except.c (switch_to_exception_section): Place tables for DECL_ONE_ONLY functions...
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22 /* The integrated register allocator (IRA) is a
23    regional register allocator performing graph coloring on a top-down
24    traversal of nested regions.  Graph coloring in a region is based
25    on Chaitin-Briggs algorithm.  It is called integrated because
26    register coalescing, register live range splitting, and choosing a
27    better hard register are done on-the-fly during coloring.  Register
28    coalescing and choosing a cheaper hard register is done by hard
29    register preferencing during hard register assigning.  The live
30    range splitting is a byproduct of the regional register allocation.
31
32    Major IRA notions are:
33
34      o *Region* is a part of CFG where graph coloring based on
35        Chaitin-Briggs algorithm is done.  IRA can work on any set of
36        nested CFG regions forming a tree.  Currently the regions are
37        the entire function for the root region and natural loops for
38        the other regions.  Therefore data structure representing a
39        region is called loop_tree_node.
40
41      o *Allocno class* is a register class used for allocation of
42        given allocno.  It means that only hard register of given
43        register class can be assigned to given allocno.  In reality,
44        even smaller subset of (*profitable*) hard registers can be
45        assigned.  In rare cases, the subset can be even smaller
46        because our modification of Chaitin-Briggs algorithm requires
47        that sets of hard registers can be assigned to allocnos forms a
48        forest, i.e. the sets can be ordered in a way where any
49        previous set is not intersected with given set or is a superset
50        of given set.
51
52      o *Pressure class* is a register class belonging to a set of
53        register classes containing all of the hard-registers available
54        for register allocation.  The set of all pressure classes for a
55        target is defined in the corresponding machine-description file
56        according some criteria.  Register pressure is calculated only
57        for pressure classes and it affects some IRA decisions as
58        forming allocation regions.
59
60      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
61        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
62        pseudo-register number, allocno class, conflicting allocnos and
63        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
64        which are important for understanding the allocation algorithm:
65
66        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program points*
67          where the allocno lives.  Program points represent places
68          where a pseudo can be born or become dead (there are
69          approximately two times more program points than the insns)
70          and they are represented by integers starting with 0.  The
71          live ranges are used to find conflicts between allocnos.
72          They also play very important role for the transformation of
73          the IRA internal representation of several regions into a one
74          region representation.  The later is used during the reload
75          pass work because each allocno represents all of the
76          corresponding pseudo-registers.
77
78        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
79          number of available hard-registers of the allocno class.  The
80          cost of a callee-clobbered hard-register for an allocno is
81          increased by the cost of save/restore code around the calls
82          through the given allocno's life.  If the allocno is a move
83          instruction operand and another operand is a hard-register of
84          the allocno class, the cost of the hard-register is decreased
85          by the move cost.
86
87          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
88          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
89          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
90          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
91          another allocno which has just received a hard-register, the
92          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
93          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
94          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
95          costs of all of the conflicting allocnos which are not
96          assigned yet.
97
98        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
99          size as the hard-register costs vector.  To permit an
100          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
101          this vector to calculate the final full cost of the
102          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
103          unassigned allocno are also changed with a change of the
104          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
105          allocno is processed as described above.  This is done to
106          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
107          some hard-registers in order to remove the move instruction
108          corresponding to the copy.
109
110      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
111        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
112        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
113        subregion cap.
114
115      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
116        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
117        Such modifications reflects a preference to use the same
118        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
119        copies are created for move insns (in this case it results in
120        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
121        of an insn which should be assigned to the same hard-register
122        due to constraints in the machine description (it usually
123        results in removing a move generated in reload to satisfy
124        the constraints) and copies referring to the allocno which is
125        the output operand of an instruction and the allocno which is
126        an input operand dying in the instruction (creation of such
127        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
128        create copies between the same register allocnos from different
129        regions because we use another technique for propagating
130        hard-register preference on the borders of regions.
131
132    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
133    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
134    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
135    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
136    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
137    allocnos in a region have the same values as if the region had no
138    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
139    outermost region corresponding to the function have the same values
140    as though the allocation used only one region which is the entire
141    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
142    first IRA did allocation for all function then it improved the
143    allocation for loops then their subloops and so on.
144
145    IRA major passes are:
146
147      o Building IRA internal representation which consists of the
148        following subpasses:
149
150        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
151          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
152
153        * Then IRA finds an allocno class for each allocno and
154          calculates its initial (non-accumulated) cost of memory and
155          each hard-register of its allocno class (file ira-cost.c).
156
157        * IRA creates live ranges of each allocno, calulates register
158          pressure for each pressure class in each region, sets up
159          conflict hard registers for each allocno and info about calls
160          the allocno lives through (file ira-lives.c).
161
162        * IRA removes low register pressure loops from the regions
163          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
164
165        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
166          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
167          ira-build.c).
168
169        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
170
171        * Having live-ranges of allocnos and their classes, IRA creates
172          conflicting allocnos for each allocno.  Conflicting allocnos
173          are stored as a bit vector or array of pointers to the
174          conflicting allocnos whatever is more profitable (file
175          ira-conflicts.c).  At this point IRA creates allocno copies.
176
177      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
178        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
179        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
180
181        * Finding profitable hard registers of corresponding allocno
182          class for each allocno.  For example, only callee-saved hard
183          registers are frequently profitable for allocnos living
184          through colors.  If the profitable hard register set of
185          allocno does not form a tree based on subset relation, we use
186          some approximation to form the tree.  This approximation is
187          used to figure out trivial colorability of allocnos.  The
188          approximation is a pretty rare case.
189
190        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
191          optimistic coloring which is a major improvement over
192          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
193          this point.  There is some freedom in the order of putting
194          allocnos on the stack which can affect the final result of
195          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the
196          order.
197          
198          We also use a modification of Chaitin-Briggs algorithm which
199          works for intersected register classes of allocnos.  To
200          figure out trivial colorability of allocnos, the mentioned
201          above tree of hard register sets is used.  To get an idea how
202          the algorithm works in i386 example, let us consider an
203          allocno to which any general hard register can be assigned.
204          If the allocno conflicts with eight allocnos to which only
205          EAX register can be assigned, given allocno is still
206          trivially colorable because all conflicting allocnos might be
207          assigned only to EAX and all other general hard registers are
208          still free.
209
210          To get an idea of the used trivial colorability criterion, it
211          is also useful to read article "Graph-Coloring Register
212          Allocation for Irregular Architectures" by Michael D. Smith
213          and Glen Holloway.  Major difference between the article
214          approach and approach used in IRA is that Smith's approach
215          takes register classes only from machine description and IRA
216          calculate register classes from intermediate code too
217          (e.g. an explicit usage of hard registers in RTL code for
218          parameter passing can result in creation of additional
219          register classes which contain or exclude the hard
220          registers).  That makes IRA approach useful for improving
221          coloring even for architectures with regular register files
222          and in fact some benchmarking shows the improvement for
223          regular class architectures is even bigger than for irregular
224          ones.  Another difference is that Smith's approach chooses
225          intersection of classes of all insn operands in which a given
226          pseudo occurs.  IRA can use bigger classes if it is still
227          more profitable than memory usage.
228
229        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
230          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
231          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
232          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
233          the hope that some such allocnos will get a hard register
234          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
235          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
236          assigns the allocno the hard-register with minimal full
237          allocation cost which reflects the cost of usage of the
238          hard-register for the allocno and cost of usage of the
239          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
240
241        * Chaitin-Briggs coloring assigns as many pseudos as possible
242          to hard registers.  After coloringh we try to improve
243          allocation with cost point of view.  We improve the
244          allocation by spilling some allocnos and assigning the freed
245          hard registers to other allocnos if it decreases the overall
246          allocation cost.
247
248        * After allono assigning in the region, IRA modifies the hard
249          register and memory costs for the corresponding allocnos in
250          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
251          or moves on the border of the region and its subregions.
252          When default regional allocation algorithm is used
253          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
254          for allocnos if the register pressure in the region for the
255          corresponding pressure class is less than number of available
256          hard registers for given pressure class.
257
258      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
259        by traversing regions in top-down order, it does not know what
260        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
261        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
262        optimization tries to improve allocation in a region having
263        subregions and containing in another region.  If the
264        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
265        the region allocno if it is profitable.  The optimization
266        implements a simple iterative algorithm performing profitable
267        transformations while they are still possible.  It is fast in
268        practice, so there is no real need for a better time complexity
269        algorithm.
