md.texi: Document "preferred_for_size" and "preferred_for_speed" attributes.
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / ira-costs.c
1 /* IRA hard register and memory cost calculation for allocnos or pseudos.
2    Copyright (C) 2006-2014 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 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "hash-table.h"
26 #include "hard-reg-set.h"
27 #include "rtl.h"
28 #include "expr.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "flags.h"
31 #include "basic-block.h"
32 #include "regs.h"
33 #include "addresses.h"
34 #include "insn-config.h"
35 #include "recog.h"
36 #include "reload.h"
37 #include "diagnostic-core.h"
38 #include "target.h"
39 #include "params.h"
40 #include "ira-int.h"
41
42 /* The flags is set up every time when we calculate pseudo register
43    classes through function ira_set_pseudo_classes.  */
44 static bool pseudo_classes_defined_p = false;
45
46 /* TRUE if we work with allocnos.  Otherwise we work with pseudos.  */
47 static bool allocno_p;
48
49 /* Number of elements in array `costs'.  */
50 static int cost_elements_num;
51
52 /* The `costs' struct records the cost of using hard registers of each
53    class considered for the calculation and of using memory for each
54    allocno or pseudo.  */
55 struct costs
56 {
57   int mem_cost;
58   /* Costs for register classes start here.  We process only some
59      allocno classes.  */
60   int cost[1];
61 };
62
63 #define max_struct_costs_size \
64   (this_target_ira_int->x_max_struct_costs_size)
65 #define init_cost \
66   (this_target_ira_int->x_init_cost)
67 #define temp_costs \
68   (this_target_ira_int->x_temp_costs)
69 #define op_costs \
70   (this_target_ira_int->x_op_costs)
71 #define this_op_costs \
72   (this_target_ira_int->x_this_op_costs)
73
74 /* Costs of each class for each allocno or pseudo.  */
75 static struct costs *costs;
76
77 /* Accumulated costs of each class for each allocno.  */
78 static struct costs *total_allocno_costs;
79
80 /* It is the current size of struct costs.  */
81 static int struct_costs_size;
82
83 /* Return pointer to structure containing costs of allocno or pseudo
84    with given NUM in array ARR.  */
85 #define COSTS(arr, num) \
86   ((struct costs *) ((char *) (arr) + (num) * struct_costs_size))
87
88 /* Return index in COSTS when processing reg with REGNO.  */
89 #define COST_INDEX(regno) (allocno_p                                         \
90                            ? ALLOCNO_NUM (ira_curr_regno_allocno_map[regno]) \
91                            : (int) regno)
92
93 /* Record register class preferences of each allocno or pseudo.  Null
94    value means no preferences.  It happens on the 1st iteration of the
95    cost calculation.  */
96 static enum reg_class *pref;
97
98 /* Allocated buffers for pref.  */
99 static enum reg_class *pref_buffer;
100
101 /* Record allocno class of each allocno with the same regno.  */
102 static enum reg_class *regno_aclass;
103
104 /* Record cost gains for not allocating a register with an invariant
105    equivalence.  */
106 static int *regno_equiv_gains;
107
108 /* Execution frequency of the current insn.  */
109 static int frequency;
110
111 \f
112
113 /* Info about reg classes whose costs are calculated for a pseudo.  */
114 struct cost_classes
115 {
116   /* Number of the cost classes in the subsequent array.  */
117   int num;
118   /* Container of the cost classes.  */
119   enum reg_class classes[N_REG_CLASSES];
120   /* Map reg class -> index of the reg class in the previous array.
121      -1 if it is not a cost class.  */
122   int index[N_REG_CLASSES];
123   /* Map hard regno index of first class in array CLASSES containing
124      the hard regno, -1 otherwise.  */
125   int hard_regno_index[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
126 };
127
128 /* Types of pointers to the structure above.  */
129 typedef struct cost_classes *cost_classes_t;
130 typedef const struct cost_classes *const_cost_classes_t;
131
132 /* Info about cost classes for each pseudo.  */
133 static cost_classes_t *regno_cost_classes;
134
135 /* Helper for cost_classes hashing.  */
136
137 struct cost_classes_hasher
138 {
139   typedef cost_classes value_type;
140   typedef cost_classes compare_type;
141   static inline hashval_t hash (const value_type *);
142   static inline bool equal (const value_type *, const compare_type *);
143   static inline void remove (value_type *);
144 };
145
146 /* Returns hash value for cost classes info HV.  */
147 inline hashval_t
148 cost_classes_hasher::hash (const value_type *hv)
149 {
150   return iterative_hash (&hv->classes, sizeof (enum reg_class) * hv->num, 0);
151 }
152
153 /* Compares cost classes info HV1 and HV2.  */
154 inline bool
155 cost_classes_hasher::equal (const value_type *hv1, const compare_type *hv2)
156 {
157   return (hv1->num == hv2->num
158           && memcmp (hv1->classes, hv2->classes,
159                      sizeof (enum reg_class) * hv1->num) == 0);
160 }
161
162 /* Delete cost classes info V from the hash table.  */
163 inline void
164 cost_classes_hasher::remove (value_type *v)
165 {
166   ira_free (v);
167 }
168
169 /* Hash table of unique cost classes.  */
170 static hash_table<cost_classes_hasher> *cost_classes_htab;
171
172 /* Map allocno class -> cost classes for pseudo of given allocno
173    class.  */
174 static cost_classes_t cost_classes_aclass_cache[N_REG_CLASSES];
175
176 /* Map mode -> cost classes for pseudo of give mode.  */
177 static cost_classes_t cost_classes_mode_cache[MAX_MACHINE_MODE];
178
179 /* Initialize info about the cost classes for each pseudo.  */
180 static void
181 initiate_regno_cost_classes (void)
182 {
183   int size = sizeof (cost_classes_t) * max_reg_num ();
184
185   regno_cost_classes = (cost_classes_t *) ira_allocate (size);
186   memset (regno_cost_classes, 0, size);
187   memset (cost_classes_aclass_cache, 0,
188           sizeof (cost_classes_t) * N_REG_CLASSES);
189   memset (cost_classes_mode_cache, 0,
190           sizeof (cost_classes_t) * MAX_MACHINE_MODE);
191   cost_classes_htab = new hash_table<cost_classes_hasher> (200);
192 }
193
194 /* Create new cost classes from cost classes FROM and set up members
195    index and hard_regno_index.  Return the new classes.  The function
196    implements some common code of two functions
197    setup_regno_cost_classes_by_aclass and
198    setup_regno_cost_classes_by_mode.  */
199 static cost_classes_t
200 setup_cost_classes (cost_classes_t from)
201 {
202   cost_classes_t classes_ptr;
203   enum reg_class cl;
204   int i, j, hard_regno;
205
206   classes_ptr = (cost_classes_t) ira_allocate (sizeof (struct cost_classes));
207   classes_ptr->num = from->num;
208   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
209     classes_ptr->index[i] = -1;
210   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
211     classes_ptr->hard_regno_index[i] = -1;
212   for (i = 0; i < from->num; i++)
213     {
214       cl = classes_ptr->classes[i] = from->classes[i];
215       classes_ptr->index[cl] = i;
216       for (j = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; j >= 0; j--)
217         {
218           hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][j];
219           if (classes_ptr->hard_regno_index[hard_regno] < 0)
220             classes_ptr->hard_regno_index[hard_regno] = i;
221         }
222     }
223   return classes_ptr;
224 }
225
226 /* Setup cost classes for pseudo REGNO whose allocno class is ACLASS.
227    This function is used when we know an initial approximation of
228    allocno class of the pseudo already, e.g. on the second iteration
229    of class cost calculation or after class cost calculation in
230    register-pressure sensitive insn scheduling or register-pressure
231    sensitive loop-invariant motion.  */
232 static void
233 setup_regno_cost_classes_by_aclass (int regno, enum reg_class aclass)
234 {
235   static struct cost_classes classes;
236   cost_classes_t classes_ptr;
237   enum reg_class cl;
238   int i;
239   cost_classes **slot;
240   HARD_REG_SET temp, temp2;
241   bool exclude_p;
242
243   if ((classes_ptr = cost_classes_aclass_cache[aclass]) == NULL)
244     {
245       COPY_HARD_REG_SET (temp, reg_class_contents[aclass]);
246       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp, ira_no_alloc_regs);
247       /* We exclude classes from consideration which are subsets of
248          ACLASS only if ACLASS is an uniform class.  */
249       exclude_p = ira_uniform_class_p[aclass];
250       classes.num = 0;
251       for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
252         {
253           cl = ira_important_classes[i];
254           if (exclude_p)
255             {
256               /* Exclude non-uniform classes which are subsets of
257                  ACLASS.  */
258               COPY_HARD_REG_SET (temp2, reg_class_contents[cl]);
259               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp2, ira_no_alloc_regs);
260               if (hard_reg_set_subset_p (temp2, temp) && cl != aclass)
261                 continue;
262             }
263           classes.classes[classes.num++] = cl;
264         }
265       slot = cost_classes_htab->find_slot (&classes, INSERT);
266       if (*slot == NULL)
267         {
268           classes_ptr = setup_cost_classes (&classes);
269           *slot = classes_ptr;
270         }
271       classes_ptr = cost_classes_aclass_cache[aclass] = (cost_classes_t) *slot;
272     }
273   regno_cost_classes[regno] = classes_ptr;
274 }
275
276 /* Setup cost classes for pseudo REGNO with MODE.  Usage of MODE can
277    decrease number of cost classes for the pseudo, if hard registers
278    of some important classes can not hold a value of MODE.  So the
279    pseudo can not get hard register of some important classes and cost
280    calculation for such important classes is only wasting CPU
281    time.  */
282 static void
283 setup_regno_cost_classes_by_mode (int regno, enum machine_mode mode)
284 {
285   static struct cost_classes classes;
286   cost_classes_t classes_ptr;
287   enum reg_class cl;
288   int i;
289   cost_classes **slot;
290   HARD_REG_SET temp;
291
292   if ((classes_ptr = cost_classes_mode_cache[mode]) == NULL)
293     {
294       classes.num = 0;
295       for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
296         {
297           cl = ira_important_classes[i];
298           COPY_HARD_REG_SET (temp, ira_prohibited_class_mode_regs[cl][mode]);
299           IOR_HARD_REG_SET (temp, ira_no_alloc_regs);
300           if (hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl], temp))
301             continue;
302           classes.classes[classes.num++] = cl;
303         }
304       slot = cost_classes_htab->find_slot (&classes, INSERT);
305       if (*slot == NULL)
306         {
307           classes_ptr = setup_cost_classes (&classes);
308           *slot = classes_ptr;
309         }
310       else
311         classes_ptr = (cost_classes_t) *slot;
312       cost_classes_mode_cache[mode] = (cost_classes_t) *slot;
313     }
314   regno_cost_classes[regno] = classes_ptr;
315 }
316
317 /* Finalize info about the cost classes for each pseudo.  */
318 static void
319 finish_regno_cost_classes (void)
320 {
321   ira_free (regno_cost_classes);
322   delete cost_classes_htab;
323   cost_classes_htab = NULL;
324 }
325
326 \f
327
328 /* Compute the cost of loading X into (if TO_P is TRUE) or from (if
329    TO_P is FALSE) a register of class RCLASS in mode MODE.  X must not
330    be a pseudo register.  */
331 static int
332 copy_cost (rtx x, enum machine_mode mode, reg_class_t rclass, bool to_p,
333            secondary_reload_info *prev_sri)
334 {
335   secondary_reload_info sri;
336   reg_class_t secondary_class = NO_REGS;
337
338   /* If X is a SCRATCH, there is actually nothing to move since we are
339      assuming optimal allocation.  */
340   if (GET_CODE (x) == SCRATCH)
341     return 0;
342
343   /* Get the class we will actually use for a reload.  */
344   rclass = targetm.preferred_reload_class (x, rclass);
345
346   /* If we need a secondary reload for an intermediate, the cost is
347      that to load the input into the intermediate register, then to
348      copy it.  */
349   sri.prev_sri = prev_sri;
350   sri.extra_cost = 0;
351   secondary_class = targetm.secondary_reload (to_p, x, rclass, mode, &sri);
352
353   if (secondary_class != NO_REGS)
354     {
355       ira_init_register_move_cost_if_necessary (mode);
356       return (ira_register_move_cost[mode][(int) secondary_class][(int) rclass]
357               + sri.extra_cost
358               + copy_cost (x, mode, secondary_class, to_p, &sri));
359     }
360
361   /* For memory, use the memory move cost, for (hard) registers, use
362      the cost to move between the register classes, and use 2 for
363      everything else (constants).  */
364   if (MEM_P (x) || rclass == NO_REGS)
365     return sri.extra_cost
366            + ira_memory_move_cost[mode][(int) rclass][to_p != 0];
367   else if (REG_P (x))
368     {
369       reg_class_t x_class = REGNO_REG_CLASS (REGNO (x));
370
371       ira_init_register_move_cost_if_necessary (mode);
372       return (sri.extra_cost
373               + ira_register_move_cost[mode][(int) x_class][(int) rclass]);
374     }
375   else
376     /* If this is a constant, we may eventually want to call rtx_cost
377        here.  */
378     return sri.extra_cost + COSTS_N_INSNS (1);
379 }
380
381 \f
382
383 /* Record the cost of using memory or hard registers of various
384    classes for the operands in INSN.
