removed.
3282    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
3283    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
3284    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
3285 static void
3286 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
3287           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3288 {
3289   int regno;
3290   rtx_insn_list *list;
3291
3292   if (!REG_P (reg))
3293     return;
3294   regno = REGNO (reg);
3295   reg_equiv[regno].no_equiv = 1;
3296   list = reg_equiv[regno].init_insns;
3297   if (list && list->insn () == NULL)
3298     return;
3299   reg_equiv[regno].init_insns = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, NULL_RTX, NULL);
3300   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
3301   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
3302      should keep their initialization insns.  */
3303   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
3304     return;
3305   ira_reg_equiv[regno].defined_p = false;
3306   ira_reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3307   for (; list; list = list->next ())
3308     {
3309       rtx_insn *insn = list->insn ();
3310       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
3311     }
3312 }
3313
3314 /* Check whether the SUBREG is a paradoxical subreg and set the result
3315    in PDX_SUBREGS.  */
3316
3317 static void
3318 set_paradoxical_subreg (rtx_insn *insn, bool *pdx_subregs)
3319 {
3320   subrtx_iterator::array_type array;
3321   FOR_EACH_SUBRTX (iter, array, PATTERN (insn), NONCONST)
3322     {
3323       const_rtx subreg = *iter;
3324       if (GET_CODE (subreg) == SUBREG)
3325         {
3326           const_rtx reg = SUBREG_REG (subreg);
3327           if (REG_P (reg) && paradoxical_subreg_p (subreg))
3328             pdx_subregs[REGNO (reg)] = true;
3329         }
3330     }
3331 }
3332
3333 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
3334    equivalent replacement.  */
3335
3336 static rtx
3337 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
3338 {
3339   if (REG_P (loc))
3340     {
3341       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
3342       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
3343         return simplify_replace_fn_rtx (copy_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p),
3344                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
3345     }
3346   return NULL_RTX;
3347 }
3348
3349 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
3350 static int recorded_label_ref;
3351
3352 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
3353    compilation (either because they can be referenced in memory or are
3354    set once from a single constant).  Lower their priority for a
3355    register.
3356
3357    If such a register is only referenced once, try substituting its
3358    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
3359    register completely.
3360
3361    Initialize init_insns in ira_reg_equiv array.
3362
3363    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
3364 static int
3365 update_equiv_regs (void)
3366 {
3367   rtx_insn *insn;
3368   basic_block bb;
3369   int loop_depth;
3370   bitmap cleared_regs;
3371   bool *pdx_subregs;
3372
3373   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
3374      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
3375   recorded_label_ref = 0;
3376
3377   /* Use pdx_subregs to show whether a reg is used in a paradoxical
3378      subreg.  */
3379   pdx_subregs = XCNEWVEC (bool, max_regno);
3380
3381   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
3382   grow_reg_equivs ();
3383
3384   init_alias_analysis ();
3385
3386   /* Scan insns and set pdx_subregs[regno] if the reg is used in a
3387      paradoxical subreg. Don't set such reg equivalent to a mem,
3388      because lra will not substitute such equiv memory in order to
3389      prevent access beyond allocated memory for paradoxical memory subreg.  */
3390   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3391     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3392       if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
3393         set_paradoxical_subreg (insn, pdx_subregs);
3394
3395   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
3396      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
3397      a register can be set below its use.  */
3398   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3399     {
3400       loop_depth = bb_loop_depth (bb);
3401
3402       for (insn = BB_HEAD (bb);
3403            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3404            insn = NEXT_INSN (insn))
3405         {
3406           rtx note;
3407           rtx set;
3408           rtx dest, src;
3409           int regno;
3410
3411           if (! INSN_P (insn))
3412             continue;
3413
3414           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
3415             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
3416               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
3417
3418           set = single_set (insn);
3419
3420           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
3421              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
3422           if (set == NULL_RTX)
3423             {
3424               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
3425               continue;
3426             }
3427           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
3428             {
3429               int i;
3430
3431               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
3432                 {
3433                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
3434                   if (part != set)
3435                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
3436                 }
3437             }
3438
3439           dest = SET_DEST (set);
3440           src = SET_SRC (set);
3441
3442           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
3443              register and its stack slot.  */
3444           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
3445           if (note)
3446             {
3447               gcc_assert (REG_P (dest));
3448               regno = REGNO (dest);
3449
3450               /* Note that we don't want to clear init_insns in
3451                  ira_reg_equiv even if there are multiple sets of this
3452                  register.  */
3453               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
3454
3455               /* The insn result can have equivalence memory although
3456                  the equivalence is not set up by the insn.  We add
3457                  this insn to init insns as it is a flag for now that
3458                  regno has an equivalence.  We will remove the insn
3459                  from init insn list later.  */
3460               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)) || MEM_P (XEXP (note, 0)))
3461                 ira_reg_equiv[regno].init_insns
3462                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
3463                                        ira_reg_equiv[regno].init_insns);
3464
3465               /* Continue normally in case this is a candidate for
3466                  replacements.  */
3467             }
3468
3469           if (!optimize)
3470             continue;
3471
3472           /* We only handle the case of a pseudo register being set
3473              once, or always to the same value.  */
3474           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
3475              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
3476              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
3477              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
3478              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
3479              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
3480              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
3481              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
3482              or use it.  */
3483
3484           if (!REG_P (dest)
3485               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3486               || (reg_equiv[regno].init_insns
3487                   && reg_equiv[regno].init_insns->insn () == NULL)
3488               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
3489                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
3490             {
3491               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
3492                  also set somewhere else to a constant.  */
3493               note_stores (set, no_equiv, NULL);
3494               continue;
3495             }
3496
3497           /* Don't set reg (if pdx_subregs[regno] == true) equivalent to a mem.  */
3498           if (MEM_P (src) && pdx_subregs[regno])
3499             {
3500               note_stores (set, no_equiv, NULL);
3501               continue;
3502             }
3503
3504           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3505
3506           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
3507              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
3508              there's no point creating it earlier than here.  */
3509           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
3510             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3511
3512           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
3513              since it represents a function call.  */
3514           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
3515             note = NULL_RTX;
3516
3517           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1)
3518             {
3519               bool equal_p = true;
3520               rtx_insn_list *list;
3521
3522               /* If we have already processed this pseudo and determined it
3523                  can not have an equivalence, then honor that decision.  */
3524               if (reg_equiv[regno].no_equiv)
3525                 continue;
3526
3527               if (! note
3528                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
3529                   || (reg_equiv[regno].replacement
3530                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
3531                                         reg_equiv[regno].replacement)))
3532                 {
3533                   no_equiv (dest, set, NULL);
3534                   continue;
3535                 }
3536
3537               list = reg_equiv[regno].init_insns;
3538               for (; list; list = list->next ())
3539                 {
3540                   rtx note_tmp;
3541                   rtx_insn *insn_tmp;
3542
3543                   insn_tmp = list->insn ();
3544                   note_tmp = find_reg_note (insn_tmp, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3545                   gcc_assert (note_tmp);
3546                   if (! rtx_equal_p (XEXP (note, 0), XEXP (note_tmp, 0)))
3547                     {
3548                       equal_p = false;
3549                       break;
3550                     }
3551                 }
3552
3553               if (! equal_p)
3554                 {
3555                   no_equiv (dest, set, NULL);
3556                   continue;
3557                 }
3558             }
3559
3560           /* Record this insn as initializing this register.  */
3561           reg_equiv[regno].init_insns
3562             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
3563
3564           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
3565              it is always equivalent to the constant.  */
3566           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3567               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
3568             {
3569               rtx note_value = XEXP (note, 0);
3570               remove_note (insn, note);
3571               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
3572             }
3573
3574           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
3575              of that register.  Record this insn if the register is only used once
3576              more and the equivalence value is the same as our source.
3577
3578              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
3579              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
3580              as written (if no registers are available, reload will substitute
3581              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
3582              dying in this insn whose death notes would be missed.