270
271      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the
272        same pseudo-register outside and inside a region respectively
273        may be assigned to different locations (hard-registers or
274        memory).  In this case IRA creates and uses a new
275        pseudo-register inside the region and adds code to move allocno
276        values on the region's borders.  This is done during top-down
277        traversal of the regions (file ira-emit.c).  In some
278        complicated cases IRA can create a new allocno to move allocno
279        values (e.g. when a swap of values stored in two hard-registers
280        is needed).  At this stage, the new allocno is marked as
281        spilled.  IRA still creates the pseudo-register and the moves
282        on the region borders even when both allocnos were assigned to
283        the same hard-register.  If the reload pass spills a
284        pseudo-register for some reason, the effect will be smaller
285        because another allocno will still be in the hard-register.  In
286        most cases, this is better then spilling both allocnos.  If
287        reload does not change the allocation for the two
288        pseudo-registers, the trivial move will be removed by
289        post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
290        allocnos assigned to the same hard register when the default
291        regional allocation algorithm is used and the register pressure
292        in the region for the corresponding pressure class is less than
293        number of available hard registers for given pressure class.
294        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
295        to reduce code duplication on the region borders.
296
297      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
298        transforms its internal representation for several regions into
299        one region representation (file ira-build.c).  This process is
300        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
301        rebuilding would be, but is much faster.
302
303      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
304        spilled allocnos.  This is impelemented by a simple and fast
305        priority coloring algorithm (see function
306        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
307        created during the code change pass can be assigned to hard
308        registers.
309
310      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
311        communicates with IRA through several functions in file
312        ira-color.c to improve its decisions in
313
314        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
315          about pseudo-register conflicts.
316
317        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
318          of each reload iteration.
319
320        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
321          about pseudo-register live ranges and the register pressure
322          in places where the pseudo-register lives.
323
324    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
325    data are initilized in file ira.c.
326
327    If function has no loops (or the loops are ignored when
328    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
329    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
330    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
331    because many things are not made (like IR flattening, the
332    spill/restore optimization, and the code change).
333
334    Literature is worth to read for better understanding the code:
335
336    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
337      Graph Coloring Register Allocation.
338
339    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
340      hierarchical graph coloring.
341
342    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
343      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
344      Callahan-Koblenz Algorithms.
345
346    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
347      Register Allocation Based on Graph Fusion.
348
349    o Michael D. Smith and Glenn Holloway.  Graph-Coloring Register
350      Allocation for Irregular Architectures
351
352    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
353
354    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
355      register file architectures.
356
357 */
358
359
360 #include "config.h"
361 #include "system.h"
362 #include "coretypes.h"
363 #include "tm.h"
364 #include "regs.h"
365 #include "rtl.h"
366 #include "tm_p.h"
367 #include "target.h"
368 #include "flags.h"
369 #include "obstack.h"
370 #include "bitmap.h"
371 #include "hard-reg-set.h"
372 #include "basic-block.h"
373 #include "df.h"
374 #include "expr.h"
375 #include "recog.h"
376 #include "params.h"
377 #include "tree-pass.h"
378 #include "output.h"
379 #include "except.h"
380 #include "reload.h"
381 #include "diagnostic-core.h"
382 #include "function.h"
383 #include "ggc.h"
384 #include "ira-int.h"
385 #include "dce.h"
386 #include "dbgcnt.h"
387
388 struct target_ira default_target_ira;
389 struct target_ira_int default_target_ira_int;
390 #if SWITCHABLE_TARGET
391 struct target_ira *this_target_ira = &default_target_ira;
392 struct target_ira_int *this_target_ira_int = &default_target_ira_int;
393 #endif
394
395 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
396 int internal_flag_ira_verbose;
397
398 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
399 FILE *ira_dump_file;
400
401 /* The number of elements in the following array.  */
402 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
403
404 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
405    stack slots used in current function so far.  */
406 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
407
408 /* Correspondingly overall cost of the allocation, overall cost before
409    reload, cost of the allocnos assigned to hard-registers, cost of
410    the allocnos assigned to memory, cost of loads, stores and register
411    move insns generated for pseudo-register live range splitting (see
412    ira-emit.c).  */
413 int ira_overall_cost, overall_cost_before;
414 int ira_reg_cost, ira_mem_cost;
415 int ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
416 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
417
418 /* All registers that can be eliminated.  */
419
420 HARD_REG_SET eliminable_regset;
421
422 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
423 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
424
425 #define last_mode_for_init_move_cost \
426   (this_target_ira_int->x_last_mode_for_init_move_cost)
427 \f
428
429 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
430 static void
431 setup_reg_mode_hard_regset (void)
432 {
433   int i, m, hard_regno;
434
435   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
436     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
437       {
438         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
439         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
440           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
441             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
442                               hard_regno + i);
443       }
444 }
445
446 \f
447 #define no_unit_alloc_regs \
448   (this_target_ira_int->x_no_unit_alloc_regs)
449
450 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
451 static void
452 setup_class_hard_regs (void)
453 {
454   int cl, i, hard_regno, n;
455   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
456
457   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
458   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
459     {
460       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
461       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
462       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
463       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
464         {
465           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][i] = -1;
466           ira_class_hard_reg_index[cl][i] = -1;
467         }
468       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
469         {
470 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
471           hard_regno = reg_alloc_order[i];
472 #else
473           hard_regno = i;
474 #endif
475           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
476             continue;
477           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
478           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
479             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
480           else
481             {
482               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
483               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
484             }
485         }
486       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
487       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
488         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i))
489           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][n++] = i;
490       ira_assert (ira_class_hard_regs_num[cl] == n);
491     }
492 }
493
494 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
495    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
496    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
497 static void
498 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
499 {
500 #ifdef ADJUST_REG_ALLOC_ORDER
501   ADJUST_REG_ALLOC_ORDER;
502 #endif
503   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
504   if (! use_hard_frame_p)
505     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
506   setup_class_hard_regs ();
507 }
508
509 \f
510
511 #define alloc_reg_class_subclasses \
512   (this_target_ira_int->x_alloc_reg_class_subclasses)
513
514 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
515 static void
516 setup_reg_subclasses (void)
517 {
518   int i, j;
519   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
520
521   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
522     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
523       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
524
525   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
526     {
527       if (i == (int) NO_REGS)
528         continue;
529
530       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
531       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
532       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
533         continue;
534       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
535         if (i != j)
536           {
537             enum reg_class *p;
538
539             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
540             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
541             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
542                                          temp_hard_regset2))
543               continue;
544             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
545             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
546             *p = (enum reg_class) i;
547           }
548     }
549 }
550
551 \f
552
553 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST and IRA_MAX_MEMORY_MOVE_COST.  */
554 static void
555 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
556 {
557   int cl, cl2, mode, cost;
558   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
559
560   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
561     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
562       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
563   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
564     {
565       if (cl != (int) NO_REGS)
566         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
567           {
568             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0]
569               = ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
570               = memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
571                                   (reg_class_t) cl, false);
572             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1]
573               = ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
574               = memory_move_cost ((enum machine_mode) mode,
575                                   (reg_class_t) cl, true);
576             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
577                1st pass when the preferred register classes are not
578                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
579             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
580                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
581               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
582                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
583                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
584             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
585                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
586               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
587                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
588                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
589           }
590     }
591   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
592     for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
593       {
594         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
595         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
596         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
597         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
598         ira_class_subset_p[cl][cl2]
599           = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
600         if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset2)
601             && hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl2],
602                                       reg_class_contents[cl]))
603           for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
604             {
605               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][0];
606               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0])
607                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0] = cost;
608               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][1];
609               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1])
610                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1] = cost;
611             }
612       }
613   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
614     for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
615       {
616         ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
617           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0];
618         ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
619           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1];
620       }
621   setup_reg_subclasses ();
622 }
623
624 \f
625
626 /* Define the following macro if allocation through malloc if
627    preferable.  */
628 #define IRA_NO_OBSTACK
629
630 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
631 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
632    IRA.  */
633 static struct obstack ira_obstack;
634 #endif
635
636 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
637 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
638
639 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
640 void *
641 ira_allocate (size_t len)
642 {
643   void *res;
644
645 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
646   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
647 #else
648   res = xmalloc (len);
649 #endif
650   return res;
651 }
652
653 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
654 void
655 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
656 {
657 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
658   /* do nothing */
659 #else
660   free (addr);
661 #endif
662 }
663
664
665 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
666 bitmap
667 ira_allocate_bitmap (void)
668 {
669   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
670 }
671
672 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
673 void
674 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
675 {
676   /* do nothing */
677 }
678
679 \f
680
681 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
682    caps) into file F.  */
683 void
684 ira_print_disposition (FILE *f)
685 {
686   int i, n, max_regno;
687   ira_allocno_t a;
688   basic_block bb;
689
690   fprintf (f, "Disposition:");
691   max_regno = max_reg_num ();
692   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
693     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
694          a != NULL;
695          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
696       {
697         if (n % 4 == 0)
698           fprintf (f, "\n");
699         n++;
700         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
701         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
702           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
703         else
704           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop_num);
705         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
706           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
707         else
708           fprintf (f, " mem");
709       }
710   fprintf (f, "\n");
711 }
712
713 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
714    stderr.  */
715 void
716 ira_debug_disposition (void)
717 {
718   ira_print_disposition (stderr);
719 }
720
721 \f
722
723 /* Set up ira_stack_reg_pressure_class which is the biggest pressure
724    register class containing stack registers or NO_REGS if there are
725    no stack registers.  To find this class, we iterate through all
726    register pressure classes and choose the first register pressure
727    class containing all the stack registers and having the biggest
728    size.  */
729 static void
730 setup_stack_reg_pressure_class (void)
731 {
732   ira_stack_reg_pressure_class = NO_REGS;
733 #ifdef STACK_REGS
734   {
735     int i, best, size;
736     enum reg_class cl;
737     HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
738
739     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
740     for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
741       SET_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i);
742     best = 0;
743     for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
744       {
745         cl = ira_pressure_classes[i];
746         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, temp_hard_regset);
747         AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
748         size = hard_reg_set_size (temp_hard_regset2);
749         if (best < size)
750           {
751             best = size;
752             ira_stack_reg_pressure_class = cl;
753           }
754       }
755   }
756 #endif
757 }
758
759 /* Find pressure classes which are register classes for which we
760    calculate register pressure in IRA, register pressure sensitive
761    insn scheduling, and register pressure sensitive loop invariant
762    motion.