385
386    N_ALTS is the number of alternatives.
387    N_OPS is the number of operands.
388    OPS is an array of the operands.
389    MODES are the modes of the operands, in case any are VOIDmode.
390    CONSTRAINTS are the constraints to use for the operands.  This array
391    is modified by this procedure.
392
393    This procedure works alternative by alternative.  For each
394    alternative we assume that we will be able to allocate all allocnos
395    to their ideal register class and calculate the cost of using that
396    alternative.  Then we compute, for each operand that is a
397    pseudo-register, the cost of having the allocno allocated to each
398    register class and using it in that alternative.  To this cost is
399    added the cost of the alternative.
400
401    The cost of each class for this insn is its lowest cost among all
402    the alternatives.  */
403 static void
404 record_reg_classes (int n_alts, int n_ops, rtx *ops,
405                     enum machine_mode *modes, const char **constraints,
406                     rtx_insn *insn, enum reg_class *pref)
407 {
408   int alt;
409   int i, j, k;
410   int insn_allows_mem[MAX_RECOG_OPERANDS];
411   move_table *move_in_cost, *move_out_cost;
412   short (*mem_cost)[2];
413
414   for (i = 0; i < n_ops; i++)
415     insn_allows_mem[i] = 0;
416
417   /* Process each alternative, each time minimizing an operand's cost
418      with the cost for each operand in that alternative.  */
419   alternative_mask preferred = get_preferred_alternatives (insn);
420   for (alt = 0; alt < n_alts; alt++)
421     {
422       enum reg_class classes[MAX_RECOG_OPERANDS];
423       int allows_mem[MAX_RECOG_OPERANDS];
424       enum reg_class rclass;
425       int alt_fail = 0;
426       int alt_cost = 0, op_cost_add;
427
428       if (!TEST_BIT (preferred, alt))
429         {
430           for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
431             constraints[i] = skip_alternative (constraints[i]);
432
433           continue;
434         }
435
436       for (i = 0; i < n_ops; i++)
437         {
438           unsigned char c;
439           const char *p = constraints[i];
440           rtx op = ops[i];
441           enum machine_mode mode = modes[i];
442           int allows_addr = 0;
443           int win = 0;
444
445           /* Initially show we know nothing about the register class.  */
446           classes[i] = NO_REGS;
447           allows_mem[i] = 0;
448
449           /* If this operand has no constraints at all, we can
450              conclude nothing about it since anything is valid.  */
451           if (*p == 0)
452             {
453               if (REG_P (op) && REGNO (op) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
454                 memset (this_op_costs[i], 0, struct_costs_size);
455               continue;
456             }
457
458           /* If this alternative is only relevant when this operand
459              matches a previous operand, we do different things
460              depending on whether this operand is a allocno-reg or not.
461              We must process any modifiers for the operand before we
462              can make this test.  */
463           while (*p == '%' || *p == '=' || *p == '+' || *p == '&')
464             p++;
465
466           if (p[0] >= '0' && p[0] <= '0' + i && (p[1] == ',' || p[1] == 0))
467             {
468               /* Copy class and whether memory is allowed from the
469                  matching alternative.  Then perform any needed cost
470                  computations and/or adjustments.  */
471               j = p[0] - '0';
472               classes[i] = classes[j];
473               allows_mem[i] = allows_mem[j];
474               if (allows_mem[i])
475                 insn_allows_mem[i] = 1;
476
477               if (! REG_P (op) || REGNO (op) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
478                 {
479                   /* If this matches the other operand, we have no
480                      added cost and we win.  */
481                   if (rtx_equal_p (ops[j], op))
482                     win = 1;
483                   /* If we can put the other operand into a register,
484                      add to the cost of this alternative the cost to
485                      copy this operand to the register used for the
486                      other operand.  */
487                   else if (classes[j] != NO_REGS)
488                     {
489                       alt_cost += copy_cost (op, mode, classes[j], 1, NULL);
490                       win = 1;
491                     }
492                 }
493               else if (! REG_P (ops[j])
494                        || REGNO (ops[j]) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
495                 {
496                   /* This op is an allocno but the one it matches is
497                      not.  */
498
499                   /* If we can't put the other operand into a
500                      register, this alternative can't be used.  */
501
502                   if (classes[j] == NO_REGS)
503                     alt_fail = 1;
504                   /* Otherwise, add to the cost of this alternative
505                      the cost to copy the other operand to the hard
506                      register used for this operand.  */
507                   else
508                     alt_cost += copy_cost (ops[j], mode, classes[j], 1, NULL);
509                 }
510               else
511                 {
512                   /* The costs of this operand are not the same as the
513                      other operand since move costs are not symmetric.
514                      Moreover, if we cannot tie them, this alternative
515                      needs to do a copy, which is one insn.  */
516                   struct costs *pp = this_op_costs[i];
517                   int *pp_costs = pp->cost;
518                   cost_classes_t cost_classes_ptr
519                     = regno_cost_classes[REGNO (op)];
520                   enum reg_class *cost_classes = cost_classes_ptr->classes;
521                   bool in_p = recog_data.operand_type[i] != OP_OUT;
522                   bool out_p = recog_data.operand_type[i] != OP_IN;
523                   enum reg_class op_class = classes[i];
524
525                   ira_init_register_move_cost_if_necessary (mode);
526                   if (! in_p)
527                     {
528                       ira_assert (out_p);
529                       if (op_class == NO_REGS)
530                         {
531                           mem_cost = ira_memory_move_cost[mode];
532                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
533                             {
534                               rclass = cost_classes[k];
535                               pp_costs[k] = mem_cost[rclass][0] * frequency;
536                             }
537                         }
538                       else
539                         {
540                           move_out_cost = ira_may_move_out_cost[mode];
541                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
542                             {
543                               rclass = cost_classes[k];
544                               pp_costs[k]
545                                 = move_out_cost[op_class][rclass] * frequency;
546                             }
547                         }
548                     }
549                   else if (! out_p)
550                     {
551                       ira_assert (in_p);
552                       if (op_class == NO_REGS)
553                         {
554                           mem_cost = ira_memory_move_cost[mode];
555                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
556                             {
557                               rclass = cost_classes[k];
558                               pp_costs[k] = mem_cost[rclass][1] * frequency;
559                             }
560                         }
561                       else
562                         {
563                           move_in_cost = ira_may_move_in_cost[mode];
564                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
565                             {
566                               rclass = cost_classes[k];
567                               pp_costs[k]
568                                 = move_in_cost[rclass][op_class] * frequency;
569                             }
570                         }
571                     }
572                   else
573                     {
574                       if (op_class == NO_REGS)
575                         {
576                           mem_cost = ira_memory_move_cost[mode];
577                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
578                             {
579                               rclass = cost_classes[k];
580                               pp_costs[k] = ((mem_cost[rclass][0]
581                                               + mem_cost[rclass][1])
582                                              * frequency);
583                             }
584                         }
585                       else
586                         {
587                           move_in_cost = ira_may_move_in_cost[mode];
588                           move_out_cost = ira_may_move_out_cost[mode];
589                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
590                             {
591                               rclass = cost_classes[k];
592                               pp_costs[k] = ((move_in_cost[rclass][op_class]
593                                               + move_out_cost[op_class][rclass])
594                                              * frequency);
595                             }
596                         }
597                     }
598
599                   /* If the alternative actually allows memory, make
600                      things a bit cheaper since we won't need an extra
601                      insn to load it.  */
602                   pp->mem_cost
603                     = ((out_p ? ira_memory_move_cost[mode][op_class][0] : 0)
604                        + (in_p ? ira_memory_move_cost[mode][op_class][1] : 0)
605                        - allows_mem[i]) * frequency;
606
607                   /* If we have assigned a class to this allocno in
608                      our first pass, add a cost to this alternative
609                      corresponding to what we would add if this
610                      allocno were not in the appropriate class.  */
611                   if (pref)
612                     {
613                       enum reg_class pref_class = pref[COST_INDEX (REGNO (op))];
614
615                       if (pref_class == NO_REGS)
616                         alt_cost
617                           += ((out_p
618                                ? ira_memory_move_cost[mode][op_class][0] : 0)
619                               + (in_p
620                                  ? ira_memory_move_cost[mode][op_class][1]
621                                  : 0));
622                       else if (ira_reg_class_intersect
623                                [pref_class][op_class] == NO_REGS)
624                         alt_cost
625                           += ira_register_move_cost[mode][pref_class][op_class];
626                     }
627                   if (REGNO (ops[i]) != REGNO (ops[j])
628                       && ! find_reg_note (insn, REG_DEAD, op))
629                     alt_cost += 2;
630
631                   /* This is in place of ordinary cost computation for
632                      this operand, so skip to the end of the
633                      alternative (should be just one character).  */
634                   while (*p && *p++ != ',')
635                     ;
636
637                   constraints[i] = p;
638                   continue;
639                 }
640             }
641
642           /* Scan all the constraint letters.  See if the operand
643              matches any of the constraints.  Collect the valid
644              register classes and see if this operand accepts
645              memory.  */
646           while ((c = *p))
647             {
648               switch (c)
649                 {
650                 case '*':
651                   /* Ignore the next letter for this pass.  */
652                   c = *++p;
653                   break;
654
655                 case '?':
656                   alt_cost += 2;
657                   break;
658
659                 case 'g':
660                   if (MEM_P (op)
661                       || (CONSTANT_P (op)
662                           && (! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (op))))
663                     win = 1;
664                   insn_allows_mem[i] = allows_mem[i] = 1;
665                   classes[i] = ira_reg_class_subunion[classes[i]][GENERAL_REGS];
666                   break;
667
668                 default:
669                   enum constraint_num cn = lookup_constraint (p);
670                   enum reg_class cl;
671                   switch (get_constraint_type (cn))
672                     {
673                     case CT_REGISTER:
674                       cl = reg_class_for_constraint (cn);
675                       if (cl != NO_REGS)
676                         classes[i] = ira_reg_class_subunion[classes[i]][cl];