3583
3584              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
3585              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
3586              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
3587              note.  */
3588           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
3589
3590           if (note == NULL_RTX && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3591               && MEM_P (SET_SRC (set))
3592               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
3593             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
3594
3595           if (note)
3596             {
3597               int regno = REGNO (dest);
3598               rtx x = XEXP (note, 0);
3599
3600               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
3601                  equivalencing insn.  */
3602               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
3603                 ira_reg_equiv[regno].init_insns
3604                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
3605                                        ira_reg_equiv[regno].init_insns);
3606
3607               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
3608                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
3609                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
3610                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
3611                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
3612               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
3613                   || (GET_CODE (x) == CONST
3614                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
3615                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
3616                 recorded_label_ref = 1;
3617
3618               reg_equiv[regno].replacement = x;
3619               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
3620               reg_equiv[regno].loop_depth = (short) loop_depth;
3621
3622               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
3623               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
3624                 {
3625                   /* Note that the statement below does not affect the priority
3626                      in local-alloc!  */
3627                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
3628
3629                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
3630                      set once and used once, indicate that the reference may be
3631                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
3632                      even if the register is only used in one block so that
3633                      dependencies can be handled where the last register is
3634                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
3635                      and to reduce the number of registers alive across
3636                      calls.  */
3637
3638                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
3639                       && (rtx_equal_p (x, src)
3640                           || ! equiv_init_varies_p (src))
3641                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
3642                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
3643                     reg_equiv[regno].replace = 1;
3644                 }
3645             }
3646         }
3647     }
3648
3649   if (!optimize)
3650     goto out;
3651
3652   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
3653      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
3654
3655   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3656     {
3657       rtx set, src, dest;
3658       unsigned regno;
3659
3660       if (! INSN_P (insn))
3661         continue;
3662
3663       set = single_set (insn);
3664       if (! set)
3665         continue;
3666
3667       dest = SET_DEST (set);
3668       src = SET_SRC (set);
3669
3670       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
3671          in a single basic block, see if the register is always equivalent
3672          to that memory location and if moving the store from INSN to the
3673          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
3674          initializing insn.
3675
3676          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
3677          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
3678
3679          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
3680          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
3681          optimization may move the set of this register immediately before
3682          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
3683          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
3684          pseudo.  */
3685
3686       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
3687           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3688           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3689           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3690           && reg_equiv[regno].init_insns != NULL
3691           && reg_equiv[regno].init_insns->insn () != NULL
3692           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
3693                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
3694           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0))
3695           && ! pdx_subregs[regno])
3696         {
3697           rtx_insn *init_insn =
3698             as_a <rtx_insn *> (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0));
3699           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
3700               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
3701               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
3702                  multiple sets.  */
3703               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
3704             {
3705               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
3706                  the register.  */
3707               ira_reg_equiv[regno].init_insns
3708                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
3709               df_notes_rescan (init_insn);
3710             }
3711         }
3712     }
3713
3714   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3715   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
3716      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
3717      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
3718      initializing reference and this register will go away.  If we
3719      can't replace the reference, and the initializing reference is
3720      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
3721      initialization just before the use, so that they are in the same
3722      basic block.  */
3723   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
3724     {
3725       loop_depth = bb_loop_depth (bb);
3726       for (insn = BB_END (bb);
3727            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
3728            insn = PREV_INSN (insn))
3729         {
3730           rtx link;
3731
3732           if (! INSN_P (insn))
3733             continue;
3734
3735           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
3736           if (JUMP_P (insn)
3737               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
3738             continue;
3739
3740           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
3741             {
3742               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
3743                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
3744                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
3745                 {
3746                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
3747                   rtx equiv_insn;
3748
3749                   if (! reg_equiv[regno].replace
3750                       || reg_equiv[regno].loop_depth < (short) loop_depth
3751                       /* There is no sense to move insns if live range
3752                          shrinkage or register pressure-sensitive
3753                          scheduling were done because it will not
3754                          improve allocation but worsen insn schedule
3755                          with a big probability.  */
3756                       || flag_live_range_shrinkage
3757                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
3758                     continue;
3759
3760                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
3761                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
3762                      once and used once.  (If it were only set, but
3763                      not used, flow would have deleted the setting
3764                      insns.)  Hence there can only be one insn in
3765                      reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
3766                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
3767                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
3768                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3769
3770                   /* We may not move instructions that can throw, since
3771                      that changes basic block boundaries and we are not
3772                      prepared to adjust the CFG to match.  */
3773                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
3774                     continue;
3775
3776                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
3777                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3778                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
3779                     {
3780                       rtx equiv_link;
3781                       rtx last_link;
3782                       rtx note;
3783
3784                       /* Find the last note.  */
3785                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
3786                            last_link = XEXP (last_link, 1))
3787                         ;
3788
3789                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
3790                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
3791                       while (equiv_link)
3792                         {
3793                           note = equiv_link;
3794                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
3795                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3796                             {
3797                               remove_note (equiv_insn, note);
3798                               XEXP (last_link, 1) = note;
3799                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
3800                               last_link = note;
3801                             }
3802                         }
3803
3804                       remove_death (regno, insn);
3805                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3806                       REG_FREQ (regno) = 0;
3807                       delete_insn (equiv_insn);
3808
3809                       reg_equiv[regno].init_insns
3810                         = reg_equiv[regno].init_insns->next ();
3811
3812                       ira_reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3813                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3814                     }
3815                   /* Move the initialization of the register to just before
3816                      INSN.  Update the flow information.  */
3817                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
3818                     {
3819                       rtx_insn *new_insn;
3820
3821                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
3822                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
3823                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
3824                       /* Rescan it to process the notes.  */
3825                       df_insn_rescan (new_insn);
3826
3827                       /* Make sure this insn is recognized before
3828                          reload begins, otherwise
3829                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
3830                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
3831
3832                       delete_insn (equiv_insn);
3833
3834                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3835
3836                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
3837                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3838                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3839                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3840                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
3841
3842                       if (insn == BB_HEAD (bb))
3843                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
3844
3845                       ira_reg_equiv[regno].init_insns
3846                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3847                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3848                     }
3849                 }
3850             }
3851         }
3852     }
3853
3854   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3855     {
3856       FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3857         {
3858           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3859           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3860           if (! df_live)
3861             continue;
3862           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3863           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3864         }