763
764    To make register pressure calculation easy, we always use
765    non-intersected register pressure classes.  A move of hard
766    registers from one register pressure class is not more expensive
767    than load and store of the hard registers.  Most likely an allocno
768    class will be a subset of a register pressure class and in many
769    cases a register pressure class.  That makes usage of register
770    pressure classes a good approximation to find a high register
771    pressure.  */
772 static void
773 setup_pressure_classes (void)
774 {
775   int cost, i, n, curr;
776   int cl, cl2;
777   enum reg_class pressure_classes[N_REG_CLASSES];
778   int m;
779   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
780   bool insert_p;
781
782   n = 0;
783   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
784     {
785       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
786         continue;
787       if (ira_class_hard_regs_num[cl] != 1
788           /* A register class without subclasses may contain a few
789              hard registers and movement between them is costly
790              (e.g. SPARC FPCC registers).  We still should consider it
791              as a candidate for a pressure class.  */
792           && alloc_reg_class_subclasses[cl][0] != LIM_REG_CLASSES)
793         {
794           /* Check that the moves between any hard registers of the
795              current class are not more expensive for a legal mode
796              than load/store of the hard registers of the current
797              class.  Such class is a potential candidate to be a
798              register pressure class.  */
799           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
800             {
801               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
802               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
803               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
804                                       ira_prohibited_class_mode_regs[cl][m]);
805               if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
806                 continue;
807               ira_init_register_move_cost_if_necessary ((enum machine_mode) m);
808               cost = ira_register_move_cost[m][cl][cl];
809               if (cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][1]
810                   || cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][0])
811                 break;
812             }
813           if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
814             continue;
815         }
816       curr = 0;
817       insert_p = true;
818       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
819       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
820       /* Remove so far added pressure classes which are subset of the
821          current candidate class.  Prefer GENERAL_REGS as a pressure
822          register class to another class containing the same
823          allocatable hard registers.  We do this because machine
824          dependent cost hooks might give wrong costs for the latter
825          class but always give the right cost for the former class
826          (GENERAL_REGS).  */
827       for (i = 0; i < n; i++)
828         {
829           cl2 = pressure_classes[i];
830           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
831           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
832           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
833               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
834                   || cl2 == (int) GENERAL_REGS))
835             {
836               pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
837               insert_p = false;
838               continue;
839             }
840           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
841               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
842                   || cl == (int) GENERAL_REGS))
843             continue;
844           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset))
845             insert_p = false;
846           pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
847         }
848       /* If the current candidate is a subset of a so far added
849          pressure class, don't add it to the list of the pressure
850          classes.  */
851       if (insert_p)
852         pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl;
853       n = curr;
854     }
855 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
856   {
857     HARD_REG_SET ignore_hard_regs;
858
859     /* Check pressure classes correctness: here we check that hard
860        registers from all register pressure classes contains all hard
861        registers available for the allocation.  */
862     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
863     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2);
864     COPY_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, no_unit_alloc_regs);
865     for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
866       {
867         /* For some targets (like MIPS with MD_REGS), there are some
868            classes with hard registers available for allocation but
869            not able to hold value of any mode.  */
870         for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
871           if (contains_reg_of_mode[cl][m])
872             break;
873         if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
874           {
875             IOR_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, reg_class_contents[cl]);
876             continue;
877           }
878         for (i = 0; i < n; i++)
879           if ((int) pressure_classes[i] == cl)
880             break;
881         IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
882         if (i < n)
883           IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
884       }
885     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
886       /* Some targets (like SPARC with ICC reg) have alocatable regs
887          for which no reg class is defined.  */
888       if (REGNO_REG_CLASS (i) == NO_REGS)
889         SET_HARD_REG_BIT (ignore_hard_regs, i);
890     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, ignore_hard_regs);
891     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, ignore_hard_regs);
892     ira_assert (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset));
893   }
894 #endif
895   ira_pressure_classes_num = 0;
896   for (i = 0; i < n; i++)
897     {
898       cl = (int) pressure_classes[i];
899       ira_reg_pressure_class_p[cl] = true;
900       ira_pressure_classes[ira_pressure_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
901     }
902   setup_stack_reg_pressure_class ();
903 }
904
905 /* Set up IRA_UNIFORM_CLASS_P.  Uniform class is a register class
906    whose register move cost between any registers of the class is the
907    same as for all its subclasses.  We use the data to speed up the
908    2nd pass of calculations of allocno costs.  */
909 static void
910 setup_uniform_class_p (void)
911 {
912   int i, cl, cl2, m;
913
914   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
915     {
916       ira_uniform_class_p[cl] = false;
917       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
918         continue;
919       /* We can not use alloc_reg_class_subclasses here because move
920          cost hooks does not take into account that some registers are
921          unavailable for the subtarget.  E.g. for i686, INT_SSE_REGS
922          is element of alloc_reg_class_subclasses for GENERAL_REGS
923          because SSE regs are unavailable.  */
924       for (i = 0; (cl2 = reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
925         {
926           if (ira_class_hard_regs_num[cl2] == 0)
927             continue;
928           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
929             if (contains_reg_of_mode[cl][m] && contains_reg_of_mode[cl2][m])
930               {
931                 ira_init_register_move_cost_if_necessary ((enum machine_mode) m);
932                 if (ira_register_move_cost[m][cl][cl]
933                     != ira_register_move_cost[m][cl2][cl2])
934                   break;
935               }
936           if (m < NUM_MACHINE_MODES)
937             break;
938         }
939       if (cl2 == LIM_REG_CLASSES)
940         ira_uniform_class_p[cl] = true;
941     }
942 }
943
944 /* Set up IRA_ALLOCNO_CLASSES, IRA_ALLOCNO_CLASSES_NUM,
945    IRA_IMPORTANT_CLASSES, and IRA_IMPORTANT_CLASSES_NUM.
946
947    Target may have many subtargets and not all target hard regiters can
948    be used for allocation, e.g. x86 port in 32-bit mode can not use
949    hard registers introduced in x86-64 like r8-r15).  Some classes
950    might have the same allocatable hard registers, e.g.  INDEX_REGS
951    and GENERAL_REGS in x86 port in 32-bit mode.  To decrease different
952    calculations efforts we introduce allocno classes which contain
953    unique non-empty sets of allocatable hard-registers.