677                       break;
678
679                     case CT_CONST_INT:
680                       if (CONST_INT_P (op)
681                           && insn_const_int_ok_for_constraint (INTVAL (op), cn))
682                         win = 1;
683                       break;
684
685                     case CT_MEMORY:
686                       /* Every MEM can be reloaded to fit.  */
687                       insn_allows_mem[i] = allows_mem[i] = 1;
688                       if (MEM_P (op))
689                         win = 1;
690                       break;
691
692                     case CT_ADDRESS:
693                       /* Every address can be reloaded to fit.  */
694                       allows_addr = 1;
695                       if (address_operand (op, GET_MODE (op))
696                           || constraint_satisfied_p (op, cn))
697                         win = 1;
698                       /* We know this operand is an address, so we
699                          want it to be allocated to a hard register
700                          that can be the base of an address,
701                          i.e. BASE_REG_CLASS.  */
702                       classes[i]
703                         = ira_reg_class_subunion[classes[i]]
704                           [base_reg_class (VOIDmode, ADDR_SPACE_GENERIC,
705                                            ADDRESS, SCRATCH)];
706                       break;
707
708                     case CT_FIXED_FORM:
709                       if (constraint_satisfied_p (op, cn))
710                         win = 1;
711                       break;
712                     }
713                   break;
714                 }
715               p += CONSTRAINT_LEN (c, p);
716               if (c == ',')
717                 break;
718             }
719
720           constraints[i] = p;
721
722           /* How we account for this operand now depends on whether it
723              is a pseudo register or not.  If it is, we first check if
724              any register classes are valid.  If not, we ignore this
725              alternative, since we want to assume that all allocnos get
726              allocated for register preferencing.  If some register
727              class is valid, compute the costs of moving the allocno
728              into that class.  */
729           if (REG_P (op) && REGNO (op) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
730             {
731               if (classes[i] == NO_REGS && ! allows_mem[i])
732                 {
733                   /* We must always fail if the operand is a REG, but
734                      we did not find a suitable class and memory is
735                      not allowed.
736
737                      Otherwise we may perform an uninitialized read
738                      from this_op_costs after the `continue' statement
739                      below.  */
740                   alt_fail = 1;
741                 }
742               else
743                 {
744                   unsigned int regno = REGNO (op);
745                   struct costs *pp = this_op_costs[i];
746                   int *pp_costs = pp->cost;
747                   cost_classes_t cost_classes_ptr = regno_cost_classes[regno];
748                   enum reg_class *cost_classes = cost_classes_ptr->classes;
749                   bool in_p = recog_data.operand_type[i] != OP_OUT;
750                   bool out_p = recog_data.operand_type[i] != OP_IN;
751                   enum reg_class op_class = classes[i];
752
753                   ira_init_register_move_cost_if_necessary (mode);
754                   if (! in_p)
755                     {
756                       ira_assert (out_p);
757                       if (op_class == NO_REGS)
758                         {
759                           mem_cost = ira_memory_move_cost[mode];
760                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
761                             {
762                               rclass = cost_classes[k];
763                               pp_costs[k] = mem_cost[rclass][0] * frequency;
764                             }
765                         }
766                       else
767                         {
768                           move_out_cost = ira_may_move_out_cost[mode];
769                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
770                             {
771                               rclass = cost_classes[k];
772                               pp_costs[k]
773                                 = move_out_cost[op_class][rclass] * frequency;
774                             }
775                         }
776                     }
777                   else if (! out_p)
778                     {
779                       ira_assert (in_p);
780                       if (op_class == NO_REGS)
781                         {
782                           mem_cost = ira_memory_move_cost[mode];
783                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
784                             {
785                               rclass = cost_classes[k];
786                               pp_costs[k] = mem_cost[rclass][1] * frequency;
787                             }
788                         }
789                       else
790                         {
791                           move_in_cost = ira_may_move_in_cost[mode];
792                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
793                             {
794                               rclass = cost_classes[k];
795                               pp_costs[k]
796                                 = move_in_cost[rclass][op_class] * frequency;
797                             }
798                         }
799                     }
800                   else
801                     {
802                       if (op_class == NO_REGS)
803                         {
804                           mem_cost = ira_memory_move_cost[mode];
805                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
806                             {
807                               rclass = cost_classes[k];
808                               pp_costs[k] = ((mem_cost[rclass][0]
809                                               + mem_cost[rclass][1])
810                                              * frequency);
811                             }
812                         }
813                       else
814                         {
815                           move_in_cost = ira_may_move_in_cost[mode];
816                           move_out_cost = ira_may_move_out_cost[mode];
817                           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
818                             {
819                               rclass = cost_classes[k];
820                               pp_costs[k] = ((move_in_cost[rclass][op_class]
821                                               + move_out_cost[op_class][rclass])
822                                              * frequency);
823                             }
824                         }
825                     }
826
827                   if (op_class == NO_REGS)
828                     /* Although we don't need insn to reload from
829                        memory, still accessing memory is usually more
830                        expensive than a register.  */
831                     pp->mem_cost = frequency;
832                   else
833                     /* If the alternative actually allows memory, make
834                        things a bit cheaper since we won't need an
835                        extra insn to load it.  */
836                     pp->mem_cost
837                       = ((out_p ? ira_memory_move_cost[mode][op_class][0] : 0)
838                          + (in_p ? ira_memory_move_cost[mode][op_class][1] : 0)
839                          - allows_mem[i]) * frequency;
840                   /* If we have assigned a class to this allocno in
841                      our first pass, add a cost to this alternative
842                      corresponding to what we would add if this
843                      allocno were not in the appropriate class.  */
844                   if (pref)
845                     {
846                       enum reg_class pref_class = pref[COST_INDEX (REGNO (op))];
847
848                       if (pref_class == NO_REGS)
849                         {
850                           if (op_class != NO_REGS)
851                             alt_cost
852                               += ((out_p
853                                    ? ira_memory_move_cost[mode][op_class][0]
854                                    : 0)
855                                   + (in_p
856                                      ? ira_memory_move_cost[mode][op_class][1]
857                                      : 0));
858                         }
859                       else if (op_class == NO_REGS)
860                         alt_cost
861                           += ((out_p
862                                ? ira_memory_move_cost[mode][pref_class][1]
863                                : 0)
864                               + (in_p
865                                  ? ira_memory_move_cost[mode][pref_class][0]
866                                  : 0));
867                       else if (ira_reg_class_intersect[pref_class][op_class]
868                                == NO_REGS)
869                         alt_cost += (ira_register_move_cost
870                                      [mode][pref_class][op_class]);
871                     }
872                 }
873             }
874
875           /* Otherwise, if this alternative wins, either because we
876              have already determined that or if we have a hard
877              register of the proper class, there is no cost for this
878              alternative.  */
879           else if (win || (REG_P (op)
880                            && reg_fits_class_p (op, classes[i],
881                                                 0, GET_MODE (op))))
882             ;
883
884           /* If registers are valid, the cost of this alternative
885              includes copying the object to and/or from a
886              register.  */
887           else if (classes[i] != NO_REGS)
888             {
889               if (recog_data.operand_type[i] != OP_OUT)
890                 alt_cost += copy_cost (op, mode, classes[i], 1, NULL);
891
892               if (recog_data.operand_type[i] != OP_IN)
893                 alt_cost += copy_cost (op, mode, classes[i], 0, NULL);
894             }
895           /* The only other way this alternative can be used is if
896              this is a constant that could be placed into memory.  */
897           else if (CONSTANT_P (op) && (allows_addr || allows_mem[i]))
898             alt_cost += ira_memory_move_cost[mode][classes[i]][1];
899           else
900             alt_fail = 1;
901         }
902
903       if (alt_fail)
904         continue;
905
906       op_cost_add = alt_cost * frequency;
907       /* Finally, update the costs with the information we've
908          calculated about this alternative.  */
909       for (i = 0; i < n_ops; i++)
910         if (REG_P (ops[i]) && REGNO (ops[i]) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
911           {
912             struct costs *pp = op_costs[i], *qq = this_op_costs[i];
913             int *pp_costs = pp->cost, *qq_costs = qq->cost;
914             int scale = 1 + (recog_data.operand_type[i] == OP_INOUT);
915             cost_classes_t cost_classes_ptr
916               = regno_cost_classes[REGNO (ops[i])];
917
918             pp->mem_cost = MIN (pp->mem_cost,
919                                 (qq->mem_cost + op_cost_add) * scale);
920
921             for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
922               pp_costs[k]
923                 = MIN (pp_costs[k], (qq_costs[k] + op_cost_add) * scale);
924           }
925     }
926
927   if (allocno_p)
928     for (i = 0; i < n_ops; i++)
929       {
930         ira_allocno_t a;
931         rtx op = ops[i];
932
933         if (! REG_P (op) || REGNO (op) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
934           continue;
935         a = ira_curr_regno_allocno_map [REGNO (op)];
936         if (! ALLOCNO_BAD_SPILL_P (a) && insn_allows_mem[i] == 0)
937           ALLOCNO_BAD_SPILL_P (a) = true;
938       }
939
940 }
941
942 \f
943
944 /* Wrapper around REGNO_OK_FOR_INDEX_P, to allow pseudo registers.  */
945 static inline bool
946 ok_for_index_p_nonstrict (rtx reg)
947 {
948   unsigned regno = REGNO (reg);
949
950   return regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER || REGNO_OK_FOR_INDEX_P (regno);
951 }
952
953 /* A version of regno_ok_for_base_p for use here, when all
954    pseudo-registers should count as OK.  Arguments as for
955    regno_ok_for_base_p.  */
956 static inline bool
957 ok_for_base_p_nonstrict (rtx reg, enum machine_mode mode, addr_space_t as,
958                          enum rtx_code outer_code, enum rtx_code index_code)
959 {
960   unsigned regno = REGNO (reg);
961
962   if (regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
963     return true;
964   return ok_for_base_p_1 (regno, mode, as, outer_code, index_code);
965 }
966
967 /* Record the pseudo registers we must reload into hard registers in a
968    subexpression of a memory address, X.