3865
3866       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3867       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3868         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3869           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3870             {
3871               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3872               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3873                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3874                                            adjust_cleared_regs,
3875                                            (void *) cleared_regs);
3876               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3877                 df_insn_rescan (insn);
3878             }
3879     }
3880
3881   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3882
3883   out:
3884   /* Clean up.  */
3885
3886   end_alias_analysis ();
3887   free (reg_equiv);
3888   free (pdx_subregs);
3889   return recorded_label_ref;
3890 }
3891
3892 \f
3893
3894 /* Set up fields memory, constant, and invariant from init_insns in
3895    the structures of array ira_reg_equiv.  */
3896 static void
3897 setup_reg_equiv (void)
3898 {
3899   int i;
3900   rtx_insn_list *elem, *prev_elem, *next_elem;
3901   rtx_insn *insn;
3902   rtx set, x;
3903
3904   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < ira_reg_equiv_len; i++)
3905     for (prev_elem = NULL, elem = ira_reg_equiv[i].init_insns;
3906          elem;
3907          prev_elem = elem, elem = next_elem)
3908       {
3909         next_elem = elem->next ();
3910         insn = elem->insn ();
3911         set = single_set (insn);
3912         
3913         /* Init insns can set up equivalence when the reg is a destination or
3914            a source (in this case the destination is memory).  */
3915         if (set != 0 && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))))
3916           {
3917             if ((x = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) != NULL)
3918               {
3919                 x = XEXP (x, 0);
3920                 if (REG_P (SET_DEST (set))
3921                     && REGNO (SET_DEST (set)) == (unsigned int) i
3922                     && ! rtx_equal_p (SET_SRC (set), x) && MEM_P (x))
3923                   {
3924                     /* This insn reporting the equivalence but
3925                        actually not setting it.  Remove it from the
3926                        list.  */
3927                     if (prev_elem == NULL)
3928                       ira_reg_equiv[i].init_insns = next_elem;
3929                     else
3930                       XEXP (prev_elem, 1) = next_elem;
3931                     elem = prev_elem;
3932                   }
3933               }
3934             else if (REG_P (SET_DEST (set))
3935                      && REGNO (SET_DEST (set)) == (unsigned int) i)
3936               x = SET_SRC (set);
3937             else
3938               {      
3939                 gcc_assert (REG_P (SET_SRC (set))
3940                             && REGNO (SET_SRC (set)) == (unsigned int) i);
3941                 x = SET_DEST (set);
3942               }
3943             if (! function_invariant_p (x)
3944                 || ! flag_pic
3945                 /* A function invariant is often CONSTANT_P but may
3946                    include a register.  We promise to only pass
3947                    CONSTANT_P objects to LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P.  */
3948                 || (CONSTANT_P (x) && LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x)))
3949               {
3950                 /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
3951                    that is not a legitimate memory operand.  As later
3952                    stages of reload assume that all addresses found in
3953                    the lra_regno_equiv_* arrays were originally
3954                    legitimate, we ignore such REG_EQUIV notes.  */
3955                 if (memory_operand (x, VOIDmode))
3956                   {
3957                     ira_reg_equiv[i].defined_p = true;
3958                     ira_reg_equiv[i].memory = x;
3959                     continue;
3960                   }
3961                 else if (function_invariant_p (x))
3962                   {
3963                     machine_mode mode;
3964                     
3965                     mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
3966                     if (GET_CODE (x) == PLUS
3967                         || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
3968                       /* This is PLUS of frame pointer and a constant,
3969                          or fp, or argp.  */
3970                       ira_reg_equiv[i].invariant = x;
3971                     else if (targetm.legitimate_constant_p (mode, x))
3972                       ira_reg_equiv[i].constant = x;
3973                     else
3974                       {
3975                         ira_reg_equiv[i].memory = force_const_mem (mode, x);
3976                         if (ira_reg_equiv[i].memory == NULL_RTX)
3977                           {
3978                             ira_reg_equiv[i].defined_p = false;
3979                             ira_reg_equiv[i].init_insns = NULL;
3980                             break;
3981                           }
3982                       }
3983                     ira_reg_equiv[i].defined_p = true;
3984                     continue;
3985                   }
3986               }
3987           }
3988         ira_reg_equiv[i].defined_p = false;
3989         ira_reg_equiv[i].init_insns = NULL;
3990         break;
3991       }
3992 }
3993
3994 \f
3995
3996 /* Print chain C to FILE.  */
3997 static void
3998 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
3999 {
4000   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID (c->insn));
4001   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
4002   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
4003 }
4004
4005
4006 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
4007 static void
4008 print_insn_chains (FILE *file)
4009 {
4010   struct insn_chain *c;
4011   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
4012     print_insn_chain (file, c);
4013 }
4014
4015 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
4016    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
4017 static bool
4018 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
4019 {
4020   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
4021      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
4022   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
4023 }
4024
4025 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
4026    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
4027    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
4028 static void
4029 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
4030                    bitmap live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
4031 {
4032   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
4033   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
4034
4035   gcc_assert (size > 0);
4036
4037   /* Been there, done that.  */
4038   if (bitmap_bit_p (live_subregs_used, allocnum))
4039     return;
4040
4041   /* Create a new one.  */
4042   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
4043     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
4044
4045   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
4046      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
4047   if (init_value)
4048     bitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
4049   else
4050     bitmap_clear (live_subregs[allocnum]);
4051
4052   bitmap_set_bit (live_subregs_used, allocnum);
4053 }
4054
4055 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
4056    and record register life information.  */
4057 static void
4058 build_insn_chain (void)
4059 {
4060   unsigned int i;
4061   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
4062   basic_block bb;
4063   struct insn_chain *c = NULL;
4064   struct insn_chain *next = NULL;
4065   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4066   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
4067   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
4068      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
4069      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
4070      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
4071      element is non zero in live_subregs_used.  The sbitmap size of
4072      live_subreg[allocno] is number of bytes that the pseudo can
4073      occupy.  */
4074   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
4075   bitmap live_subregs_used = BITMAP_ALLOC (NULL);
4076
4077   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
4078     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
4079       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
4080   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
4081     {
4082       bitmap_iterator bi;
4083       rtx_insn *insn;
4084
4085       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
4086       bitmap_clear (live_subregs_used);
4087
4088       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb), 0, i, bi)
4089         {
4090           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4091             break;
4092           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
4093         }
4094
4095       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb),
4096                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
4097         {
4098           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
4099             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
4100         }
4101
4102       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
4103         {
4104           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
4105             {
4106               struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4107               df_ref def, use;
4108
4109               c = new_insn_chain ();
4110               c->next = next;
4111               next = c;
4112               *p = c;
4113               p = &c->prev;
4114
4115               c->insn = insn;
4116               c->block = bb->index;
4117
4118               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4119                 FOR_EACH_INSN_INFO_DEF (def, insn_info)
4120                   {
4121                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
4122
4123                     /* Ignore may clobbers because these are generated
4124                        from calls. However, every other kind of def is
4125                        added to dead_or_set.  */
4126                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
4127                       {
4128                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4129                           {
4130                             if (!fixed_regs[regno])
4131                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4132                           }
4133                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4134                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4135                       }
4136
4137                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4138                          || reg_renumber[regno] >= 0
4139                          || ira_conflicts_p)
4140                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
4141                       {
4142                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
4143
4144                         /* We can model subregs, but not if they are
4145                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
4146                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
4147                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
4148                           {
4149                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
4150                             unsigned int last = start
4151                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
4152
4153                             init_live_subregs
4154                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
4155                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
4156
4157                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
4158                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
4159                               {
4160                                 /* Expand the range to cover entire words.
4161                                    Bytes added here are "don't care".  */
4162                                 start
4163                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
4164                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
4165                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
4166                               }
4167
4168                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
4169                             if (last > SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]))
4170                               last = SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]);
4171
4172                             while (start < last)
4173                               {
4174                                 bitmap_clear_bit (live_subregs[regno], start);
4175                                 start++;
4176                               }
4177
4178                             if (bitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