954
955    Pseudo class cost calculation in ira-costs.c is very expensive.
956    Therefore we are trying to decrease number of classes involved in
957    such calculation.  Register classes used in the cost calculation
958    are called important classes.  They are allocno classes and other
959    non-empty classes whose allocatable hard register sets are inside
960    of an allocno class hard register set.  From the first sight, it
961    looks like that they are just allocno classes.  It is not true.  In
962    example of x86-port in 32-bit mode, allocno classes will contain
963    GENERAL_REGS but not LEGACY_REGS (because allocatable hard
964    registers are the same for the both classes).  The important
965    classes will contain GENERAL_REGS and LEGACY_REGS.  It is done
966    because a machine description insn constraint may refers for
967    LEGACY_REGS and code in ira-costs.c is mostly base on investigation
968    of the insn constraints.  */
969 static void
970 setup_allocno_and_important_classes (void)
971 {
972   int i, j, n, cl;
973   bool set_p;
974   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
975   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
976
977   n = 0;
978   /* Collect classes which contain unique sets of allocatable hard
979      registers.  Prefer GENERAL_REGS to other classes containing the
980      same set of hard registers.  */
981   for (i = 0; i < LIM_REG_CLASSES; i++)
982     {
983       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
984       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
985       for (j = 0; j < n; j++)
986         {
987           cl = classes[j];
988           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
989           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
990                                   no_unit_alloc_regs);
991           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
992                                     temp_hard_regset2))
993             break;
994         }
995       if (j >= n)
996         classes[n++] = (enum reg_class) i;
997       else if (i == GENERAL_REGS)
998         /* Prefer general regs.  For i386 example, it means that
999            we prefer GENERAL_REGS over INDEX_REGS or LEGACY_REGS
1000            (all of them consists of the same available hard
1001            registers).  */
1002         classes[j] = (enum reg_class) i;
1003     }
1004   classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
1005
1006   /* Set up classes which can be used for allocnos as classes
1007      conatining non-empty unique sets of allocatable hard
1008      registers.  */
1009   ira_allocno_classes_num = 0;
1010   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
1011     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1012       ira_allocno_classes[ira_allocno_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
1013   ira_important_classes_num = 0;
1014   /* Add non-allocno classes containing to non-empty set of
1015      allocatable hard regs.  */
1016   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1017     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1018       {
1019         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1020         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1021         set_p = false;
1022         for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1023           {
1024             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
1025                                reg_class_contents[ira_allocno_classes[j]]);
1026             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
1027             if ((enum reg_class) cl == ira_allocno_classes[j])
1028               break;
1029             else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
1030                                             temp_hard_regset2))
1031               set_p = true;
1032           }
1033         if (set_p && j >= ira_allocno_classes_num)
1034           ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1035             = (enum reg_class) cl;
1036       }
1037   /* Now add allocno classes to the important classes.  */
1038   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1039     ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1040       = ira_allocno_classes[j];
1041   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1042     {
1043       ira_reg_allocno_class_p[cl] = false;
1044       ira_reg_pressure_class_p[cl] = false;
1045     }
1046   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1047     ira_reg_allocno_class_p[ira_allocno_classes[j]] = true;
1048   setup_pressure_classes ();
1049   setup_uniform_class_p ();
1050 }
1051
1052 /* Setup translation in CLASS_TRANSLATE of all classes into a class
1053    given by array CLASSES of length CLASSES_NUM.  The function is used
1054    make translation any reg class to an allocno class or to an
1055    pressure class.  This translation is necessary for some
1056    calculations when we can use only allocno or pressure classes and
1057    such translation represents an approximate representation of all
1058    classes.
1059
1060    The translation in case when allocatable hard register set of a
1061    given class is subset of allocatable hard register set of a class
1062    in CLASSES is pretty simple.  We use smallest classes from CLASSES
1063    containing a given class.  If allocatable hard register set of a
1064    given class is not a subset of any corresponding set of a class
1065    from CLASSES, we use the cheapest (with load/store point of view)
1066    class from CLASSES whose set intersects with given class set */
1067 static void
1068 setup_class_translate_array (enum reg_class *class_translate,
1069                              int classes_num, enum reg_class *classes)
1070 {
1071   int cl, mode;
1072   enum reg_class aclass, best_class, *cl_ptr;
1073   int i, cost, min_cost, best_cost;
1074
1075   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1076     class_translate[cl] = NO_REGS;
1077
1078   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1079     {
1080       aclass = classes[i];
1081       for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[aclass][0];
1082            (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
1083            cl_ptr++)
1084         if (class_translate[cl] == NO_REGS)
1085           class_translate[cl] = aclass;
1086       class_translate[aclass] = aclass;
1087     }
1088   /* For classes which are not fully covered by one of given classes
1089      (in other words covered by more one given class), use the
1090      cheapest class.  */
1091   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1092     {
1093       if (cl == NO_REGS || class_translate[cl] != NO_REGS)
1094         continue;
1095       best_class = NO_REGS;
1096       best_cost = INT_MAX;
1097       for (i = 0; i < classes_num; i++)
1098         {
1099           aclass = classes[i];
1100           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
1101                              reg_class_contents[aclass]);
1102           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1103           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1104           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1105             {
1106               min_cost = INT_MAX;
1107               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1108                 {
1109                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
1110                           + ira_memory_move_cost[mode][cl][1]);
1111                   if (min_cost > cost)
1112                     min_cost = cost;
1113                 }
1114               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
1115                 {
1116                   best_class = aclass;
1117                   best_cost = min_cost;
1118                 }
1119             }
1120         }
1121       class_translate[cl] = best_class;
1122     }
1123 }
1124
1125 /* Set up array IRA_ALLOCNO_CLASS_TRANSLATE and
1126    IRA_PRESSURE_CLASS_TRANSLATE.  */
1127 static void
1128 setup_class_translate (void)
1129 {
1130   setup_class_translate_array (ira_allocno_class_translate,
1131                                ira_allocno_classes_num, ira_allocno_classes);
1132   setup_class_translate_array (ira_pressure_class_translate,
1133                                ira_pressure_classes_num, ira_pressure_classes);
1134 }
1135
1136 /* Order numbers of allocno classes in original target allocno class
1137    array, -1 for non-allocno classes.  */
1138 static int allocno_class_order[N_REG_CLASSES];
1139
1140 /* The function used to sort the important classes.  */
1141 static int
1142 comp_reg_classes_func (const void *v1p, const void *v2p)
1143 {
1144   enum reg_class cl1 = *(const enum reg_class *) v1p;
1145   enum reg_class cl2 = *(const enum reg_class *) v2p;
1146   enum reg_class tcl1, tcl2;
1147   int diff;
1148
1149   tcl1 = ira_allocno_class_translate[cl1];
1150   tcl2 = ira_allocno_class_translate[cl2];
1151   if (tcl1 != NO_REGS && tcl2 != NO_REGS
1152       && (diff = allocno_class_order[tcl1] - allocno_class_order[tcl2]) != 0)
1153     return diff;
1154   return (int) cl1 - (int) cl2;
1155 }
1156
1157 /* For correct work of function setup_reg_class_relation we need to
1158    reorder important classes according to the order of their allocno
1159    classes.  It places important classes containing the same
1160    allocatable hard register set adjacent to each other and allocno
1161    class with the allocatable hard register set right after the other
1162    important classes with the same set.