969
970    If CONTEXT is 0, we are looking at the base part of an address,
971    otherwise we are looking at the index part.
972
973    MODE and AS are the mode and address space of the memory reference;
974    OUTER_CODE and INDEX_CODE give the context that the rtx appears in.
975    These four arguments are passed down to base_reg_class.
976
977    SCALE is twice the amount to multiply the cost by (it is twice so
978    we can represent half-cost adjustments).  */
979 static void
980 record_address_regs (enum machine_mode mode, addr_space_t as, rtx x,
981                      int context, enum rtx_code outer_code,
982                      enum rtx_code index_code, int scale)
983 {
984   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
985   enum reg_class rclass;
986
987   if (context == 1)
988     rclass = INDEX_REG_CLASS;
989   else
990     rclass = base_reg_class (mode, as, outer_code, index_code);
991
992   switch (code)
993     {
994     case CONST_INT:
995     case CONST:
996     case CC0:
997     case PC:
998     case SYMBOL_REF:
999     case LABEL_REF:
1000       return;
1001
1002     case PLUS:
1003       /* When we have an address that is a sum, we must determine
1004          whether registers are "base" or "index" regs.  If there is a
1005          sum of two registers, we must choose one to be the "base".
1006          Luckily, we can use the REG_POINTER to make a good choice
1007          most of the time.  We only need to do this on machines that
1008          can have two registers in an address and where the base and
1009          index register classes are different.
1010
1011          ??? This code used to set REGNO_POINTER_FLAG in some cases,
1012          but that seems bogus since it should only be set when we are
1013          sure the register is being used as a pointer.  */
1014       {
1015         rtx arg0 = XEXP (x, 0);
1016         rtx arg1 = XEXP (x, 1);
1017         enum rtx_code code0 = GET_CODE (arg0);
1018         enum rtx_code code1 = GET_CODE (arg1);
1019
1020         /* Look inside subregs.  */
1021         if (code0 == SUBREG)
1022           arg0 = SUBREG_REG (arg0), code0 = GET_CODE (arg0);
1023         if (code1 == SUBREG)
1024           arg1 = SUBREG_REG (arg1), code1 = GET_CODE (arg1);
1025
1026         /* If this machine only allows one register per address, it
1027            must be in the first operand.  */
1028         if (MAX_REGS_PER_ADDRESS == 1)
1029           record_address_regs (mode, as, arg0, 0, PLUS, code1, scale);
1030
1031         /* If index and base registers are the same on this machine,
1032            just record registers in any non-constant operands.  We
1033            assume here, as well as in the tests below, that all
1034            addresses are in canonical form.  */
1035         else if (INDEX_REG_CLASS
1036                  == base_reg_class (VOIDmode, as, PLUS, SCRATCH))
1037           {
1038             record_address_regs (mode, as, arg0, context, PLUS, code1, scale);
1039             if (! CONSTANT_P (arg1))
1040               record_address_regs (mode, as, arg1, context, PLUS, code0, scale);
1041           }
1042
1043         /* If the second operand is a constant integer, it doesn't
1044            change what class the first operand must be.  */
1045         else if (CONST_SCALAR_INT_P (arg1))
1046           record_address_regs (mode, as, arg0, context, PLUS, code1, scale);
1047         /* If the second operand is a symbolic constant, the first
1048            operand must be an index register.  */
1049         else if (code1 == SYMBOL_REF || code1 == CONST || code1 == LABEL_REF)
1050           record_address_regs (mode, as, arg0, 1, PLUS, code1, scale);
1051         /* If both operands are registers but one is already a hard
1052            register of index or reg-base class, give the other the
1053            class that the hard register is not.  */
1054         else if (code0 == REG && code1 == REG
1055                  && REGNO (arg0) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1056                  && (ok_for_base_p_nonstrict (arg0, mode, as, PLUS, REG)
1057                      || ok_for_index_p_nonstrict (arg0)))
1058           record_address_regs (mode, as, arg1,
1059                                ok_for_base_p_nonstrict (arg0, mode, as,
1060                                                         PLUS, REG) ? 1 : 0,
1061                                PLUS, REG, scale);
1062         else if (code0 == REG && code1 == REG
1063                  && REGNO (arg1) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
1064                  && (ok_for_base_p_nonstrict (arg1, mode, as, PLUS, REG)
1065                      || ok_for_index_p_nonstrict (arg1)))
1066           record_address_regs (mode, as, arg0,
1067                                ok_for_base_p_nonstrict (arg1, mode, as,
1068                                                         PLUS, REG) ? 1 : 0,
1069                                PLUS, REG, scale);
1070         /* If one operand is known to be a pointer, it must be the
1071            base with the other operand the index.  Likewise if the
1072            other operand is a MULT.  */
1073         else if ((code0 == REG && REG_POINTER (arg0)) || code1 == MULT)
1074           {
1075             record_address_regs (mode, as, arg0, 0, PLUS, code1, scale);
1076             record_address_regs (mode, as, arg1, 1, PLUS, code0, scale);
1077           }
1078         else if ((code1 == REG && REG_POINTER (arg1)) || code0 == MULT)
1079           {
1080             record_address_regs (mode, as, arg0, 1, PLUS, code1, scale);
1081             record_address_regs (mode, as, arg1, 0, PLUS, code0, scale);
1082           }
1083         /* Otherwise, count equal chances that each might be a base or
1084            index register.  This case should be rare.  */
1085         else
1086           {
1087             record_address_regs (mode, as, arg0, 0, PLUS, code1, scale / 2);
1088             record_address_regs (mode, as, arg0, 1, PLUS, code1, scale / 2);
1089             record_address_regs (mode, as, arg1, 0, PLUS, code0, scale / 2);
1090             record_address_regs (mode, as, arg1, 1, PLUS, code0, scale / 2);
1091           }
1092       }
1093       break;
1094
1095       /* Double the importance of an allocno that is incremented or
1096          decremented, since it would take two extra insns if it ends
1097          up in the wrong place.  */
1098     case POST_MODIFY:
1099     case PRE_MODIFY:
1100       record_address_regs (mode, as, XEXP (x, 0), 0, code,
1101                            GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 1), 1)), 2 * scale);
1102       if (REG_P (XEXP (XEXP (x, 1), 1)))
1103         record_address_regs (mode, as, XEXP (XEXP (x, 1), 1), 1, code, REG,
1104                              2 * scale);
1105       break;
1106
1107     case POST_INC:
1108     case PRE_INC:
1109     case POST_DEC:
1110     case PRE_DEC:
1111       /* Double the importance of an allocno that is incremented or
1112          decremented, since it would take two extra insns if it ends
1113          up in the wrong place.  */
1114       record_address_regs (mode, as, XEXP (x, 0), 0, code, SCRATCH, 2 * scale);
1115       break;
1116
1117     case REG:
1118       {
1119         struct costs *pp;
1120         int *pp_costs;
1121         enum reg_class i;
1122         int k, regno, add_cost;
1123         cost_classes_t cost_classes_ptr;
1124         enum reg_class *cost_classes;
1125         move_table *move_in_cost;
1126
1127         if (REGNO (x) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1128           break;
1129
1130         regno = REGNO (x);
1131         if (allocno_p)
1132           ALLOCNO_BAD_SPILL_P (ira_curr_regno_allocno_map[regno]) = true;
1133         pp = COSTS (costs, COST_INDEX (regno));
1134         add_cost = (ira_memory_move_cost[Pmode][rclass][1] * scale) / 2;
1135         if (INT_MAX - add_cost < pp->mem_cost)
1136           pp->mem_cost = INT_MAX;
1137         else
1138           pp->mem_cost += add_cost;
1139         cost_classes_ptr = regno_cost_classes[regno];
1140         cost_classes = cost_classes_ptr->classes;
1141         pp_costs = pp->cost;
1142         ira_init_register_move_cost_if_necessary (Pmode);
1143         move_in_cost = ira_may_move_in_cost[Pmode];
1144         for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
1145           {
1146             i = cost_classes[k];
1147             add_cost = (move_in_cost[i][rclass] * scale) / 2;
1148             if (INT_MAX - add_cost < pp_costs[k])
1149               pp_costs[k] = INT_MAX;
1150             else 
1151               pp_costs[k] += add_cost;
1152           }
1153       }
1154       break;
1155
1156     default:
1157       {
1158         const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1159         int i;
1160         for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1161           if (fmt[i] == 'e')
1162             record_address_regs (mode, as, XEXP (x, i), context, code, SCRATCH,
1163                                  scale);
1164       }
1165     }
1166 }
1167
1168 \f
1169
1170 /* Calculate the costs of insn operands.  */
1171 static void
1172 record_operand_costs (rtx_insn *insn, enum reg_class *pref)
1173 {
1174   const char *constraints[MAX_RECOG_OPERANDS];
1175   enum machine_mode modes[MAX_RECOG_OPERANDS];
1176   rtx ops[MAX_RECOG_OPERANDS];
1177   rtx set;
1178   int i;
1179
1180   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
1181     {
1182       constraints[i] = recog_data.constraints[i];
1183       modes[i] = recog_data.operand_mode[i];
1184     }
1185
1186   /* If we get here, we are set up to record the costs of all the
1187      operands for this insn.  Start by initializing the costs.  Then
1188      handle any address registers.  Finally record the desired classes
1189      for any allocnos, doing it twice if some pair of operands are
1190      commutative.  */
1191   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
1192     {
1193       memcpy (op_costs[i], init_cost, struct_costs_size);
1194
1195       ops[i] = recog_data.operand[i];
1196       if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG)
1197         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1198
1199       if (MEM_P (recog_data.operand[i]))
1200         record_address_regs (GET_MODE (recog_data.operand[i]),
1201                              MEM_ADDR_SPACE (recog_data.operand[i]),
1202                              XEXP (recog_data.operand[i], 0),
1203                              0, MEM, SCRATCH, frequency * 2);
1204       else if (constraints[i][0] == 'p'
1205                || (insn_extra_address_constraint
1206                    (lookup_constraint (constraints[i]))))
1207         record_address_regs (VOIDmode, ADDR_SPACE_GENERIC,
1208                              recog_data.operand[i], 0, ADDRESS, SCRATCH,
1209                              frequency * 2);
1210     }
1211   
1212   /* Check for commutative in a separate loop so everything will have
1213      been initialized.  We must do this even if one operand is a
1214      constant--see addsi3 in m68k.md.  */
1215   for (i = 0; i < (int) recog_data.n_operands - 1; i++)
1216     if (constraints[i][0] == '%')
1217       {
1218         const char *xconstraints[MAX_RECOG_OPERANDS];
1219         int j;
1220
1221         /* Handle commutative operands by swapping the constraints.