4179                               {
4180                                 bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4181                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
4182                               }
4183                             else
4184                               /* Set live_relevant_regs here because
4185                                  that bit has to be true to get us to
4186                                  look at the live_subregs fields.  */
4187                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
4188                           }
4189                         else
4190                           {
4191                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
4192                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
4193                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
4194                                case above so here we have to keep from
4195                                modeling the def as a killing def.  */
4196                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
4197                               {
4198                                 bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4199                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
4200                               }
4201                           }
4202                       }
4203                   }
4204
4205               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
4206               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
4207
4208               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4209                 FOR_EACH_INSN_INFO_USE (use, insn_info)
4210                   {
4211                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
4212                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
4213
4214                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
4215                        is fabricated from a def that is a partial set
4216                        to a multiword reg.  Here, we only model the
4217                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
4218                        precisely so we do not need to look at the
4219                        fabricated use.  */
4220                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
4221                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
4222                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
4223                       continue;
4224
4225                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
4226                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
4227                       {
4228                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4229                           {
4230                             if (!fixed_regs[regno])
4231                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4232                           }
4233                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4234                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4235                       }
4236
4237                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4238                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4239                       {
4240                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
4241                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
4242                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
4243                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
4244                           {
4245                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
4246                             unsigned int last = start
4247                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
4248
4249                             init_live_subregs
4250                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
4251                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
4252
4253                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
4254                             if (last > SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]))
4255                               last = SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]);
4256
4257                             while (start < last)
4258                               {
4259                                 bitmap_set_bit (live_subregs[regno], start);
4260                                 start++;
4261                               }
4262                           }
4263                         else
4264                           /* Resetting the live_subregs_used is
4265                              effectively saying do not use the subregs
4266                              because we are reading the whole
4267                              pseudo.  */
4268                           bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4269                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
4270                       }
4271                   }
4272             }
4273         }
4274
4275       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
4276          labels and jump tables that are just hanging out in between
4277          the basic blocks.  See pr33676.  */
4278       insn = BB_HEAD (bb);
4279
4280       /* Skip over the barriers and cruft.  */
4281       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
4282                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
4283         insn = PREV_INSN (insn);
4284
4285       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
4286          to get the labels and jump tables into the
4287          reload_insn_chain.  */
4288       while (insn)
4289         {
4290           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
4291             {
4292               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
4293                 break;
4294
4295               c = new_insn_chain ();
4296               c->next = next;
4297               next = c;
4298               *p = c;
4299               p = &c->prev;
4300
4301               /* The block makes no sense here, but it is what the old
4302                  code did.  */
4303               c->block = bb->index;
4304               c->insn = insn;
4305               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
4306             }
4307           insn = PREV_INSN (insn);
4308         }
4309     }
4310
4311   reload_insn_chain = c;
4312   *p = NULL;
4313
4314   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
4315     if (live_subregs[i] != NULL)
4316       sbitmap_free (live_subregs[i]);
4317   free (live_subregs);
4318   BITMAP_FREE (live_subregs_used);
4319   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
4320   BITMAP_FREE (elim_regset);
4321
4322   if (dump_file)
4323     print_insn_chains (dump_file);
4324 }
4325  \f
4326 /* Examine the rtx found in *LOC, which is read or written to as determined
4327    by TYPE.  Return false if we find a reason why an insn containing this
4328    rtx should not be moved (such as accesses to non-constant memory), true
4329    otherwise.  */
4330 static bool
4331 rtx_moveable_p (rtx *loc, enum op_type type)
4332 {
4333   const char *fmt;
4334   rtx x = *loc;
4335   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4336   int i, j;
4337
4338   code = GET_CODE (x);
4339   switch (code)
4340     {
4341     case CONST:
4342     CASE_CONST_ANY:
4343     case SYMBOL_REF:
4344     case LABEL_REF:
4345       return true;
4346
4347     case PC:
4348       return type == OP_IN;
4349
4350     case CC0:
4351       return false;
4352
4353     case REG:
4354       if (x == frame_pointer_rtx)
4355         return true;
4356       if (HARD_REGISTER_P (x))
4357         return false;
4358       
4359       return true;
4360
4361     case MEM:
4362       if (type == OP_IN && MEM_READONLY_P (x))
4363         return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_IN);
4364       return false;
4365
4366     case SET:
4367       return (rtx_moveable_p (&SET_SRC (x), OP_IN)
4368               && rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT));
4369
4370     case STRICT_LOW_PART:
4371       return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_OUT);
4372
4373     case ZERO_EXTRACT:
4374     case SIGN_EXTRACT:
4375       return (rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), type)
4376               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 1), OP_IN)
4377               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 2), OP_IN));
4378
4379     case CLOBBER:
4380       return rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT);
4381
4382     case UNSPEC_VOLATILE:
4383       /* It is a bad idea to consider insns with with such rtl
4384          as moveable ones.  The insn scheduler also considers them as barrier
4385          for a reason.  */
4386       return false;
4387
4388     default:
4389       break;
4390     }
4391
4392   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4393   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4394     {
4395       if (fmt[i] == 'e')
4396         {
4397           if (!rtx_moveable_p (&XEXP (x, i), type))
4398             return false;
4399         }
4400       else if (fmt[i] == 'E')
4401         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4402           {
4403             if (!rtx_moveable_p (&XVECEXP (x, i, j), type))
4404               return false;
4405           }
4406     }
4407   return true;
4408 }
4409
4410 /* A wrapper around dominated_by_p, which uses the information in UID_LUID
4411    to give dominance relationships between two insns I1 and I2.  */
4412 static bool
4413 insn_dominated_by_p (rtx i1, rtx i2, int *uid_luid)
4414 {
4415   basic_block bb1 = BLOCK_FOR_INSN (i1);
4416   basic_block bb2 = BLOCK_FOR_INSN (i2);
4417
4418   if (bb1 == bb2)
4419     return uid_luid[INSN_UID (i2)] < uid_luid[INSN_UID (i1)];
4420   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb1, bb2);
4421 }
4422
4423 /* Record the range of register numbers added by find_moveable_pseudos.  */
4424 int first_moveable_pseudo, last_moveable_pseudo;
4425
4426 /* These two vectors hold data for every register added by
4427    find_movable_pseudos, with index 0 holding data for the
4428    first_moveable_pseudo.  */
4429 /* The original home register.  */
4430 static vec<rtx> pseudo_replaced_reg;
4431
4432 /* Look for instances where we have an instruction that is known to increase
4433    register pressure, and whose result is not used immediately.  If it is
4434    possible to move the instruction downwards to just before its first use,
4435    split its lifetime into two ranges.  We create a new pseudo to compute the
4436    value, and emit a move instruction just before the first use.  If, after
4437    register allocation, the new pseudo remains unallocated, the function
4438    move_unallocated_pseudos then deletes the move instruction and places
4439    the computation just before the first use.
4440
4441    Such a move is safe and profitable if all the input registers remain live
4442    and unchanged between the original computation and its first use.  In such
4443    a situation, the computation is known to increase register pressure, and
4444    moving it is known to at least not worsen it.
4445
4446    We restrict moves to only those cases where a register remains unallocated,
4447    in order to avoid interfering too much with the instruction schedule.  As
4448    an exception, we may move insns which only modify their input register
4449    (typically induction variables), as this increases the freedom for our
4450    intended transformation, and does not limit the second instruction
4451    scheduler pass.  */
4452    
4453 static void
4454 find_moveable_pseudos (void)
4455 {
4456   unsigned i;
4457   int max_regs = max_reg_num ();
4458   int max_uid = get_max_uid ();
4459   basic_block bb;
4460   int *uid_luid = XNEWVEC (int, max_uid);
4461   rtx_insn **closest_uses = XNEWVEC (rtx_insn *, max_regs);
4462   /* A set of registers which are live but not modified throughout a block.  */
4463   bitmap_head *bb_transp_live = XNEWVEC (bitmap_head,
4464                                          last_basic_block_for_fn (cfun));
4465   /* A set of registers which only exist in a given basic block.  */
4466   bitmap_head *bb_local = XNEWVEC (bitmap_head,
4467                                    last_basic_block_for_fn (cfun));
4468   /* A set of registers which are set once, in an instruction that can be
4469      moved freely downwards, but are otherwise transparent to a block.  */
4470   bitmap_head *bb_moveable_reg_sets = XNEWVEC (bitmap_head,
4471                                                last_basic_block_for_fn (cfun));
4472   bitmap_head live, used, set, interesting, unusable_as_input;
4473   bitmap_iterator bi;
4474   bitmap_initialize (&interesting, 0);
4475
4476   first_moveable_pseudo = max_regs;
4477   pseudo_replaced_reg.release ();
4478   pseudo_replaced_reg.safe_grow_cleared (max_regs);
4479
4480   df_analyze ();
4481   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4482
4483   i = 0;
4484   bitmap_initialize (&live, 0);
4485   bitmap_initialize (&used, 0);
4486   bitmap_initialize (&set, 0);
4487   bitmap_initialize (&unusable_as_input, 0);
4488   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4489     {
4490       rtx_insn *insn;
4491       bitmap transp = bb_transp_live + bb->index;
4492       bitmap moveable = bb_moveable_reg_sets + bb->index;
4493       bitmap local = bb_local + bb->index;
4494
4495       bitmap_initialize (local, 0);