1163
1164    In example from comments of function
1165    setup_allocno_and_important_classes, it places LEGACY_REGS and
1166    GENERAL_REGS close to each other and GENERAL_REGS is after
1167    LEGACY_REGS.  */
1168 static void
1169 reorder_important_classes (void)
1170 {
1171   int i;
1172
1173   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1174     allocno_class_order[i] = -1;
1175   for (i = 0; i < ira_allocno_classes_num; i++)
1176     allocno_class_order[ira_allocno_classes[i]] = i;
1177   qsort (ira_important_classes, ira_important_classes_num,
1178          sizeof (enum reg_class), comp_reg_classes_func);
1179   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1180     ira_important_class_nums[ira_important_classes[i]] = i;
1181 }
1182
1183 /* Set up IRA_REG_CLASS_SUBUNION, IRA_REG_CLASS_SUPERUNION,
1184    IRA_REG_CLASS_SUPER_CLASSES, IRA_REG_CLASSES_INTERSECT, and
1185    IRA_REG_CLASSES_INTERSECT_P.  For the meaning of the relations,
1186    please see corresponding comments in ira-int.h.  */
1187 static void
1188 setup_reg_class_relations (void)
1189 {
1190   int i, cl1, cl2, cl3;
1191   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
1192   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
1193
1194   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
1195   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1196     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
1197   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1198     {
1199       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
1200       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1201         {
1202           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
1203           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
1204           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1205           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1206           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
1207           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1208           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
1209               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
1210             {
1211               /* The both classes have no allocatable hard registers
1212                  -- take all class hard registers into account and use
1213                  reg_class_subunion and reg_class_superunion.  */
1214               for (i = 0;; i++)
1215                 {
1216                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
1217                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
1218                     break;
1219                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
1220                                           (enum reg_class) cl3))
1221                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1222                 }
1223               ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
1224               ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = reg_class_superunion[cl1][cl2];
1225               continue;
1226             }
1227           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
1228             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
1229           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
1230               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
1231             {
1232               /* CL1 and CL2 are important classes and CL1 allocatable
1233                  hard register set is inside of CL2 allocatable hard
1234                  registers -- make CL1 a superset of CL2.  */
1235               enum reg_class *p;
1236
1237               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
1238               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
1239                 p++;
1240               *p++ = (enum reg_class) cl2;
1241               *p = LIM_REG_CLASSES;
1242             }
1243           ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1244           ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1245           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
1246           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
1247           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
1248           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
1249           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
1250           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
1251           for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1252             {
1253               cl3 = ira_important_classes[i];
1254               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
1255               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1256               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
1257                 {
1258                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1259                      intersection of allocatable hard register sets
1260                      of CL1 and CL2.  */
1261                   COPY_HARD_REG_SET
1262                     (temp_set2,
1263                      reg_class_contents[(int)
1264                                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
1265                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1266                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1267                       /* If the allocatable hard register sets are the
1268                          same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1269                          class for debugging purposes.  */
1270                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1271                           && (cl3 == GENERAL_REGS
1272                               || (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1273                                   && hard_reg_set_subset_p
1274                                      (reg_class_contents[cl3],
1275                                       reg_class_contents
1276                                       [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))))
1277                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1278                 }
1279               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
1280                 {
1281                   /* CL3 allocatbale hard register set is inside of
1282                      union of allocatable hard register sets of CL1
1283                      and CL2.  */
1284                   COPY_HARD_REG_SET
1285                     (temp_set2,
1286                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]]);
1287                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1288                   if (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1289                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
1290                           
1291                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1292                                                       temp_hard_regset)
1293                               || cl3 == GENERAL_REGS
1294                               /* If the allocatable hard register sets are the
1295                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1296                                  class for debugging purposes.  */
1297                               || (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1298                                   && hard_reg_set_subset_p
1299                                      (reg_class_contents[cl3],
1300                                       reg_class_contents
1301                                       [(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]])))))
1302                     ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1303                 }
1304               if (hard_reg_set_subset_p (union_set, temp_hard_regset))
1305                 {
1306                   /* CL3 allocatable hard register set contains union
1307                      of allocatable hard register sets of CL1 and
1308                      CL2.  */
1309                   COPY_HARD_REG_SET
1310                     (temp_set2,
1311                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]]);
1312                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1313                   if (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1314                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1315
1316                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1317                                                       temp_hard_regset)
1318                               || cl3 == GENERAL_REGS
1319                               /* If the allocatable hard register sets are the
1320                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1321                                  class for debugging purposes.  */
1322                               || (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1323                                   && hard_reg_set_subset_p
1324                                      (reg_class_contents[cl3],
1325                                       reg_class_contents
1326                                       [(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]])))))
1327                     ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1328                 }
1329             }
1330         }
1331     }
1332 }
1333
1334 /* Output all unifrom and important classes into file F.  */
1335 static void
1336 print_unform_and_important_classes (FILE *f)
1337 {
1338   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1339   int i, cl;
1340
1341   fprintf (f, "Uniform classes:\n");
1342   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1343     if (ira_uniform_class_p[cl])
1344       fprintf (f, " %s", reg_class_names[cl]);
1345   fprintf (f, "\nImportant classes:\n");
1346   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1347     fprintf (f, " %s", reg_class_names[ira_important_classes[i]]);
1348   fprintf (f, "\n");
1349 }
1350
1351 /* Output all possible allocno or pressure classes and their
1352    translation map into file F.  */
1353 static void
1354 print_translated_classes (FILE *f, bool pressure_p)
1355 {
1356   int classes_num = (pressure_p
1357                      ? ira_pressure_classes_num : ira_allocno_classes_num);
1358   enum reg_class *classes = (pressure_p
1359                              ? ira_pressure_classes : ira_allocno_classes);
1360   enum reg_class *class_translate = (pressure_p
1361                                      ? ira_pressure_class_translate
1362                                      : ira_allocno_class_translate);
1363   static const char *const reg_class_names[] = REG_CLASS_NAMES;
1364   int i;
1365
1366   fprintf (f, "%s classes:\n", pressure_p ? "Pressure" : "Allocno");
1367   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1368     fprintf (f, " %s", reg_class_names[classes[i]]);
1369   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1370   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1371     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1372              reg_class_names[class_translate[i]]);
1373 }
1374
1375 /* Output all possible allocno and translation classes and the
1376    translation maps into stderr.  */
1377 void
1378 ira_debug_allocno_classes (void)
1379 {
1380   print_unform_and_important_classes (stderr);
1381   print_translated_classes (stderr, false);
1382   print_translated_classes (stderr, true);
1383 }
1384
1385 /* Set up different arrays concerning class subsets, allocno and
1386    important classes.  */
1387 static void
1388 find_reg_classes (void)
1389 {
1390   setup_allocno_and_important_classes ();
1391   setup_class_translate ();
1392   reorder_important_classes ();
1393   setup_reg_class_relations ();
1394 }
1395
1396 \f
1397
1398 /* Set up the array above.  */
1399 static void
1400 setup_hard_regno_aclass (void)
1401 {
1402   int i;
1403
1404   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1405     {
1406 #if 1
1407       ira_hard_regno_allocno_class[i]
1408         = (TEST_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, i)
1409            ? NO_REGS
1410            : ira_allocno_class_translate[REGNO_REG_CLASS (i)]);
1411 #else
1412       int j;
1413       enum reg_class cl;
1414       ira_hard_regno_allocno_class[i] = NO_REGS;
1415       for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1416         {
1417           cl = ira_allocno_classes[j];
1418           if (ira_class_hard_reg_index[cl][i] >= 0)
1419             {
1420               ira_hard_regno_allocno_class[i] = cl;
1421               break;
1422             }
1423         }
1424 #endif
1425     }
1426 }
1427
1428 \f
1429
1430 /* Form IRA_REG_CLASS_MAX_NREGS and IRA_REG_CLASS_MIN_NREGS maps.  */
1431 static void
1432 setup_reg_class_nregs (void)
1433 {
1434   int i, cl, cl2, m;
1435
1436   for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1437     {
1438       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1439         ira_reg_class_max_nregs[cl][m]
1440           = ira_reg_class_min_nregs[cl][m]
1441           = targetm.class_max_nregs ((reg_class_t) cl, (enum machine_mode) m);
1442       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1443         for (i = 0;
1444              (cl2 = alloc_reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES;
1445              i++)
1446           if (ira_reg_class_min_nregs[cl2][m]
1447               < ira_reg_class_min_nregs[cl][m])
1448             ira_reg_class_min_nregs[cl][m] = ira_reg_class_min_nregs[cl2][m];
1449     }
1450 }
1451
1452 \f
1453
1454 /* Set up IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS.  */
1455 static void
1456 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1457 {
1458   int j, k, hard_regno, cl;
1459