1222            We assume the modes are the same.  */
1223         for (j = 0; j < recog_data.n_operands; j++)
1224           xconstraints[j] = constraints[j];
1225
1226         xconstraints[i] = constraints[i+1];
1227         xconstraints[i+1] = constraints[i];
1228         record_reg_classes (recog_data.n_alternatives, recog_data.n_operands,
1229                             recog_data.operand, modes,
1230                             xconstraints, insn, pref);
1231       }
1232   record_reg_classes (recog_data.n_alternatives, recog_data.n_operands,
1233                       recog_data.operand, modes,
1234                       constraints, insn, pref);
1235
1236   /* If this insn is a single set copying operand 1 to operand 0 and
1237      one operand is an allocno with the other a hard reg or an allocno
1238      that prefers a hard register that is in its own register class
1239      then we may want to adjust the cost of that register class to -1.
1240
1241      Avoid the adjustment if the source does not die to avoid
1242      stressing of register allocator by preferencing two colliding
1243      registers into single class.
1244
1245      Also avoid the adjustment if a copy between hard registers of the
1246      class is expensive (ten times the cost of a default copy is
1247      considered arbitrarily expensive).  This avoids losing when the
1248      preferred class is very expensive as the source of a copy
1249      instruction.  */
1250   if ((set = single_set (insn)) != NULL_RTX
1251       /* In rare cases the single set insn might have less 2 operands
1252          as the source can be a fixed special reg.  */
1253       && recog_data.n_operands > 1
1254       && ops[0] == SET_DEST (set) && ops[1] == SET_SRC (set))
1255     {
1256       int regno, other_regno;
1257       rtx dest = SET_DEST (set);
1258       rtx src = SET_SRC (set);
1259
1260       dest = SET_DEST (set);
1261       src = SET_SRC (set);
1262       if (GET_CODE (dest) == SUBREG
1263           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (dest))
1264               == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (dest)))))
1265         dest = SUBREG_REG (dest);
1266       if (GET_CODE (src) == SUBREG
1267           && (GET_MODE_SIZE (GET_MODE (src))
1268               == GET_MODE_SIZE (GET_MODE (SUBREG_REG (src)))))
1269         src = SUBREG_REG (src);
1270       if (REG_P (src) && REG_P (dest)
1271           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src))
1272           && (((regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1273                && (other_regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1274               || ((regno = REGNO (dest)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1275                   && (other_regno = REGNO (src)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER)))
1276         {
1277           enum machine_mode mode = GET_MODE (src);
1278           cost_classes_t cost_classes_ptr = regno_cost_classes[regno];
1279           enum reg_class *cost_classes = cost_classes_ptr->classes;
1280           reg_class_t rclass;
1281           int k, nr;
1282
1283           i = regno == (int) REGNO (src) ? 1 : 0;
1284           for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
1285             {
1286               rclass = cost_classes[k];
1287               if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[rclass], other_regno)
1288                   && (reg_class_size[(int) rclass]
1289                       == ira_reg_class_max_nregs [(int) rclass][(int) mode]))
1290                 {
1291                   if (reg_class_size[rclass] == 1)
1292                     op_costs[i]->cost[k] = -frequency;
1293                   else
1294                     {
1295                       for (nr = 0;
1296                            nr < hard_regno_nregs[other_regno][mode];
1297                            nr++)
1298                         if (! TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[rclass],
1299                                                  other_regno + nr))
1300                           break;
1301                       
1302                       if (nr == hard_regno_nregs[other_regno][mode])
1303                         op_costs[i]->cost[k] = -frequency;
1304                     }
1305                 }
1306             }
1307         }
1308     }
1309 }
1310
1311 \f
1312
1313 /* Process one insn INSN.  Scan it and record each time it would save
1314    code to put a certain allocnos in a certain class.  Return the last
1315    insn processed, so that the scan can be continued from there.  */
1316 static rtx_insn *
1317 scan_one_insn (rtx_insn *insn)
1318 {
1319   enum rtx_code pat_code;
1320   rtx set, note;
1321   int i, k;
1322   bool counted_mem;
1323
1324   if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
1325     return insn;
1326
1327   pat_code = GET_CODE (PATTERN (insn));
1328   if (pat_code == USE || pat_code == CLOBBER || pat_code == ASM_INPUT)
1329     return insn;
1330
1331   counted_mem = false;
1332   set = single_set (insn);
1333   extract_insn (insn);
1334
1335   /* If this insn loads a parameter from its stack slot, then it
1336      represents a savings, rather than a cost, if the parameter is
1337      stored in memory.  Record this fact. 
1338
1339      Similarly if we're loading other constants from memory (constant
1340      pool, TOC references, small data areas, etc) and this is the only
1341      assignment to the destination pseudo.
1342
1343      Don't do this if SET_SRC (set) isn't a general operand, if it is
1344      a memory requiring special instructions to load it, decreasing
1345      mem_cost might result in it being loaded using the specialized
1346      instruction into a register, then stored into stack and loaded
1347      again from the stack.  See PR52208.
1348      
1349      Don't do this if SET_SRC (set) has side effect.  See PR56124.  */
1350   if (set != 0 && REG_P (SET_DEST (set)) && MEM_P (SET_SRC (set))
1351       && (note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) != NULL_RTX
1352       && ((MEM_P (XEXP (note, 0))
1353            && !side_effects_p (SET_SRC (set)))
1354           || (CONSTANT_P (XEXP (note, 0))
1355               && targetm.legitimate_constant_p (GET_MODE (SET_DEST (set)),
1356                                                 XEXP (note, 0))
1357               && REG_N_SETS (REGNO (SET_DEST (set))) == 1))
1358       && general_operand (SET_SRC (set), GET_MODE (SET_SRC (set))))
1359     {
1360       enum reg_class cl = GENERAL_REGS;
1361       rtx reg = SET_DEST (set);
1362       int num = COST_INDEX (REGNO (reg));
1363
1364       COSTS (costs, num)->mem_cost
1365         -= ira_memory_move_cost[GET_MODE (reg)][cl][1] * frequency;
1366       record_address_regs (GET_MODE (SET_SRC (set)),
1367                            MEM_ADDR_SPACE (SET_SRC (set)),
1368                            XEXP (SET_SRC (set), 0), 0, MEM, SCRATCH,
1369                            frequency * 2);
1370       counted_mem = true;
1371     }
1372
1373   record_operand_costs (insn, pref);
1374
1375   /* Now add the cost for each operand to the total costs for its
1376      allocno.  */
1377   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
1378     if (REG_P (recog_data.operand[i])
1379         && REGNO (recog_data.operand[i]) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1380       {
1381         int regno = REGNO (recog_data.operand[i]);
1382         struct costs *p = COSTS (costs, COST_INDEX (regno));
1383         struct costs *q = op_costs[i];
1384         int *p_costs = p->cost, *q_costs = q->cost;
1385         cost_classes_t cost_classes_ptr = regno_cost_classes[regno];
1386         int add_cost;
1387
1388         /* If the already accounted for the memory "cost" above, don't
1389            do so again.  */
1390         if (!counted_mem)
1391           {
1392             add_cost = q->mem_cost;
1393             if (add_cost > 0 && INT_MAX - add_cost < p->mem_cost)
1394               p->mem_cost = INT_MAX;
1395             else
1396               p->mem_cost += add_cost;
1397           }
1398         for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
1399           {
1400             add_cost = q_costs[k];
1401             if (add_cost > 0 && INT_MAX - add_cost < p_costs[k])
1402               p_costs[k] = INT_MAX;
1403             else
1404               p_costs[k] += add_cost;
1405           }
1406       }
1407
1408   return insn;
1409 }
1410
1411 \f
1412
1413 /* Print allocnos costs to file F.  */
1414 static void
1415 print_allocno_costs (FILE *f)
1416 {
1417   int k;
1418   ira_allocno_t a;
1419   ira_allocno_iterator ai;
1420
1421   ira_assert (allocno_p);
1422   fprintf (f, "\n");
1423   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1424     {
1425       int i, rclass;
1426       basic_block bb;
1427       int regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1428       cost_classes_t cost_classes_ptr = regno_cost_classes[regno];
1429       enum reg_class *cost_classes = cost_classes_ptr->classes;
1430
1431       i = ALLOCNO_NUM (a);
1432       fprintf (f, "  a%d(r%d,", i, regno);
1433       if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
1434         fprintf (f, "b%d", bb->index);
1435       else
1436         fprintf (f, "l%d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop_num);
1437       fprintf (f, ") costs:");
1438       for (k = 0; k < cost_classes_ptr->num; k++)
1439         {
1440           rclass = cost_classes[k];
1441           if (contains_reg_of_mode[rclass][PSEUDO_REGNO_MODE (regno)]
1442               && ! invalid_mode_change_p (regno, (enum reg_class) rclass))
1443             {
1444               fprintf (f, " %s:%d", reg_class_names[rclass],
1445                        COSTS (costs, i)->cost[k]);
1446               if (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL
1447                   || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
1448                 fprintf (f, ",%d", COSTS (total_allocno_costs, i)->cost[k]);
1449             }
1450         }
1451       fprintf (f, " MEM:%i", COSTS (costs, i)->mem_cost);
1452       if (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL
1453           || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
1454         fprintf (f, ",%d", COSTS (total_allocno_costs, i)->mem_cost);
1455       fprintf (f, "\n");
1456     }
1457 }
1458
1459 /* Print pseudo costs to file F.  */
1460 static void
1461 print_pseudo_costs (FILE *f)
1462 {
1463   int regno, k;
1464   int rclass;
1465   cost_classes_t cost_classes_ptr;
1466   enum reg_class *cost_classes;
1467
1468   ira_assert (! allocno_p);
1469   fprintf (f, "\n");
1470   for (regno = max_reg_num () - 1; regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno--)
1471     {
1472       if (REG_N_REFS (regno) <= 0)
1473         continue;
1474       cost_classes_ptr = regno_cost_classes[regno];
1475       cost_classes = cost_classes_ptr->classes;
1476       fprintf (f, "  r%d costs:", regno);
1477       for (k = 0; k < cost_classes_ptr->num; k++)
1478         {
1479           rclass = cost_classes[k];
1480           if (contains_reg_of_mode[rclass][PSEUDO_REGNO_MODE (regno)]
1481               && ! invalid_mode_change_p (regno, (enum reg_class) rclass))
1482             fprintf (f, " %s:%d", reg_class_names[rclass],
1483                      COSTS (costs, regno)->cost[k]);
1484         }
1485       fprintf (f, " MEM:%i\n", COSTS (costs, regno)->mem_cost);
1486     }
1487 }
1488
1489 /* Traverse the BB represented by LOOP_TREE_NODE to update the allocno
1490    costs.  */
1491 static void
1492 process_bb_for_costs (basic_block bb)
1493 {
1494   rtx_insn *insn;
1495