4496       bitmap_initialize (transp, 0);
4497       bitmap_initialize (moveable, 0);
4498       bitmap_copy (&live, df_get_live_out (bb));
4499       bitmap_and_into (&live, df_get_live_in (bb));
4500       bitmap_copy (transp, &live);
4501       bitmap_clear (moveable);
4502       bitmap_clear (&live);
4503       bitmap_clear (&used);
4504       bitmap_clear (&set);
4505       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4506         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4507           {
4508             df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4509             df_ref def, use;
4510
4511             uid_luid[INSN_UID (insn)] = i++;
4512             
4513             def = df_single_def (insn_info);
4514             use = df_single_use (insn_info);
4515             if (use
4516                 && def
4517                 && DF_REF_REGNO (use) == DF_REF_REGNO (def)
4518                 && !bitmap_bit_p (&set, DF_REF_REGNO (use))
4519                 && rtx_moveable_p (&PATTERN (insn), OP_IN))
4520               {
4521                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4522                 bitmap_set_bit (moveable, regno);
4523                 bitmap_set_bit (&set, regno);
4524                 bitmap_set_bit (&used, regno);
4525                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
4526                 continue;
4527               }
4528             FOR_EACH_INSN_INFO_USE (use, insn_info)
4529               {
4530                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4531                 bitmap_set_bit (&used, regno);
4532                 if (bitmap_clear_bit (moveable, regno))
4533                   bitmap_clear_bit (transp, regno);
4534               }
4535
4536             FOR_EACH_INSN_INFO_DEF (def, insn_info)
4537               {
4538                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (def);
4539                 bitmap_set_bit (&set, regno);
4540                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
4541                 bitmap_clear_bit (moveable, regno);
4542               }
4543           }
4544     }
4545
4546   bitmap_clear (&live);
4547   bitmap_clear (&used);
4548   bitmap_clear (&set);
4549
4550   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4551     {
4552       bitmap local = bb_local + bb->index;
4553       rtx_insn *insn;
4554
4555       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4556         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4557           {
4558             df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4559             rtx_insn *def_insn;
4560             rtx closest_use, note;
4561             df_ref def, use;
4562             unsigned regno;
4563             bool all_dominated, all_local;
4564             machine_mode mode;
4565
4566             def = df_single_def (insn_info);
4567             /* There must be exactly one def in this insn.  */
4568             if (!def || !single_set (insn))
4569               continue;
4570             /* This must be the only definition of the reg.  We also limit
4571                which modes we deal with so that we can assume we can generate
4572                move instructions.  */
4573             regno = DF_REF_REGNO (def);
4574             mode = GET_MODE (DF_REF_REG (def));
4575             if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
4576                 || !DF_REF_INSN_INFO (def)
4577                 || HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
4578                 || DF_REG_EQ_USE_COUNT (regno) > 0
4579                 || (!INTEGRAL_MODE_P (mode) && !FLOAT_MODE_P (mode)))
4580               continue;
4581             def_insn = DF_REF_INSN (def);
4582
4583             for (note = REG_NOTES (def_insn); note; note = XEXP (note, 1))
4584               if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV && MEM_P (XEXP (note, 0)))
4585                 break;
4586                 
4587             if (note)
4588               {
4589                 if (dump_file)
4590                   fprintf (dump_file, "Ignoring reg %d, has equiv memory\n",
4591                            regno);
4592                 bitmap_set_bit (&unusable_as_input, regno);
4593                 continue;
4594               }
4595
4596             use = DF_REG_USE_CHAIN (regno);
4597             all_dominated = true;
4598             all_local = true;
4599             closest_use = NULL_RTX;
4600             for (; use; use = DF_REF_NEXT_REG (use))
4601               {
4602                 rtx_insn *insn;
4603                 if (!DF_REF_INSN_INFO (use))
4604                   {
4605                     all_dominated = false;
4606                     all_local = false;
4607                     break;
4608                   }
4609                 insn = DF_REF_INSN (use);
4610                 if (DEBUG_INSN_P (insn))
4611                   continue;
4612                 if (BLOCK_FOR_INSN (insn) != BLOCK_FOR_INSN (def_insn))
4613                   all_local = false;
4614                 if (!insn_dominated_by_p (insn, def_insn, uid_luid))
4615                   all_dominated = false;
4616                 if (closest_use != insn && closest_use != const0_rtx)
4617                   {
4618                     if (closest_use == NULL_RTX)
4619                       closest_use = insn;
4620                     else if (insn_dominated_by_p (closest_use, insn, uid_luid))
4621                       closest_use = insn;
4622                     else if (!insn_dominated_by_p (insn, closest_use, uid_luid))
4623                       closest_use = const0_rtx;
4624                   }
4625               }
4626             if (!all_dominated)
4627               {
4628                 if (dump_file)
4629                   fprintf (dump_file, "Reg %d not all uses dominated by set\n",
4630                            regno);
4631                 continue;
4632               }
4633             if (all_local)
4634               bitmap_set_bit (local, regno);
4635             if (closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
4636                 || next_nonnote_nondebug_insn (def_insn) == closest_use)
4637               {
4638                 if (dump_file)
4639                   fprintf (dump_file, "Reg %d uninteresting%s\n", regno,
4640                            closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
4641                            ? " (no unique first use)" : "");
4642                 continue;
4643               }
4644 #ifdef HAVE_cc0
4645             if (reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (closest_use)))
4646               {
4647                 if (dump_file)
4648                   fprintf (dump_file, "Reg %d: closest user uses cc0\n",
4649                            regno);
4650                 continue;
4651               }
4652 #endif
4653             bitmap_set_bit (&interesting, regno);
4654             /* If we get here, we know closest_use is a non-NULL insn
4655                (as opposed to const_0_rtx).  */
4656             closest_uses[regno] = as_a <rtx_insn *> (closest_use);
4657
4658             if (dump_file && (all_local || all_dominated))
4659               {
4660                 fprintf (dump_file, "Reg %u:", regno);
4661                 if (all_local)
4662                   fprintf (dump_file, " local to bb %d", bb->index);
4663                 if (all_dominated)
4664                   fprintf (dump_file, " def dominates all uses");
4665                 if (closest_use != const0_rtx)
4666                   fprintf (dump_file, " has unique first use");
4667                 fputs ("\n", dump_file);
4668               }
4669           }
4670     }
4671
4672   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&interesting, 0, i, bi)
4673     {
4674       df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (i);
4675       rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (def);
4676       basic_block def_block = BLOCK_FOR_INSN (def_insn);
4677       bitmap def_bb_local = bb_local + def_block->index;
4678       bitmap def_bb_moveable = bb_moveable_reg_sets + def_block->index;
4679       bitmap def_bb_transp = bb_transp_live + def_block->index;
4680       bool local_to_bb_p = bitmap_bit_p (def_bb_local, i);
4681       rtx_insn *use_insn = closest_uses[i];
4682       df_ref use;
4683       bool all_ok = true;
4684       bool all_transp = true;
4685
4686       if (!REG_P (DF_REF_REG (def)))
4687         continue;
4688
4689       if (!local_to_bb_p)
4690         {
4691           if (dump_file)
4692             fprintf (dump_file, "Reg %u not local to one basic block\n",
4693                      i);
4694           continue;
4695         }
4696       if (reg_equiv_init (i) != NULL_RTX)
4697         {
4698           if (dump_file)
4699             fprintf (dump_file, "Ignoring reg %u with equiv init insn\n",
4700                      i);
4701           continue;
4702         }
4703       if (!rtx_moveable_p (&PATTERN (def_insn), OP_IN))
4704         {
4705           if (dump_file)
4706             fprintf (dump_file, "Found def insn %d for %d to be not moveable\n",
4707                      INSN_UID (def_insn), i);
4708           continue;
4709         }
4710       if (dump_file)
4711         fprintf (dump_file, "Examining insn %d, def for %d\n",
4712                  INSN_UID (def_insn), i);
4713       FOR_EACH_INSN_USE (use, def_insn)
4714         {
4715           unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4716           if (bitmap_bit_p (&unusable_as_input, regno))
4717             {
4718               all_ok = false;
4719               if (dump_file)
4720                 fprintf (dump_file, "  found unusable input reg %u.\n", regno);
4721               break;
4722             }
4723           if (!bitmap_bit_p (def_bb_transp, regno))
4724             {
4725               if (bitmap_bit_p (def_bb_moveable, regno)
4726                   && !control_flow_insn_p (use_insn)
4727 #ifdef HAVE_cc0
4728                   && !sets_cc0_p (use_insn)
4729 #endif
4730                   )
4731                 {
4732                   if (modified_between_p (DF_REF_REG (use), def_insn, use_insn))
4733                     {
4734                       rtx_insn *x = NEXT_INSN (def_insn);
4735                       while (!modified_in_p (DF_REF_REG (use), x))
4736                         {
4737                           gcc_assert (x != use_insn);
4738                           x = NEXT_INSN (x);
4739                         }
4740                       if (dump_file)
4741                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified but insn %d moveable\n",
4742                                  regno, INSN_UID (x));
4743                       emit_insn_after (PATTERN (x), use_insn);
4744                       set_insn_deleted (x);
4745                     }
4746                   else
4747                     {
4748                       if (dump_file)
4749                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified between def and use\n",
4750                                  regno);
4751                       all_transp = false;
4752                     }
4753                 }
4754               else
4755                 all_transp = false;
4756             }
4757         }
4758       if (!all_ok)
4759         continue;
4760       if (!dbg_cnt (ira_move))
4761         break;
4762       if (dump_file)
4763         fprintf (dump_file, "  all ok%s\n", all_transp ? " and transp" : "");
4764
4765       if (all_transp)
4766         {
4767           rtx def_reg = DF_REF_REG (def);
4768           rtx newreg = ira_create_new_reg (def_reg);
4769           if (validate_change (def_insn, DF_REF_REAL_LOC (def), newreg, 0))
4770             {
4771               unsigned nregno = REGNO (newreg);
4772               emit_insn_before (gen_move_insn (def_reg, newreg), use_insn);
4773               nregno -= max_regs;
4774               pseudo_replaced_reg[nregno] = def_reg;
4775             }
4776         }
4777     }
4778   
4779   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4780     {
4781       bitmap_clear (bb_local + bb->index);
4782       bitmap_clear (bb_transp_live + bb->index);
4783       bitmap_clear (bb_moveable_reg_sets + bb->index);
4784     }
4785   bitmap_clear (&interesting);
4786   bitmap_clear (&unusable_as_input);
4787   free (uid_luid);
4788   free (closest_uses);
4789   free (bb_local);
4790   free (bb_transp_live);
4791   free (bb_moveable_reg_sets);
4792
4793   last_moveable_pseudo = max_reg_num ();
4794
4795   fix_reg_equiv_init ();
4796   expand_reg_info ();
4797   regstat_free_n_sets_and_refs ();
4798   regstat_free_ri ();
4799   regstat_init_n_sets_and_refs ();
4800   regstat_compute_ri ();
4801   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4802 }
4803
4804 /* If SET pattern SET is an assignment from a hard register to a pseudo which
4805    is live at CALL_DOM (if non-NULL, otherwise this check is omitted), return
4806    the destination.  Otherwise return NULL.  */
4807
4808 static rtx
4809 interesting_dest_for_shprep_1 (rtx set, basic_block call_dom)
4810 {
4811   rtx src = SET_SRC (set);
4812   rtx dest = SET_DEST (set);
4813   if (!REG_P (src) || !HARD_REGISTER_P (src)
4814       || !REG_P (dest) || HARD_REGISTER_P (dest)
4815       || (call_dom && !bitmap_bit_p (df_get_live_in (call_dom), REGNO (dest))))
4816     return NULL;
4817   return dest;
4818 }
4819
4820 /* If insn is interesting for parameter range-splitting shrink-wrapping
4821    preparation, i.e. it is a single set from a hard register to a pseudo, which
4822    is live at CALL_DOM (if non-NULL, otherwise this check is omitted), or a
4823    parallel statement with only one such statement, return the destination.