1460   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1461     {
1462       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1463         {
1464           CLEAR_HARD_REG_SET (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1465           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1466             {
1467               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1468               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (enum machine_mode) j))
1469                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1470                                   hard_regno);
1471             }
1472         }
1473     }
1474 }
1475
1476 /* Clarify IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS by excluding hard registers
1477    spanning from one register pressure class to another one.  It is
1478    called after defining the pressure classes.  */
1479 static void
1480 clarify_prohibited_class_mode_regs (void)
1481 {
1482   int j, k, hard_regno, cl, pclass, nregs;
1483
1484   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1485     for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1486       for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1487         {
1488           hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1489           if (TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j], hard_regno))
1490             continue;
1491           nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][j];
1492           if (hard_regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1493             {
1494               SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1495                                 hard_regno);
1496                continue;
1497             }
1498           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1499           for (nregs-- ;nregs >= 0; nregs--)
1500             if (((enum reg_class) pclass
1501                  != ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS
1502                                                  (hard_regno + nregs)]))
1503               {
1504                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1505                                   hard_regno);
1506                 break;
1507               }
1508         }
1509 }
1510 \f
1511 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST, IRA_MAY_MOVE_IN_COST
1512    and IRA_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE.  */
1513 void
1514 ira_init_register_move_cost (enum machine_mode mode)
1515 {
1516   static unsigned short last_move_cost[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
1517   bool all_match = true;
1518   unsigned int cl1, cl2;
1519
1520   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1521               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1522               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1523   ira_assert (have_regs_of_mode[mode]);
1524   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1525     if (contains_reg_of_mode[cl1][mode])
1526       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1527         {
1528           int cost;
1529           if (!contains_reg_of_mode[cl2][mode])
1530             cost = 65535;
1531           else
1532             {
1533               cost = register_move_cost (mode, (enum reg_class) cl1,
1534                                          (enum reg_class) cl2);
1535               ira_assert (cost < 65535);
1536             }
1537           all_match &= (last_move_cost[cl1][cl2] == cost);
1538           last_move_cost[cl1][cl2] = cost;
1539         }
1540   if (all_match && last_mode_for_init_move_cost != -1)
1541     {
1542       ira_register_move_cost[mode]
1543         = ira_register_move_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1544       ira_may_move_in_cost[mode]
1545         = ira_may_move_in_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1546       ira_may_move_out_cost[mode]
1547         = ira_may_move_out_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1548       return;
1549     }
1550   last_mode_for_init_move_cost = mode;
1551   ira_register_move_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1552   ira_may_move_in_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1553   ira_may_move_out_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1554   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1555     if (contains_reg_of_mode[cl1][mode])
1556       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1557         {
1558           int cost;
1559           enum reg_class *p1, *p2;
1560
1561           if (last_move_cost[cl1][cl2] == 65535)
1562             {
1563               ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1564               ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1565               ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1566             }
1567           else
1568             {
1569               cost = last_move_cost[cl1][cl2];
1570
1571               for (p2 = &reg_class_subclasses[cl2][0];
1572                    *p2 != LIM_REG_CLASSES; p2++)
1573                 if (ira_class_hard_regs_num[*p2] > 0
1574                     && (ira_reg_class_max_nregs[*p2][mode]
1575                         <= ira_class_hard_regs_num[*p2]))
1576                   cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][cl1][*p2]);
1577
1578               for (p1 = &reg_class_subclasses[cl1][0];
1579                    *p1 != LIM_REG_CLASSES; p1++)
1580                 if (ira_class_hard_regs_num[*p1] > 0
1581                     && (ira_reg_class_max_nregs[*p1][mode]
1582                         <= ira_class_hard_regs_num[*p1]))
1583                   cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][*p1][cl2]);
1584
1585               ira_assert (cost <= 65535);
1586               ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1587
1588               if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1589                 ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1590               else
1591                 ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1592
1593               if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1594                 ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1595               else
1596                 ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1597             }
1598         }
1599     else
1600       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1601         {
1602           ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1603           ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1604           ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1605         }
1606 }
1607 \f
1608
1609 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1610    different arrays whose values don't depend on the compiled
1611    function.  */
1612 void
1613 ira_init_once (void)
1614 {
1615   ira_init_costs_once ();
1616 }
1617
1618 /* Free ira_max_register_move_cost, ira_may_move_in_cost and
1619    ira_may_move_out_cost for each mode.  */
1620 static void
1621 free_register_move_costs (void)
1622 {
1623   int mode, i;
1624
1625   /* Reset move_cost and friends, making sure we only free shared
1626      table entries once.  */
1627   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1628     if (ira_register_move_cost[mode])
1629       {
1630         for (i = 0;
1631              i < mode && (ira_register_move_cost[i]
1632                           != ira_register_move_cost[mode]);
1633              i++)
1634           ;
1635         if (i == mode)
1636           {
1637             free (ira_register_move_cost[mode]);
1638             free (ira_may_move_in_cost[mode]);
1639             free (ira_may_move_out_cost[mode]);
1640           }
1641       }
1642   memset (ira_register_move_cost, 0, sizeof ira_register_move_cost);
1643   memset (ira_may_move_in_cost, 0, sizeof ira_may_move_in_cost);
1644   memset (ira_may_move_out_cost, 0, sizeof ira_may_move_out_cost);
1645   last_mode_for_init_move_cost = -1;
1646 }
1647
1648 /* This is called every time when register related information is
1649    changed.  */
1650 void
1651 ira_init (void)
1652 {
1653   free_register_move_costs ();
1654   setup_reg_mode_hard_regset ();
1655   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1656   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1657   setup_reg_class_nregs ();
1658   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1659   find_reg_classes ();
1660   clarify_prohibited_class_mode_regs ();
1661   setup_hard_regno_aclass ();
1662   ira_init_costs ();
1663 }
1664
1665 /* Function called once at the end of compiler work.  */
1666 void
1667 ira_finish_once (void)
1668 {
1669   ira_finish_costs_once ();
1670   free_register_move_costs ();
1671 }
1672
1673 \f
1674 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1675   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1676
1677 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1678 static void
1679 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1680 {
1681   int i, j;
1682   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat, move_insn;
1683
1684   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1685     return;
1686   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1687   test_reg1 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1688   test_reg2 = gen_rtx_REG (VOIDmode, 0);
1689   move_pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, test_reg1, test_reg2);
1690   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1691   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1692     {
1693       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1694       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1695         {
1696           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (enum machine_mode) i))
1697             continue;
1698           SET_REGNO_RAW (test_reg1, j);
1699           PUT_MODE (test_reg1, (enum machine_mode) i);
1700           SET_REGNO_RAW (test_reg2, j);
1701           PUT_MODE (test_reg2, (enum machine_mode) i);
1702           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1703           recog_memoized (move_insn);
1704           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1705             continue;
1706           extract_insn (move_insn);
1707           if (! constrain_operands (1))
1708             continue;
1709           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1710         }
1711     }
1712 }
1713
1714 \f
1715
1716 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
1717 static bool
1718 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
1719 {
1720   int x_regno, n, i;
1721   ira_allocno_t a;
1722   enum reg_class pref;
1723
1724   /* We only deal with pseudo regs.  */
1725   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
1726     return false;
1727
1728   x_regno = REGNO (x);
1729   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1730     return false;
1731
1732   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
1733      REGNO a bad spill choice.  */
1734   pref = reg_preferred_class (x_regno);
1735   if (reg_class_size[pref] == 1)
1736     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
1737
1738   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
1739      poor choice for a reload regno.  */
1740   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
1741   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1742   for (i = 0; i < n; i++)
1743     {
1744       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1745       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
1746         return true;
1747     }
1748   return false;
1749 }
1750
1751 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
1752    IN or OUT.  */
1753 bool
1754 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
1755 {
1756   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
1757           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
1758 }
1759
1760 /* Return TRUE if *LOC contains an asm.  */
1761 static int
1762 insn_contains_asm_1 (rtx *loc, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1763 {
1764   if ( !*loc)
1765     return FALSE;
1766   if (GET_CODE (*loc) == ASM_OPERANDS)
1767     return TRUE;
1768   return FALSE;
1769 }
1770
1771
1772 /* Return TRUE if INSN contains an ASM.  */
1773 static bool
1774 insn_contains_asm (rtx insn)
1775 {
1776   return for_each_rtx (&insn, insn_contains_asm_1, NULL);
1777 }
1778
1779 /* Add register clobbers from asm statements.  */
1780 static void
1781 compute_regs_asm_clobbered (void)
1782 {
1783   basic_block bb;
1784
1785   FOR_EACH_BB (bb)
1786     {
1787       rtx insn;
1788       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
1789         {
1790           df_ref *def_rec;
1791
1792           if (insn_contains_asm (insn))
1793             for (def_rec = DF_INSN_DEFS (insn); *def_rec; def_rec++)
1794               {
1795                 df_ref def = *def_rec;
1796                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
1797                 if (HARD_REGISTER_NUM_P (dregno))
1798                   add_to_hard_reg_set (&crtl->asm_clobbers,
1799                                        GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def)),
1800                                        dregno);
1801               }
1802         }
1803     }
1804 }
1805
1806
1807 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and REGS_EVER_LIVE.  */
1808 void
1809 ira_setup_eliminable_regset (void)
1810 {
1811 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1812   int i;
1813   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
1814 #endif
1815   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
1816      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
1817      case.  At some point, we should improve this by emitting the
1818      sp-adjusting insns for this case.  */