1496   frequency = REG_FREQ_FROM_BB (bb);
1497   if (frequency == 0)
1498     frequency = 1;
1499   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1500     insn = scan_one_insn (insn);
1501 }
1502
1503 /* Traverse the BB represented by LOOP_TREE_NODE to update the allocno
1504    costs.  */
1505 static void
1506 process_bb_node_for_costs (ira_loop_tree_node_t loop_tree_node)
1507 {
1508   basic_block bb;
1509
1510   bb = loop_tree_node->bb;
1511   if (bb != NULL)
1512     process_bb_for_costs (bb);
1513 }
1514
1515 /* Find costs of register classes and memory for allocnos or pseudos
1516    and their best costs.  Set up preferred, alternative and allocno
1517    classes for pseudos.  */
1518 static void
1519 find_costs_and_classes (FILE *dump_file)
1520 {
1521   int i, k, start, max_cost_classes_num;
1522   int pass;
1523   basic_block bb;
1524   enum reg_class *regno_best_class;
1525
1526   init_recog ();
1527   regno_best_class
1528     = (enum reg_class *) ira_allocate (max_reg_num ()
1529                                        * sizeof (enum reg_class));
1530   for (i = max_reg_num () - 1; i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER; i--)
1531     regno_best_class[i] = NO_REGS;
1532   if (!resize_reg_info () && allocno_p
1533       && pseudo_classes_defined_p && flag_expensive_optimizations)
1534     {
1535       ira_allocno_t a;
1536       ira_allocno_iterator ai;
1537
1538       pref = pref_buffer;
1539       max_cost_classes_num = 1;
1540       FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1541         {
1542           pref[ALLOCNO_NUM (a)] = reg_preferred_class (ALLOCNO_REGNO (a));
1543           setup_regno_cost_classes_by_aclass
1544             (ALLOCNO_REGNO (a), pref[ALLOCNO_NUM (a)]);
1545           max_cost_classes_num
1546             = MAX (max_cost_classes_num,
1547                    regno_cost_classes[ALLOCNO_REGNO (a)]->num);
1548         }
1549       start = 1;
1550     }
1551   else
1552     {
1553       pref = NULL;
1554       max_cost_classes_num = ira_important_classes_num;
1555       for (i = max_reg_num () - 1; i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER; i--)
1556         if (regno_reg_rtx[i] != NULL_RTX)
1557           setup_regno_cost_classes_by_mode (i, PSEUDO_REGNO_MODE (i));
1558         else
1559           setup_regno_cost_classes_by_aclass (i, ALL_REGS);
1560       start = 0;
1561     }
1562   if (allocno_p)
1563     /* Clear the flag for the next compiled function.  */
1564     pseudo_classes_defined_p = false;
1565   /* Normally we scan the insns once and determine the best class to
1566      use for each allocno.  However, if -fexpensive-optimizations are
1567      on, we do so twice, the second time using the tentative best
1568      classes to guide the selection.  */
1569   for (pass = start; pass <= flag_expensive_optimizations; pass++)
1570     {
1571       if ((!allocno_p || internal_flag_ira_verbose > 0) && dump_file)
1572         fprintf (dump_file,
1573                  "\nPass %i for finding pseudo/allocno costs\n\n", pass);
1574
1575       if (pass != start)
1576         {
1577           max_cost_classes_num = 1;
1578           for (i = max_reg_num () - 1; i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER; i--)
1579             {
1580               setup_regno_cost_classes_by_aclass (i, regno_best_class[i]);
1581               max_cost_classes_num
1582                 = MAX (max_cost_classes_num, regno_cost_classes[i]->num);
1583             }
1584         }
1585
1586       struct_costs_size
1587         = sizeof (struct costs) + sizeof (int) * (max_cost_classes_num - 1);
1588       /* Zero out our accumulation of the cost of each class for each
1589          allocno.  */
1590       memset (costs, 0, cost_elements_num * struct_costs_size);
1591
1592       if (allocno_p)
1593         {
1594           /* Scan the instructions and record each time it would save code
1595              to put a certain allocno in a certain class.  */
1596           ira_traverse_loop_tree (true, ira_loop_tree_root,
1597                                   process_bb_node_for_costs, NULL);
1598
1599           memcpy (total_allocno_costs, costs,
1600                   max_struct_costs_size * ira_allocnos_num);
1601         }
1602       else
1603         {
1604           basic_block bb;
1605
1606           FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
1607             process_bb_for_costs (bb);
1608         }
1609
1610       if (pass == 0)
1611         pref = pref_buffer;
1612
1613       /* Now for each allocno look at how desirable each class is and
1614          find which class is preferred.  */
1615       for (i = max_reg_num () - 1; i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER; i--)
1616         {
1617           ira_allocno_t a, parent_a;
1618           int rclass, a_num, parent_a_num, add_cost;
1619           ira_loop_tree_node_t parent;
1620           int best_cost, allocno_cost;
1621           enum reg_class best, alt_class;
1622           cost_classes_t cost_classes_ptr = regno_cost_classes[i];
1623           enum reg_class *cost_classes = cost_classes_ptr->classes;
1624           int *i_costs = temp_costs->cost;
1625           int i_mem_cost;
1626           int equiv_savings = regno_equiv_gains[i];
1627
1628           if (! allocno_p)
1629             {
1630               if (regno_reg_rtx[i] == NULL_RTX)
1631                 continue;
1632               memcpy (temp_costs, COSTS (costs, i), struct_costs_size);
1633               i_mem_cost = temp_costs->mem_cost;
1634             }
1635           else
1636             {
1637               if (ira_regno_allocno_map[i] == NULL)
1638                 continue;
1639               memset (temp_costs, 0, struct_costs_size);
1640               i_mem_cost = 0;
1641               /* Find cost of all allocnos with the same regno.  */
1642               for (a = ira_regno_allocno_map[i];
1643                    a != NULL;
1644                    a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
1645                 {
1646                   int *a_costs, *p_costs;
1647                       
1648                   a_num = ALLOCNO_NUM (a);
1649                   if ((flag_ira_region == IRA_REGION_ALL
1650                        || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
1651                       && (parent = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->parent) != NULL
1652                       && (parent_a = parent->regno_allocno_map[i]) != NULL
1653                       /* There are no caps yet.  */
1654                       && bitmap_bit_p (ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE
1655                                        (a)->border_allocnos,
1656                                        ALLOCNO_NUM (a)))
1657                     {
1658                       /* Propagate costs to upper levels in the region
1659                          tree.  */
1660                       parent_a_num = ALLOCNO_NUM (parent_a);
1661                       a_costs = COSTS (total_allocno_costs, a_num)->cost;
1662                       p_costs = COSTS (total_allocno_costs, parent_a_num)->cost;
1663                       for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
1664                         {
1665                           add_cost = a_costs[k];
1666                           if (add_cost > 0 && INT_MAX - add_cost < p_costs[k])
1667                             p_costs[k] = INT_MAX;
1668                           else
1669                             p_costs[k] += add_cost;
1670                         }
1671                       add_cost = COSTS (total_allocno_costs, a_num)->mem_cost;
1672                       if (add_cost > 0
1673                           && (INT_MAX - add_cost
1674                               < COSTS (total_allocno_costs,
1675                                        parent_a_num)->mem_cost))
1676                         COSTS (total_allocno_costs, parent_a_num)->mem_cost
1677                           = INT_MAX;
1678                       else
1679                         COSTS (total_allocno_costs, parent_a_num)->mem_cost
1680                           += add_cost;
1681
1682                       if (i >= first_moveable_pseudo && i < last_moveable_pseudo)
1683                         COSTS (total_allocno_costs, parent_a_num)->mem_cost = 0;
1684                     }
1685                   a_costs = COSTS (costs, a_num)->cost;
1686                   for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
1687                     {
1688                       add_cost = a_costs[k];
1689                       if (add_cost > 0 && INT_MAX - add_cost < i_costs[k])
1690                         i_costs[k] = INT_MAX;
1691                       else
1692                         i_costs[k] += add_cost;
1693                     }
1694                   add_cost = COSTS (costs, a_num)->mem_cost;
1695                   if (add_cost > 0 && INT_MAX - add_cost < i_mem_cost)
1696                     i_mem_cost = INT_MAX;
1697                   else
1698                     i_mem_cost += add_cost;
1699                 }
1700             }
1701           if (i >= first_moveable_pseudo && i < last_moveable_pseudo)
1702             i_mem_cost = 0;
1703           else if (equiv_savings < 0)
1704             i_mem_cost = -equiv_savings;
1705           else if (equiv_savings > 0)
1706             {
1707               i_mem_cost = 0;
1708               for (k = cost_classes_ptr->num - 1; k >= 0; k--)
1709                 i_costs[k] += equiv_savings;
1710             }
1711
1712           best_cost = (1 << (HOST_BITS_PER_INT - 2)) - 1;
1713           best = ALL_REGS;
1714           alt_class = NO_REGS;
1715           /* Find best common class for all allocnos with the same
1716              regno.  */
1717           for (k = 0; k < cost_classes_ptr->num; k++)
1718             {
1719               rclass = cost_classes[k];
1720               /* Ignore classes that are too small or invalid for this
1721                  operand.  */
1722               if (! contains_reg_of_mode[rclass][PSEUDO_REGNO_MODE (i)]
1723                   || invalid_mode_change_p (i, (enum reg_class) rclass))
1724                 continue;
1725               if (i_costs[k] < best_cost)
1726                 {
1727                   best_cost = i_costs[k];
1728                   best = (enum reg_class) rclass;
1729                 }
1730               else if (i_costs[k] == best_cost)
1731                 best = ira_reg_class_subunion[best][rclass];
1732               if (pass == flag_expensive_optimizations
1733                   /* We still prefer registers to memory even at this
1734                      stage if their costs are the same.  We will make
1735                      a final decision during assigning hard registers
1736                      when we have all info including more accurate
1737                      costs which might be affected by assigning hard
1738                      registers to other pseudos because the pseudos
1739                      involved in moves can be coalesced.  */
1740                   && i_costs[k] <= i_mem_cost
1741                   && (reg_class_size[reg_class_subunion[alt_class][rclass]]
1742                       > reg_class_size[alt_class]))
1743                 alt_class = reg_class_subunion[alt_class][rclass];
1744             }
1745           alt_class = ira_allocno_class_translate[alt_class];
1746           if (best_cost > i_mem_cost)
1747             regno_aclass[i] = NO_REGS;
1748           else if (!optimize && !targetm.class_likely_spilled_p (best))
1749             /* Registers in the alternative class are likely to need
1750                longer or slower sequences than registers in the best class.