4824    Otherwise return NULL.  */
4825
4826 static rtx
4827 interesting_dest_for_shprep (rtx_insn *insn, basic_block call_dom)
4828 {
4829   if (!INSN_P (insn))
4830     return NULL;
4831   rtx pat = PATTERN (insn);
4832   if (GET_CODE (pat) == SET)
4833     return interesting_dest_for_shprep_1 (pat, call_dom);
4834
4835   if (GET_CODE (pat) != PARALLEL)
4836     return NULL;
4837   rtx ret = NULL;
4838   for (int i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4839     {
4840       rtx sub = XVECEXP (pat, 0, i);
4841       if (GET_CODE (sub) == USE || GET_CODE (sub) == CLOBBER)
4842         continue;
4843       if (GET_CODE (sub) != SET
4844           || side_effects_p (sub))
4845         return NULL;
4846       rtx dest = interesting_dest_for_shprep_1 (sub, call_dom);
4847       if (dest && ret)
4848         return NULL;
4849       if (dest)
4850         ret = dest;
4851     }
4852   return ret;
4853 }
4854
4855 /* Split live ranges of pseudos that are loaded from hard registers in the
4856    first BB in a BB that dominates all non-sibling call if such a BB can be
4857    found and is not in a loop.  Return true if the function has made any
4858    changes.  */
4859
4860 static bool
4861 split_live_ranges_for_shrink_wrap (void)
4862 {
4863   basic_block bb, call_dom = NULL;
4864   basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
4865   rtx_insn *insn, *last_interesting_insn = NULL;
4866   bitmap_head need_new, reachable;
4867   vec<basic_block> queue;
4868
4869   if (!SHRINK_WRAPPING_ENABLED)
4870     return false;
4871
4872   bitmap_initialize (&need_new, 0);
4873   bitmap_initialize (&reachable, 0);
4874   queue.create (n_basic_blocks_for_fn (cfun));
4875
4876   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4877     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4878       if (CALL_P (insn) && !SIBLING_CALL_P (insn))
4879         {
4880           if (bb == first)
4881             {
4882               bitmap_clear (&need_new);
4883               bitmap_clear (&reachable);
4884               queue.release ();
4885               return false;
4886             }
4887
4888           bitmap_set_bit (&need_new, bb->index);
4889           bitmap_set_bit (&reachable, bb->index);
4890           queue.quick_push (bb);
4891           break;
4892         }
4893
4894   if (queue.is_empty ())
4895     {
4896       bitmap_clear (&need_new);
4897       bitmap_clear (&reachable);
4898       queue.release ();
4899       return false;
4900     }
4901
4902   while (!queue.is_empty ())
4903     {
4904       edge e;
4905       edge_iterator ei;
4906
4907       bb = queue.pop ();
4908       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4909         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
4910             && bitmap_set_bit (&reachable, e->dest->index))
4911           queue.quick_push (e->dest);
4912     }
4913   queue.release ();
4914
4915   FOR_BB_INSNS (first, insn)
4916     {
4917       rtx dest = interesting_dest_for_shprep (insn, NULL);
4918       if (!dest)
4919         continue;
4920
4921       if (DF_REG_DEF_COUNT (REGNO (dest)) > 1)
4922         {
4923           bitmap_clear (&need_new);
4924           bitmap_clear (&reachable);
4925           return false;
4926         }
4927
4928       for (df_ref use = DF_REG_USE_CHAIN (REGNO(dest));
4929            use;
4930            use = DF_REF_NEXT_REG (use))
4931         {
4932           int ubbi = DF_REF_BB (use)->index;
4933           if (bitmap_bit_p (&reachable, ubbi))
4934             bitmap_set_bit (&need_new, ubbi);
4935         }
4936       last_interesting_insn = insn;
4937     }
4938
4939   bitmap_clear (&reachable);
4940   if (!last_interesting_insn)
4941     {
4942       bitmap_clear (&need_new);
4943       return false;
4944     }
4945
4946   call_dom = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS, &need_new);
4947   bitmap_clear (&need_new);
4948   if (call_dom == first)
4949     return false;
4950
4951   loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS);
4952   while (bb_loop_depth (call_dom) > 0)
4953     call_dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, call_dom);
4954   loop_optimizer_finalize ();
4955
4956   if (call_dom == first)
4957     return false;
4958
4959   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4960   if (dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, first, call_dom))
4961     {
4962       free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4963       return false;
4964     }
4965   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4966
4967   if (dump_file)
4968     fprintf (dump_file, "Will split live ranges of parameters at BB %i\n",
4969              call_dom->index);
4970
4971   bool ret = false;
4972   FOR_BB_INSNS (first, insn)
4973     {
4974       rtx dest = interesting_dest_for_shprep (insn, call_dom);
4975       if (!dest || dest == pic_offset_table_rtx)
4976         continue;
4977
4978       rtx newreg = NULL_RTX;
4979       df_ref use, next;
4980       for (use = DF_REG_USE_CHAIN (REGNO (dest)); use; use = next)
4981         {
4982           rtx_insn *uin = DF_REF_INSN (use);
4983           next = DF_REF_NEXT_REG (use);
4984
4985           basic_block ubb = BLOCK_FOR_INSN (uin);
4986           if (ubb == call_dom
4987               || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, ubb, call_dom))
4988             {
4989               if (!newreg)
4990                 newreg = ira_create_new_reg (dest);
4991               validate_change (uin, DF_REF_REAL_LOC (use), newreg, true);
4992             }
4993         }
4994
4995       if (newreg)
4996         {
4997           rtx new_move = gen_move_insn (newreg, dest);
4998           emit_insn_after (new_move, bb_note (call_dom));
4999           if (dump_file)
5000             {
5001               fprintf (dump_file, "Split live-range of register ");
5002               print_rtl_single (dump_file, dest);
5003             }
5004           ret = true;
5005         }
5006
5007       if (insn == last_interesting_insn)
5008         break;
5009     }
5010   apply_change_group ();
5011   return ret;
5012 }
5013
5014 /* Perform the second half of the transformation started in
5015    find_moveable_pseudos.  We look for instances where the newly introduced
5016    pseudo remains unallocated, and remove it by moving the definition to
5017    just before its use, replacing the move instruction generated by
5018    find_moveable_pseudos.  */
5019 static void
5020 move_unallocated_pseudos (void)
5021 {
5022   int i;
5023   for (i = first_moveable_pseudo; i < last_moveable_pseudo; i++)
5024     if (reg_renumber[i] < 0)
5025       {
5026         int idx = i - first_moveable_pseudo;
5027         rtx other_reg = pseudo_replaced_reg[idx];
5028         rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (DF_REG_DEF_CHAIN (i));
5029         /* The use must follow all definitions of OTHER_REG, so we can
5030            insert the new definition immediately after any of them.  */
5031         df_ref other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg));
5032         rtx_insn *move_insn = DF_REF_INSN (other_def);
5033         rtx_insn *newinsn = emit_insn_after (PATTERN (def_insn), move_insn);
5034         rtx set;
5035         int success;
5036
5037         if (dump_file)
5038           fprintf (dump_file, "moving def of %d (insn %d now) ",
5039                    REGNO (other_reg), INSN_UID (def_insn));
5040
5041         delete_insn (move_insn);
5042         while ((other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg))))
5043           delete_insn (DF_REF_INSN (other_def));
5044         delete_insn (def_insn);
5045
5046         set = single_set (newinsn);
5047         success = validate_change (newinsn, &SET_DEST (set), other_reg, 0);
5048         gcc_assert (success);
5049         if (dump_file)
5050           fprintf (dump_file, " %d) rather than keep unallocated replacement %d\n",
5051                    INSN_UID (newinsn), i);
5052         SET_REG_N_REFS (i, 0);
5053       }
5054 }
5055 \f
5056 /* If the backend knows where to allocate pseudos for hard
5057    register initial values, register these allocations now.  */
5058 static void
5059 allocate_initial_values (void)
5060 {
5061   if (targetm.allocate_initial_value)
5062     {
5063       rtx hreg, preg, x;
5064       int i, regno;
5065
5066       for (i = 0; HARD_REGISTER_NUM_P (i); i++)
5067         {
5068           if (! initial_value_entry (i, &hreg, &preg))
5069             break;
5070
5071           x = targetm.allocate_initial_value (hreg);
5072           regno = REGNO (preg);
5073           if (x && REG_N_SETS (regno) <= 1)
5074             {
5075               if (MEM_P (x))
5076                 reg_equiv_memory_loc (regno) = x;