1819   int need_fp
1820     = (! flag_omit_frame_pointer
1821        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
1822        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions
1823           if the stack pointer is moving.  */
1824        || (flag_stack_check && STACK_CHECK_MOVING_SP)
1825        || crtl->accesses_prior_frames
1826        || crtl->stack_realign_needed
1827        || targetm.frame_pointer_required ());
1828
1829   frame_pointer_needed = need_fp;
1830
1831   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
1832   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
1833
1834   compute_regs_asm_clobbered ();
1835
1836   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
1837      use those that we already know won't be eliminated.  */
1838 #ifdef ELIMINABLE_REGS
1839   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
1840     {
1841       bool cannot_elim
1842         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
1843            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && need_fp));
1844
1845       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
1846         {
1847             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
1848
1849             if (cannot_elim)
1850               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
1851         }
1852       else if (cannot_elim)
1853         error ("%s cannot be used in asm here",
1854                reg_names[eliminables[i].from]);
1855       else
1856         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
1857     }
1858 #if !HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER
1859   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1860     {
1861       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1862       if (need_fp)
1863         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
1864     }
1865   else if (need_fp)
1866     error ("%s cannot be used in asm here",
1867            reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
1868   else
1869     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1870 #endif
1871
1872 #else
1873   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
1874     {
1875       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
1876       if (need_fp)
1877         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
1878     }
1879   else if (need_fp)
1880     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
1881   else
1882     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
1883 #endif
1884 }
1885
1886 \f
1887
1888 /* The length of the following two arrays.  */
1889 int ira_reg_equiv_len;
1890
1891 /* The element value is TRUE if the corresponding regno value is
1892    invariant.  */
1893 bool *ira_reg_equiv_invariant_p;
1894
1895 /* The element value is equiv constant of given pseudo-register or
1896    NULL_RTX.  */
1897 rtx *ira_reg_equiv_const;
1898
1899 /* Set up the two arrays declared above.  */
1900 static void
1901 find_reg_equiv_invariant_const (void)
1902 {
1903   unsigned int i;
1904   bool invariant_p;
1905   rtx list, insn, note, constant, x;
1906
1907   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs); i++)
1908     {
1909       constant = NULL_RTX;
1910       invariant_p = false;
1911       for (list = reg_equiv_init (i); list != NULL_RTX; list = XEXP (list, 1))
1912         {
1913           insn = XEXP (list, 0);
1914           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
1915
1916           if (note == NULL_RTX)
1917             continue;
1918
1919           x = XEXP (note, 0);
1920
1921           if (! CONSTANT_P (x)
1922               || ! flag_pic || LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x))
1923             {
1924               /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
1925                  that is not a legitimate memory operand.  As later
1926                  stages of the reload assume that all addresses found
1927                  in the reg_equiv_* arrays were originally legitimate,
1928                  we ignore such REG_EQUIV notes.  */
1929               if (memory_operand (x, VOIDmode))
1930                 invariant_p = MEM_READONLY_P (x);
1931               else if (function_invariant_p (x))
1932                 {
1933                   if (GET_CODE (x) == PLUS
1934                       || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
1935                     invariant_p = true;
1936                   else
1937                     constant = x;
1938                 }
1939             }
1940         }
1941       ira_reg_equiv_invariant_p[i] = invariant_p;
1942       ira_reg_equiv_const[i] = constant;
1943     }
1944 }
1945
1946 \f
1947
1948 /* Vector of substitutions of register numbers,
1949    used to map pseudo regs into hardware regs.
1950    This is set up as a result of register allocation.
1951    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
1952    or is -1 if no hard reg was assigned.
1953    If N is a hard reg number, element N is N.  */
1954 short *reg_renumber;
1955
1956 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
1957    the allocation found by IRA.  */
1958 static void
1959 setup_reg_renumber (void)
1960 {
1961   int regno, hard_regno;
1962   ira_allocno_t a;
1963   ira_allocno_iterator ai;
1964
1965   caller_save_needed = 0;
1966   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
1967     {
1968       /* There are no caps at this point.  */
1969       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
1970       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
1971         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
1972            somewhere in a region.  */
1973         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
1974       ira_free_allocno_updated_costs (a);
1975       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
1976       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
1977       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
1978       if (hard_regno >= 0)
1979         {
1980           int i, nwords;
1981           enum reg_class pclass;
1982           ira_object_t obj;
1983           
1984           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1985           nwords = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
1986           for (i = 0; i < nwords; i++)
1987             {
1988               obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
1989               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj),
1990                                       reg_class_contents[pclass]);
1991             }
1992           if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
1993               && ira_hard_reg_set_intersection_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
1994                                                   call_used_reg_set))
1995             {
1996               ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
1997                           || (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a)
1998                               == ALLOCNO_CHEAP_CALLS_CROSSED_NUM (a))
1999                           || regno >= ira_reg_equiv_len
2000                           || ira_reg_equiv_const[regno]
2001                           || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]);
2002               caller_save_needed = 1;
2003             }
2004         }
2005     }
2006 }
2007
2008 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
2009    improvements.  */
2010 static void
2011 setup_allocno_assignment_flags (void)
2012 {
2013   int hard_regno;
2014   ira_allocno_t a;
2015   ira_allocno_iterator ai;
2016
2017   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2018     {
2019       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
2020         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
2021            somewhere in a region.  */
2022         ira_free_allocno_updated_costs (a);
2023       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2024       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
2025          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
2026          the same value in different hard registers.  It is also
2027          impossible to assign hard registers correctly to such
2028          allocnos because the cost info and info about intersected
2029          calls are incorrect for them.  */
2030       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
2031                                 || ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest_p
2032                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2033                                     - ALLOCNO_CLASS_COST (a)) < 0);
2034       ira_assert
2035         (hard_regno < 0
2036          || ira_hard_reg_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2037                                    reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)]));
2038     }
2039 }
2040
2041 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
2042    registers and memory for allocnos.  */
2043 static void
2044 calculate_allocation_cost (void)
2045 {
2046   int hard_regno, cost;
2047   ira_allocno_t a;
2048   ira_allocno_iterator ai;
2049
2050   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
2051   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2052     {
2053       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2054       ira_assert (hard_regno < 0
2055                   || (ira_hard_reg_in_set_p
2056                       (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2057                        reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)])));
2058       if (hard_regno < 0)
2059         {
2060           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
2061           ira_mem_cost += cost;
2062         }
2063       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
2064         {
2065           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
2066                   [ira_class_hard_reg_index
2067                    [ALLOCNO_CLASS (a)][hard_regno]]);
2068           ira_reg_cost += cost;
2069         }
2070       else
2071         {
2072           cost = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
2073           ira_reg_cost += cost;
2074         }
2075       ira_overall_cost += cost;
2076     }
2077
2078   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2079     {
2080       fprintf (ira_dump_file,
2081                "+++Costs: overall %d, reg %d, mem %d, ld %d, st %d, move %d\n",
2082                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
2083                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
2084       fprintf (ira_dump_file, "+++       move loops %d, new jumps %d\n",
2085                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
2086     }
2087
2088 }
2089
2090 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2091 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
2092    of complicated code to transform more one region internal
2093    representation into one region representation.  */
2094 static void
2095 check_allocation (void)
2096 {
2097   ira_allocno_t a;
2098   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
2099   ira_allocno_iterator ai;
2100
2101   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2102     {
2103       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2104       int i;
2105
2106       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2107           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
2108         continue;
2109       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
2110       if (nregs == 1)
2111         /* We allocated a single hard register.  */
2112         n = 1;
2113       else if (n > 1)
2114         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
2115            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
2116         nregs = 1;
2117
2118       for (i = 0; i < n; i++)
2119         {
2120           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2121           ira_object_t conflict_obj;
2122           ira_object_conflict_iterator oci;
2123           int this_regno = hard_regno;
2124           if (n > 1)
2125             {
2126               if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2127                 this_regno += n - i - 1;
2128               else
2129                 this_regno += i;
2130             }
2131           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
2132             {
2133               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
2134               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
2135               if (conflict_hard_regno < 0)
2136                 continue;
2137
2138               conflict_nregs
2139                 = (hard_regno_nregs
2140                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
2141
2142               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
2143                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
2144                 {
2145                   if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2146                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
2147                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
2148                   else
2149                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
2150                   conflict_nregs = 1;
2151                 }
2152
2153               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
2154                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
2155                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
2156                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
2157                 {
2158                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
2159                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