1751                When optimizing we make some effort to use the best class
1752                over the alternative class where possible, but at -O0 we
1753                effectively give the alternative class equal weight.
1754                We then run the risk of using slower alternative registers
1755                when plenty of registers from the best class are still free.
1756                This is especially true because live ranges tend to be very
1757                short in -O0 code and so register pressure tends to be low.
1758
1759                Avoid that by ignoring the alternative class if the best
1760                class has plenty of registers.  */
1761             regno_aclass[i] = best;
1762           else
1763             {
1764               /* Make the common class the biggest class of best and
1765                  alt_class.  */
1766               regno_aclass[i]
1767                 = ira_reg_class_superunion[best][alt_class];
1768               ira_assert (regno_aclass[i] != NO_REGS
1769                           && ira_reg_allocno_class_p[regno_aclass[i]]);
1770             }
1771           if (pass == flag_expensive_optimizations)
1772             {
1773               if (best_cost > i_mem_cost)
1774                 best = alt_class = NO_REGS;
1775               else if (best == alt_class)
1776                 alt_class = NO_REGS;
1777               setup_reg_classes (i, best, alt_class, regno_aclass[i]);
1778               if ((!allocno_p || internal_flag_ira_verbose > 2)
1779                   && dump_file != NULL)
1780                 fprintf (dump_file,
1781                          "    r%d: preferred %s, alternative %s, allocno %s\n",
1782                          i, reg_class_names[best], reg_class_names[alt_class],
1783                          reg_class_names[regno_aclass[i]]);
1784             }
1785           regno_best_class[i] = best;
1786           if (! allocno_p)
1787             {
1788               pref[i] = best_cost > i_mem_cost ? NO_REGS : best;
1789               continue;
1790             }
1791           for (a = ira_regno_allocno_map[i];
1792                a != NULL;
1793                a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
1794             {
1795               enum reg_class aclass = regno_aclass[i];
1796               int a_num = ALLOCNO_NUM (a);
1797               int *total_a_costs = COSTS (total_allocno_costs, a_num)->cost;
1798               int *a_costs = COSTS (costs, a_num)->cost;
1799         
1800               if (aclass == NO_REGS)
1801                 best = NO_REGS;
1802               else
1803                 {
1804                   /* Finding best class which is subset of the common
1805                      class.  */
1806                   best_cost = (1 << (HOST_BITS_PER_INT - 2)) - 1;
1807                   allocno_cost = best_cost;
1808                   best = ALL_REGS;
1809                   for (k = 0; k < cost_classes_ptr->num; k++)
1810                     {
1811                       rclass = cost_classes[k];
1812                       if (! ira_class_subset_p[rclass][aclass])
1813                         continue;
1814                       /* Ignore classes that are too small or invalid
1815                          for this operand.  */
1816                       if (! contains_reg_of_mode[rclass][PSEUDO_REGNO_MODE (i)]
1817                           || invalid_mode_change_p (i, (enum reg_class) rclass))
1818                         ;
1819                       else if (total_a_costs[k] < best_cost)
1820                         {
1821                           best_cost = total_a_costs[k];
1822                           allocno_cost = a_costs[k];
1823                           best = (enum reg_class) rclass;
1824                         }
1825                       else if (total_a_costs[k] == best_cost)
1826                         {
1827                           best = ira_reg_class_subunion[best][rclass];
1828                           allocno_cost = MAX (allocno_cost, a_costs[k]);
1829                         }
1830                     }
1831                   ALLOCNO_CLASS_COST (a) = allocno_cost;
1832                 }
1833               if (internal_flag_ira_verbose > 2 && dump_file != NULL
1834                   && (pass == 0 || pref[a_num] != best))
1835                 {
1836                   fprintf (dump_file, "    a%d (r%d,", a_num, i);
1837                   if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
1838                     fprintf (dump_file, "b%d", bb->index);
1839                   else
1840                     fprintf (dump_file, "l%d",
1841                              ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop_num);
1842                   fprintf (dump_file, ") best %s, allocno %s\n",
1843                            reg_class_names[best],
1844                            reg_class_names[aclass]);
1845                 }
1846               pref[a_num] = best;
1847               if (pass == flag_expensive_optimizations && best != aclass
1848                   && ira_class_hard_regs_num[best] > 0
1849                   && (ira_reg_class_max_nregs[best][ALLOCNO_MODE (a)]
1850                       >= ira_class_hard_regs_num[best]))
1851                 {
1852                   int ind = cost_classes_ptr->index[aclass];
1853
1854                   ira_assert (ind >= 0);
1855                   ira_init_register_move_cost_if_necessary (ALLOCNO_MODE (a));
1856                   ira_add_allocno_pref (a, ira_class_hard_regs[best][0],
1857                                         (a_costs[ind] - ALLOCNO_CLASS_COST (a))
1858                                         / (ira_register_move_cost
1859                                            [ALLOCNO_MODE (a)][best][aclass]));
1860                   for (k = 0; k < cost_classes_ptr->num; k++)
1861                     if (ira_class_subset_p[cost_classes[k]][best])
1862                       a_costs[k] = a_costs[ind];
1863                 }
1864             }
1865         }
1866       
1867       if (internal_flag_ira_verbose > 4 && dump_file)
1868         {
1869           if (allocno_p)
1870             print_allocno_costs (dump_file);
1871           else
1872             print_pseudo_costs (dump_file);
1873           fprintf (dump_file,"\n");
1874         }
1875     }
1876   ira_free (regno_best_class);
1877 }
1878
1879 \f
1880
1881 /* Process moves involving hard regs to modify allocno hard register
1882    costs.  We can do this only after determining allocno class.  If a
1883    hard register forms a register class, then moves with the hard
1884    register are already taken into account in class costs for the
1885    allocno.  */
1886 static void
1887 process_bb_node_for_hard_reg_moves (ira_loop_tree_node_t loop_tree_node)
1888 {
1889   int i, freq, src_regno, dst_regno, hard_regno, a_regno;
1890   bool to_p;
1891   ira_allocno_t a, curr_a;
1892   ira_loop_tree_node_t curr_loop_tree_node;
1893   enum reg_class rclass;
1894   basic_block bb;
1895   rtx_insn *insn;
1896   rtx set, src, dst;
1897
1898   bb = loop_tree_node->bb;
1899   if (bb == NULL)
1900     return;
1901   freq = REG_FREQ_FROM_BB (bb);
1902   if (freq == 0)
1903     freq = 1;
1904   FOR_BB_INSNS (bb, insn)
1905     {
1906       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
1907         continue;
1908       set = single_set (insn);
1909       if (set == NULL_RTX)
1910         continue;
1911       dst = SET_DEST (set);
1912       src = SET_SRC (set);
1913       if (! REG_P (dst) || ! REG_P (src))
1914         continue;
1915       dst_regno = REGNO (dst);
1916       src_regno = REGNO (src);
1917       if (dst_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1918           && src_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1919         {
1920           hard_regno = src_regno;
1921           a = ira_curr_regno_allocno_map[dst_regno];
1922           to_p = true;
1923         }
1924       else if (src_regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
1925                && dst_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1926         {
1927           hard_regno = dst_regno;
1928           a = ira_curr_regno_allocno_map[src_regno];
1929           to_p = false;
1930         }
1931       else
1932         continue;
1933       rclass = ALLOCNO_CLASS (a);
1934       if (! TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[rclass], hard_regno))
1935         continue;
1936       i = ira_class_hard_reg_index[rclass][hard_regno];
1937       if (i < 0)
1938         continue;
1939       a_regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1940       for (curr_loop_tree_node = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a);
1941            curr_loop_tree_node != NULL;
1942            curr_loop_tree_node = curr_loop_tree_node->parent)
1943         if ((curr_a = curr_loop_tree_node->regno_allocno_map[a_regno]) != NULL)
1944           ira_add_allocno_pref (curr_a, hard_regno, freq);
1945       {
1946         int cost;
1947         enum reg_class hard_reg_class;
1948         enum machine_mode mode;
1949         
1950         mode = ALLOCNO_MODE (a);
1951         hard_reg_class = REGNO_REG_CLASS (hard_regno);
1952         ira_init_register_move_cost_if_necessary (mode);
1953         cost = (to_p ? ira_register_move_cost[mode][hard_reg_class][rclass]
1954                 : ira_register_move_cost[mode][rclass][hard_reg_class]) * freq;
1955         ira_allocate_and_set_costs (&ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a), rclass,
1956                                     ALLOCNO_CLASS_COST (a));
1957         ira_allocate_and_set_costs (&ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a),
1958                                     rclass, 0);
1959         ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)[i] -= cost;
1960         ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REG_COSTS (a)[i] -= cost;
1961         ALLOCNO_CLASS_COST (a) = MIN (ALLOCNO_CLASS_COST (a),
1962                                       ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)[i]);
1963       }
1964     }
1965 }
1966
1967 /* After we find hard register and memory costs for allocnos, define
1968    its class and modify hard register cost because insns moving
1969    allocno to/from hard registers.  */
1970 static void
1971 setup_allocno_class_and_costs (void)
1972 {
1973   int i, j, n, regno, hard_regno, num;
1974   int *reg_costs;
1975   enum reg_class aclass, rclass;
1976   ira_allocno_t a;
1977   ira_allocno_iterator ai;
1978   cost_classes_t cost_classes_ptr;
1979
1980   ira_assert (allocno_p);
1981   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1982     {
1983       i = ALLOCNO_NUM (a);