5077               else
5078                 {
5079                   basic_block bb;
5080                   int new_regno;
5081
5082                   gcc_assert (REG_P (x));
5083                   new_regno = REGNO (x);
5084                   reg_renumber[regno] = new_regno;
5085                   /* Poke the regno right into regno_reg_rtx so that even
5086                      fixed regs are accepted.  */
5087                   SET_REGNO (preg, new_regno);
5088                   /* Update global register liveness information.  */
5089                   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
5090                     {
5091                       if (REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (bb), regno))
5092                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_in (bb), new_regno);
5093                       if (REGNO_REG_SET_P (df_get_live_out (bb), regno))
5094                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_out (bb), new_regno);
5095                     }
5096                 }
5097             }
5098         }
5099
5100       gcc_checking_assert (! initial_value_entry (FIRST_PSEUDO_REGISTER,
5101                                                   &hreg, &preg));
5102     }
5103 }
5104 \f
5105
5106 /* True when we use LRA instead of reload pass for the current
5107    function.  */
5108 bool ira_use_lra_p;
5109
5110 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
5111    mode or when the conflict table is too big.  */
5112 bool ira_conflicts_p;
5113
5114 /* Saved between IRA and reload.  */
5115 static int saved_flag_ira_share_spill_slots;
5116
5117 /* This is the main entry of IRA.  */
5118 static void
5119 ira (FILE *f)
5120 {
5121   bool loops_p;
5122   int ira_max_point_before_emit;
5123   int rebuild_p;
5124   bool saved_flag_caller_saves = flag_caller_saves;
5125   enum ira_region saved_flag_ira_region = flag_ira_region;
5126
5127   /* Perform target specific PIC register initialization.  */
5128   targetm.init_pic_reg ();
5129
5130   ira_conflicts_p = optimize > 0;
5131
5132   ira_use_lra_p = targetm.lra_p ();
5133   /* If there are too many pseudos and/or basic blocks (e.g. 10K
5134      pseudos and 10K blocks or 100K pseudos and 1K blocks), we will
5135      use simplified and faster algorithms in LRA.  */
5136   lra_simple_p
5137     = (ira_use_lra_p
5138        && max_reg_num () >= (1 << 26) / last_basic_block_for_fn (cfun));
5139   if (lra_simple_p)
5140     {
5141       /* It permits to skip live range splitting in LRA.  */
5142       flag_caller_saves = false;
5143       /* There is no sense to do regional allocation when we use
5144          simplified LRA.  */
5145       flag_ira_region = IRA_REGION_ONE;
5146       ira_conflicts_p = false;
5147     }
5148
5149 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
5150   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
5151 #endif
5152   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
5153
5154   /* LRA uses its own infrastructure to handle caller save registers.  */
5155   if (flag_caller_saves && !ira_use_lra_p)
5156     init_caller_save ();
5157
5158   if (flag_ira_verbose < 10)
5159     {
5160       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
5161       ira_dump_file = f;
5162     }
5163   else
5164     {
5165       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
5166       ira_dump_file = stderr;
5167     }
5168
5169   setup_prohibited_mode_move_regs ();
5170   decrease_live_ranges_number ();
5171   df_note_add_problem ();
5172
5173   /* DF_LIVE can't be used in the register allocator, too many other
5174      parts of the compiler depend on using the "classic" liveness
5175      interpretation of the DF_LR problem.  See PR38711.
5176      Remove the problem, so that we don't spend time updating it in
5177      any of the df_analyze() calls during IRA/LRA.  */
5178   if (optimize > 1)
5179     df_remove_problem (df_live);
5180   gcc_checking_assert (df_live == NULL);
5181
5182 #ifdef ENABLE_CHECKING
5183   df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
5184 #endif
5185   df_analyze ();
5186
5187   init_reg_equiv ();
5188   if (ira_conflicts_p)
5189     {
5190       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5191
5192       if (split_live_ranges_for_shrink_wrap ())
5193         df_analyze ();
5194
5195       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5196     }
5197
5198   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
5199
5200   regstat_init_n_sets_and_refs ();
5201   regstat_compute_ri ();
5202
5203   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
5204      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
5205      to generate these warnings.  */
5206   if (warn_clobbered)
5207     generate_setjmp_warnings ();
5208
5209   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
5210      since this can impact optimizations done by the prologue and
5211      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
5212   crtl->is_leaf = leaf_function_p ();
5213
5214   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
5215     ira_set_pseudo_classes (true, ira_dump_file);
5216
5217   rebuild_p = update_equiv_regs ();
5218   setup_reg_equiv ();
5219   setup_reg_equiv_init ();
5220
5221   if (optimize && rebuild_p)
5222     {
5223       timevar_push (TV_JUMP);
5224       rebuild_jump_labels (get_insns ());
5225       if (purge_all_dead_edges ())
5226         delete_unreachable_blocks ();
5227       timevar_pop (TV_JUMP);
5228     }
5229
5230   allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
5231
5232   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
5233     df_analyze ();
5234
5235   /* It is not worth to do such improvement when we use a simple
5236      allocation because of -O0 usage or because the function is too
5237      big.  */
5238   if (ira_conflicts_p)
5239     find_moveable_pseudos ();
5240
5241   max_regno_before_ira = max_reg_num ();
5242   ira_setup_eliminable_regset ();
5243
5244   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
5245   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
5246   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
5247
5248   ira_assert (current_loops == NULL);
5249   if (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
5250     loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
5251
5252   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
5253     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
5254   loops_p = ira_build ();
5255
5256   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
5257
5258   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
5259   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
5260     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
5261        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
5262        there is setjmp call because a variable not modified between
5263        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
5264        value and sharing slots does not guarantee it.  */
5265     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
5266
5267   ira_color ();
5268
5269   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
5270
5271   ira_initiate_emit_data ();
5272
5273   ira_emit (loops_p);
5274
5275   max_regno = max_reg_num ();
5276   if (ira_conflicts_p)
5277     {
5278       if (! loops_p)
5279         {
5280           if (! ira_use_lra_p)
5281             ira_initiate_assign ();
5282         }
5283       else
5284         {
5285           expand_reg_info ();
5286
5287           if (ira_use_lra_p)
5288             {
5289               ira_allocno_t a;
5290               ira_allocno_iterator ai;
5291
5292               FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
5293                 {
5294                   int old_regno = ALLOCNO_REGNO (a);
5295                   int new_regno = REGNO (ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->reg);
5296
5297                   ALLOCNO_REGNO (a) = new_regno;
5298
5299                   if (old_regno != new_regno)
5300                     setup_reg_classes (new_regno, reg_preferred_class (old_regno),
5301                                        reg_alternate_class (old_regno),
5302                                        reg_allocno_class (old_regno));
5303                 }
5304
5305             }
5306           else
5307             {
5308               if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
5309                 fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
5310               ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
5311             }
5312           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
5313              info.  */
5314           df_analyze ();
5315