1984       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1985       aclass = regno_aclass[regno];
1986       cost_classes_ptr = regno_cost_classes[regno];
1987       ira_assert (pref[i] == NO_REGS || aclass != NO_REGS);
1988       ALLOCNO_MEMORY_COST (a) = COSTS (costs, i)->mem_cost;
1989       ira_set_allocno_class (a, aclass);
1990       if (aclass == NO_REGS)
1991         continue;
1992       if (optimize && ALLOCNO_CLASS (a) != pref[i])
1993         {
1994           n = ira_class_hard_regs_num[aclass];
1995           ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
1996             = reg_costs = ira_allocate_cost_vector (aclass);
1997           for (j = n - 1; j >= 0; j--)
1998             {
1999               hard_regno = ira_class_hard_regs[aclass][j];
2000               if (TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref[i]], hard_regno))
2001                 reg_costs[j] = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
2002               else
2003                 {
2004                   rclass = REGNO_REG_CLASS (hard_regno);
2005                   num = cost_classes_ptr->index[rclass];
2006                   if (num < 0)
2007                     {
2008                       num = cost_classes_ptr->hard_regno_index[hard_regno];
2009                       ira_assert (num >= 0);
2010                     }
2011                   reg_costs[j] = COSTS (costs, i)->cost[num];
2012                 }
2013             }
2014         }
2015     }
2016   if (optimize)
2017     ira_traverse_loop_tree (true, ira_loop_tree_root,
2018                             process_bb_node_for_hard_reg_moves, NULL);
2019 }
2020
2021 \f
2022
2023 /* Function called once during compiler work.  */
2024 void
2025 ira_init_costs_once (void)
2026 {
2027   int i;
2028
2029   init_cost = NULL;
2030   for (i = 0; i < MAX_RECOG_OPERANDS; i++)
2031     {
2032       op_costs[i] = NULL;
2033       this_op_costs[i] = NULL;
2034     }
2035   temp_costs = NULL;
2036 }
2037
2038 /* Free allocated temporary cost vectors.  */
2039 void
2040 target_ira_int::free_ira_costs ()
2041 {
2042   int i;
2043
2044   free (x_init_cost);
2045   x_init_cost = NULL;
2046   for (i = 0; i < MAX_RECOG_OPERANDS; i++)
2047     {
2048       free (x_op_costs[i]);
2049       free (x_this_op_costs[i]);
2050       x_op_costs[i] = x_this_op_costs[i] = NULL;
2051     }
2052   free (x_temp_costs);
2053   x_temp_costs = NULL;
2054 }
2055
2056 /* This is called each time register related information is
2057    changed.  */
2058 void
2059 ira_init_costs (void)
2060 {
2061   int i;
2062
2063   this_target_ira_int->free_ira_costs ();
2064   max_struct_costs_size
2065     = sizeof (struct costs) + sizeof (int) * (ira_important_classes_num - 1);
2066   /* Don't use ira_allocate because vectors live through several IRA
2067      calls.  */
2068   init_cost = (struct costs *) xmalloc (max_struct_costs_size);
2069   init_cost->mem_cost = 1000000;
2070   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
2071     init_cost->cost[i] = 1000000;
2072   for (i = 0; i < MAX_RECOG_OPERANDS; i++)
2073     {
2074       op_costs[i] = (struct costs *) xmalloc (max_struct_costs_size);
2075       this_op_costs[i] = (struct costs *) xmalloc (max_struct_costs_size);
2076     }
2077   temp_costs = (struct costs *) xmalloc (max_struct_costs_size);
2078 }
2079
2080 \f
2081
2082 /* Common initialization function for ira_costs and
2083    ira_set_pseudo_classes.  */
2084 static void
2085 init_costs (void)
2086 {
2087   init_subregs_of_mode ();
2088   costs = (struct costs *) ira_allocate (max_struct_costs_size
2089                                          * cost_elements_num);
2090   pref_buffer = (enum reg_class *) ira_allocate (sizeof (enum reg_class)
2091                                                  * cost_elements_num);
2092   regno_aclass = (enum reg_class *) ira_allocate (sizeof (enum reg_class)
2093                                                  * max_reg_num ());
2094   regno_equiv_gains = (int *) ira_allocate (sizeof (int) * max_reg_num ());
2095   memset (regno_equiv_gains, 0, sizeof (int) * max_reg_num ());
2096 }
2097
2098 /* Common finalization function for ira_costs and
2099    ira_set_pseudo_classes.  */
2100 static void
2101 finish_costs (void)
2102 {
2103   finish_subregs_of_mode ();
2104   ira_free (regno_equiv_gains);
2105   ira_free (regno_aclass);
2106   ira_free (pref_buffer);
2107   ira_free (costs);
2108 }
2109
2110 /* Entry function which defines register class, memory and hard
2111    register costs for each allocno.  */
2112 void
2113 ira_costs (void)
2114 {
2115   allocno_p = true;
2116   cost_elements_num = ira_allocnos_num;
2117   init_costs ();
2118   total_allocno_costs = (struct costs *) ira_allocate (max_struct_costs_size
2119                                                        * ira_allocnos_num);
2120   initiate_regno_cost_classes ();
2121   calculate_elim_costs_all_insns ();
2122   find_costs_and_classes (ira_dump_file);
2123   setup_allocno_class_and_costs ();
2124   finish_regno_cost_classes ();
2125   finish_costs ();
2126   ira_free (total_allocno_costs);
2127 }
2128
2129 /* Entry function which defines classes for pseudos.
2130    Set pseudo_classes_defined_p only if DEFINE_PSEUDO_CLASSES is true.  */
2131 void
2132 ira_set_pseudo_classes (bool define_pseudo_classes, FILE *dump_file)
2133 {
2134   allocno_p = false;
2135   internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
2136   cost_elements_num = max_reg_num ();
2137   init_costs ();
2138   initiate_regno_cost_classes ();
2139   find_costs_and_classes (dump_file);
2140   finish_regno_cost_classes ();
2141   if (define_pseudo_classes)
2142     pseudo_classes_defined_p = true;
2143
2144   finish_costs ();
2145 }
2146
2147 \f
2148
2149 /* Change hard register costs for allocnos which lives through
2150    function calls.  This is called only when we found all intersected
2151    calls during building allocno live ranges.  */
2152 void
2153 ira_tune_allocno_costs (void)
2154 {
2155   int j, n, regno;
2156   int cost, min_cost, *reg_costs;
2157   enum reg_class aclass, rclass;
2158   enum machine_mode mode;
2159   ira_allocno_t a;
2160   ira_allocno_iterator ai;
2161   ira_allocno_object_iterator oi;
2162   ira_object_t obj;
2163   bool skip_p;
2164   HARD_REG_SET *crossed_calls_clobber_regs;
2165
2166   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2167     {
2168       aclass = ALLOCNO_CLASS (a);
2169       if (aclass == NO_REGS)
2170         continue;
2171       mode = ALLOCNO_MODE (a);
2172       n = ira_class_hard_regs_num[aclass];
2173       min_cost = INT_MAX;
2174       if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a)
2175           != ALLOCNO_CHEAP_CALLS_CROSSED_NUM (a))
2176         {
2177           ira_allocate_and_set_costs
2178             (&ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a), aclass,
2179              ALLOCNO_CLASS_COST (a));
2180           reg_costs = ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a);
2181           for (j = n - 1; j >= 0; j--)
2182             {
2183               regno = ira_class_hard_regs[aclass][j];
2184               skip_p = false;
2185               FOR_EACH_ALLOCNO_OBJECT (a, obj, oi)
2186                 {
2187                   if (ira_hard_reg_set_intersection_p (regno, mode,
2188                                                        OBJECT_CONFLICT_HARD_REGS
2189                                                        (obj)))
2190                     {
2191                       skip_p = true;
2192                       break;
2193                     }
2194                 }
2195               if (skip_p)
2196                 continue;
2197               rclass = REGNO_REG_CLASS (regno);
2198               cost = 0;
2199               crossed_calls_clobber_regs
2200                 = &(ALLOCNO_CROSSED_CALLS_CLOBBERED_REGS (a));
2201               if (ira_hard_reg_set_intersection_p (regno, mode,
2202                                                    *crossed_calls_clobber_regs)
2203                   && (ira_hard_reg_set_intersection_p (regno, mode,
2204                                                        call_used_reg_set)
2205                       || HARD_REGNO_CALL_PART_CLOBBERED (regno, mode)))
2206                 cost += (ALLOCNO_CALL_FREQ (a)
2207                          * (ira_memory_move_cost[mode][rclass][0]
2208                             + ira_memory_move_cost[mode][rclass][1]));
2209 #ifdef IRA_HARD_REGNO_ADD_COST_MULTIPLIER
2210               cost += ((ira_memory_move_cost[mode][rclass][0]
2211                         + ira_memory_move_cost[mode][rclass][1])
2212                        * ALLOCNO_FREQ (a)
2213                        * IRA_HARD_REGNO_ADD_COST_MULTIPLIER (regno) / 2);
2214 #endif
2215               if (INT_MAX - cost < reg_costs[j])
2216                 reg_costs[j] = INT_MAX;
2217               else
2218                 reg_costs[j] += cost;
2219               if (min_cost > reg_costs[j])
2220                 min_cost = reg_costs[j];
2221             }
2222         }
2223       if (min_cost != INT_MAX)
2224         ALLOCNO_CLASS_COST (a) = min_cost;
2225
2226       /* Some targets allow pseudos to be allocated to unaligned sequences
2227          of hard registers.  However, selecting an unaligned sequence can
2228          unnecessarily restrict later allocations.  So increase the cost of
2229          unaligned hard regs to encourage the use of aligned hard regs.  */
2230       {
2231         const int nregs = ira_reg_class_max_nregs[aclass][ALLOCNO_MODE (a)];
2232
2233         if (nregs > 1)
2234           {
2235             ira_allocate_and_set_costs
2236               (&ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a), aclass, ALLOCNO_CLASS_COST (a));
2237             reg_costs = ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a);
2238             for (j = n - 1; j >= 0; j--)
2239               {
2240                 regno = ira_non_ordered_class_hard_regs[aclass][j];
2241                 if ((regno % nregs) != 0)
2242                   {
2243                     int index = ira_class_hard_reg_index[aclass][regno];
2244                     ira_assert (index != -1);
2245                     reg_costs[index] += ALLOCNO_FREQ (a);
2246                   }
2247               }
2248           }
2249       }
2250     }
2251 }
2252
2253 /* Add COST to the estimated gain for eliminating REGNO with its
2254    equivalence.  If COST is zero, record that no such elimination is
2255    possible.  */
2256
2257 void
2258 ira_adjust_equiv_reg_cost (unsigned regno, int cost)
2259 {
2260   if (cost == 0)
2261     regno_equiv_gains[regno] = 0;
2262   else
2263     regno_equiv_gains[regno] += cost;
2264 }