5316           /* ??? Rebuild the loop tree, but why?  Does the loop tree
5317              change if new insns were generated?  Can that be handled
5318              by updating the loop tree incrementally?  */
5319           loop_optimizer_finalize ();
5320           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5321           loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS
5322                                | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
5323
5324           if (! ira_use_lra_p)
5325             {
5326               setup_allocno_assignment_flags ();
5327               ira_initiate_assign ();
5328               ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
5329             }
5330         }
5331     }
5332
5333   ira_finish_emit_data ();
5334
5335   setup_reg_renumber ();
5336
5337   calculate_allocation_cost ();
5338
5339 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
5340   if (ira_conflicts_p)
5341     check_allocation ();
5342 #endif
5343
5344   if (max_regno != max_regno_before_ira)
5345     {
5346       regstat_free_n_sets_and_refs ();
5347       regstat_free_ri ();
5348       regstat_init_n_sets_and_refs ();
5349       regstat_compute_ri ();
5350     }
5351
5352   overall_cost_before = ira_overall_cost;
5353   if (! ira_conflicts_p)
5354     grow_reg_equivs ();
5355   else
5356     {
5357       fix_reg_equiv_init ();
5358
5359 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
5360       print_redundant_copies ();
5361 #endif
5362       if (! ira_use_lra_p)
5363         {
5364           ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
5365           ira_spilled_reg_stack_slots
5366             = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
5367                ira_allocate (max_regno
5368                              * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
5369           memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
5370                   max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
5371         }
5372     }
5373   allocate_initial_values ();
5374
5375   /* See comment for find_moveable_pseudos call.  */
5376   if (ira_conflicts_p)
5377     move_unallocated_pseudos ();
5378
5379   /* Restore original values.  */
5380   if (lra_simple_p)
5381     {
5382       flag_caller_saves = saved_flag_caller_saves;
5383       flag_ira_region = saved_flag_ira_region;
5384     }
5385 }
5386
5387 static void
5388 do_reload (void)
5389 {
5390   basic_block bb;
5391   bool need_dce;
5392   unsigned pic_offset_table_regno = INVALID_REGNUM;
5393
5394   if (flag_ira_verbose < 10)
5395     ira_dump_file = dump_file;
5396
5397   /* If pic_offset_table_rtx is a pseudo register, then keep it so
5398      after reload to avoid possible wrong usages of hard reg assigned
5399      to it.  */
5400   if (pic_offset_table_rtx
5401       && REGNO (pic_offset_table_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
5402     pic_offset_table_regno = REGNO (pic_offset_table_rtx);
5403
5404   timevar_push (TV_RELOAD);
5405   if (ira_use_lra_p)
5406     {
5407       if (current_loops != NULL)
5408         {
5409           loop_optimizer_finalize ();
5410           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5411         }
5412       FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
5413         bb->loop_father = NULL;
5414       current_loops = NULL;
5415
5416       ira_destroy ();
5417
5418       lra (ira_dump_file);
5419       /* ???!!! Move it before lra () when we use ira_reg_equiv in
5420          LRA.  */
5421       vec_free (reg_equivs);
5422       reg_equivs = NULL;
5423       need_dce = false;
5424     }
5425   else
5426     {
5427       df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
5428       build_insn_chain ();
5429       
5430       need_dce = reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
5431
5432     }
5433
5434   timevar_pop (TV_RELOAD);
5435
5436   timevar_push (TV_IRA);
5437
5438   if (ira_conflicts_p && ! ira_use_lra_p)
5439     {
5440       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
5441       ira_finish_assign ();
5442     }
5443
5444   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
5445       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
5446     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %"PRId64 "\n",
5447              ira_overall_cost);
5448
5449   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
5450
5451   if (! ira_use_lra_p)
5452     {
5453       ira_destroy ();
5454       if (current_loops != NULL)
5455         {
5456           loop_optimizer_finalize ();
5457           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5458         }
5459       FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
5460         bb->loop_father = NULL;
5461       current_loops = NULL;
5462       
5463       regstat_free_ri ();
5464       regstat_free_n_sets_and_refs ();
5465     }
5466
5467   if (optimize)
5468     cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
5469
5470   finish_reg_equiv ();
5471
5472   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
5473 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
5474   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
5475 #endif
5476
5477   /* The code after the reload has changed so much that at this point
5478      we might as well just rescan everything.  Note that
5479      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
5480      touch the artificial uses and defs.  */
5481   df_finish_pass (true);
5482   df_scan_alloc (NULL);
5483   df_scan_blocks ();
5484
5485   if (optimize > 1)
5486     {
5487       df_live_add_problem ();
5488       df_live_set_all_dirty ();
5489     }
5490
5491   if (optimize)
5492     df_analyze ();
5493
5494   if (need_dce && optimize)
5495     run_fast_dce ();
5496
5497   /* Diagnose uses of the hard frame pointer when it is used as a global
5498      register.  Often we can get away with letting the user appropriate
5499      the frame pointer, but we should let them know when code generation
5500      makes that impossible.  */
5501   if (global_regs[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM] && frame_pointer_needed)
5502     {
5503       tree decl = global_regs_decl[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM];
5504       error_at (DECL_SOURCE_LOCATION (current_function_decl),
5505                 "frame pointer required, but reserved");
5506       inform (DECL_SOURCE_LOCATION (decl), "for %qD", decl);
5507     }
5508
5509   if (pic_offset_table_regno != INVALID_REGNUM)
5510     pic_offset_table_rtx = gen_rtx_REG (Pmode, pic_offset_table_regno);
5511
5512   timevar_pop (TV_IRA);
5513 }
5514 \f
5515 /* Run the integrated register allocator.  */
5516
5517 namespace {
5518
5519 const pass_data pass_data_ira =
5520 {
5521   RTL_PASS, /* type */
5522   "ira", /* name */
5523   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5524   TV_IRA, /* tv_id */
5525   0, /* properties_required */
5526   0, /* properties_provided */
5527   0, /* properties_destroyed */
5528   0, /* todo_flags_start */
5529   TODO_do_not_ggc_collect, /* todo_flags_finish */
5530 };
5531
5532 class pass_ira : public rtl_opt_pass
5533 {
5534 public:
5535   pass_ira (gcc::context *ctxt)
5536     : rtl_opt_pass (pass_data_ira, ctxt)
5537   {}
5538
5539   /* opt_pass methods: */
5540   virtual bool gate (function *)
5541     {
5542       return !targetm.no_register_allocation;
5543     }
5544   virtual unsigned int execute (function *)
5545     {
5546       ira (dump_file);
5547       return 0;
5548     }
5549
5550 }; // class pass_ira
5551
5552 } // anon namespace
5553
5554 rtl_opt_pass *
5555 make_pass_ira (gcc::context *ctxt)
5556 {
5557   return new pass_ira (ctxt);
5558 }
5559
5560 namespace {
5561
5562 const pass_data pass_data_reload =
5563 {
5564   RTL_PASS, /* type */
5565   "reload", /* name */
5566   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5567   TV_RELOAD, /* tv_id */
5568   0, /* properties_required */
5569   0, /* properties_provided */
5570   0, /* properties_destroyed */
5571   0, /* todo_flags_start */
5572   0, /* todo_flags_finish */
5573 };
5574
5575 class pass_reload : public rtl_opt_pass
5576 {
5577 public:
5578   pass_reload (gcc::context *ctxt)
5579     : rtl_opt_pass (pass_data_reload, ctxt)
5580   {}
5581
5582   /* opt_pass methods: */
5583   virtual bool gate (function *)
5584     {
5585       return !targetm.no_register_allocation;
5586     }
5587   virtual unsigned int execute (function *)
5588     {
5589       do_reload ();
5590       return 0;
5591     }
5592
5593 }; // class pass_reload
5594
5595 } // anon namespace
5596
5597 rtl_opt_pass *
5598 make_pass_reload (gcc::context *ctxt)
5599 {
5600   return new pass_reload (ctxt);
5601 }