2160                   gcc_unreachable ();
2161                 }
2162             }
2163         }
2164     }
2165 }
2166 #endif
2167
2168 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
2169    by IRA.  */
2170 static void
2171 fix_reg_equiv_init (void)
2172 {
2173   unsigned int max_regno = max_reg_num ();
2174   int i, new_regno, max;
2175   rtx x, prev, next, insn, set;
2176
2177   if (VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs) < max_regno)
2178     {
2179       max = VEC_length (reg_equivs_t, reg_equivs);
2180       grow_reg_equivs ();
2181       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; i++)
2182         for (prev = NULL_RTX, x = reg_equiv_init (i);
2183              x != NULL_RTX;
2184              x = next)
2185           {
2186             next = XEXP (x, 1);
2187             insn = XEXP (x, 0);
2188             set = single_set (insn);
2189             ira_assert (set != NULL_RTX
2190                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
2191             if (REG_P (SET_DEST (set))
2192                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
2193                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
2194               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
2195             else if (REG_P (SET_SRC (set))
2196                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
2197                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
2198               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
2199             else
2200               gcc_unreachable ();
2201             if (new_regno == i)
2202               prev = x;
2203             else
2204               {
2205                 if (prev == NULL_RTX)
2206                   reg_equiv_init (i) = next;
2207                 else
2208                   XEXP (prev, 1) = next;
2209                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init (new_regno);
2210                 reg_equiv_init (new_regno) = x;
2211               }
2212           }
2213     }
2214 }
2215
2216 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2217 /* Print redundant memory-memory copies.  */
2218 static void
2219 print_redundant_copies (void)
2220 {
2221   int hard_regno;
2222   ira_allocno_t a;
2223   ira_copy_t cp, next_cp;
2224   ira_allocno_iterator ai;
2225
2226   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2227     {
2228       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2229         /* It is a cap. */
2230         continue;
2231       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2232       if (hard_regno >= 0)
2233         continue;
2234       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2235         if (cp->first == a)
2236           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2237         else
2238           {
2239             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2240             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
2241                 && cp->insn != NULL_RTX
2242                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
2243               fprintf (ira_dump_file,
2244                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
2245                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
2246           }
2247     }
2248 }
2249 #endif
2250
2251 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
2252    created by IRA starting with START.  */
2253 static void
2254 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
2255 {
2256   int i, old_regno;
2257   int max_regno = max_reg_num ();
2258
2259   for (i = start; i < max_regno; i++)
2260     {
2261       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
2262       ira_assert (i != old_regno);
2263       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
2264                          reg_alternate_class (old_regno),
2265                          reg_allocno_class (old_regno));
2266       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
2267         fprintf (ira_dump_file,
2268                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
2269                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
2270                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
2271     }
2272 }
2273
2274 \f
2275 /* The number of entries allocated in teg_info.  */
2276 static int allocated_reg_info_size;
2277
2278 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
2279    expands some arrays for pseudo-registers.  */
2280 static void
2281 expand_reg_info (void)
2282 {
2283   int i;
2284   int size = max_reg_num ();
2285
2286   resize_reg_info ();
2287   for (i = allocated_reg_info_size; i < size; i++)
2288     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
2289   setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (allocated_reg_info_size);
2290   allocated_reg_info_size = size;
2291 }
2292
2293 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
2294    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
2295 static bool
2296 too_high_register_pressure_p (void)
2297 {
2298   int i;
2299   enum reg_class pclass;
2300
2301   for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
2302     {
2303       pclass = ira_pressure_classes[i];
2304       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[pclass] > 10000)
2305         return true;
2306     }
2307   return false;
2308 }
2309
2310 \f
2311
2312 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
2313    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
2314    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
2315    a use of TO.  */
2316
2317 void
2318 mark_elimination (int from, int to)
2319 {
2320   basic_block bb;
2321
2322   FOR_EACH_BB (bb)
2323     {
2324       /* We don't use LIVE info in IRA.  */
2325       bitmap r = DF_LR_IN (bb);
2326
2327       if (REGNO_REG_SET_P (r, from))
2328         {
2329           CLEAR_REGNO_REG_SET (r, from);
2330           SET_REGNO_REG_SET (r, to);
2331         }
2332     }
2333 }
2334
2335 \f
2336
2337 struct equivalence
2338 {
2339   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
2340      keep track of what memory accesses might be created later,
2341      e.g. by reload.  */
2342   rtx replacement;
2343   rtx *src_p;
2344   /* The list of each instruction which initializes this register.  */
2345   rtx init_insns;
2346   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
2347      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
2348   int loop_depth;
2349   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
2350   int is_arg_equivalence;
2351   /* Set when an attempt should be made to replace a register
2352      with the associated src_p entry.  */
2353   char replace;
2354 };
2355
2356 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2357    structure for that register.  */
2358 static struct equivalence *reg_equiv;
2359
2360 /* Used for communication between the following two functions: contains
2361    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2362 static rtx equiv_mem;
2363
2364 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
2365 static int equiv_mem_modified;
2366
2367 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2368    Called via note_stores.  */
2369 static void
2370 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2371                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2372 {
2373   if ((REG_P (dest)
2374        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
2375       || (MEM_P (dest)
2376           && true_dependence (dest, VOIDmode, equiv_mem)))
2377     equiv_mem_modified = 1;
2378 }
2379
2380 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2381    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2382    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2383    CALL_INSN.
2384
2385    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
2386 static int
2387 validate_equiv_mem (rtx start, rtx reg, rtx memref)
2388 {
2389   rtx insn;
2390   rtx note;
2391
2392   equiv_mem = memref;
2393   equiv_mem_modified = 0;
2394
2395   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2396      valid equivalence.  */
2397   if (side_effects_p (memref))
2398     return 0;
2399
2400   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
2401     {
2402       if (! INSN_P (insn))
2403         continue;
2404
2405       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
2406         return 1;
2407
2408       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
2409          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
2410          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
2411          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
2412          changed and all hell breaks loose.  */
2413       if (CALL_P (insn))
2414         return 0;
2415
2416       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
2417
2418       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
2419          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
2420          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
2421          the trouble.  */
2422
2423       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2424         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2425              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
2426             && REG_P (XEXP (note, 0))
2427             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
2428           return 0;
2429     }
2430
2431   return 0;
2432 }
2433
2434 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
2435 static int
2436 equiv_init_varies_p (rtx x)
2437 {
2438   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
2439   int i;
2440   const char *fmt;
2441
2442   switch (code)
2443     {
2444     case MEM:
2445       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
2446
2447     case CONST:
2448     case CONST_INT:
2449     case CONST_DOUBLE:
2450     case CONST_FIXED:
2451     case CONST_VECTOR:
2452     case SYMBOL_REF:
2453     case LABEL_REF:
2454       return 0;
2455
2456     case REG:
2457       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
2458
2459     case ASM_OPERANDS:
2460       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2461         return 1;
2462
2463       /* Fall through.  */
2464
2465     default:
2466       break;
2467     }
2468
2469   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2470   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2471     if (fmt[i] == 'e')
2472       {
2473         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
2474           return 1;
2475       }
2476     else if (fmt[i] == 'E')
2477       {
2478         int j;
2479         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
2480           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
2481             return 1;
2482       }
2483
2484   return 0;
2485 }
2486
2487 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
2488    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
2489    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
2490    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
2491 static int
2492 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
2493 {
2494   int i, j;
2495   const char *fmt;
2496   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2497
2498   switch (code)
2499     {
2500     case SET:
2501       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
2502
2503     case CC0:
2504     case CLOBBER:
2505       return 0;
2506
2507     case PRE_INC:
2508     case PRE_DEC:
2509     case POST_INC:
2510     case POST_DEC:
2511     case PRE_MODIFY:
2512     case POST_MODIFY:
2513       return 0;
2514
2515     case REG:
2516       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
2517                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
2518               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
2519                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
2520
2521     case UNSPEC_VOLATILE:
2522       return 0;
2523
2524     case ASM_OPERANDS:
2525       if (MEM_VOLATILE_P (x))
2526         return 0;
2527
2528       /* Fall through.  */
2529
2530     default:
2531       break;
2532     }
2533
2534   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2535   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2536     switch (fmt[i])
2537       {
2538       case 'e':
2539         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
2540           return 0;
2541         break;
2542       case 'E':
2543         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2544           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
2545             return 0;
2546         break;
2547       }
2548
2549   return 1;
2550 }
2551
2552 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is
2553    true.  */
2554 static int
2555 contains_replace_regs (rtx x)
2556 {
2557   int i, j;
2558   const char *fmt;
2559   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2560
2561   switch (code)
2562     {
2563     case CONST_INT:
2564     case CONST:
2565     case LABEL_REF:
2566     case SYMBOL_REF:
2567     case CONST_DOUBLE:
2568     case CONST_FIXED:
2569     case CONST_VECTOR:
2570     case PC:
2571     case CC0:
2572     case HIGH:
2573       return 0;
2574
2575     case REG:
2576       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
2577
2578     default:
2579       break;
2580     }
2581
2582   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2583   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2584     switch (fmt[i])
2585       {
2586       case 'e':
2587         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
2588           return 1;
2589         break;
2590       case 'E':
2591         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2592           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
2593             return 1;
2594         break;
2595       }
2596
2597   return 0;
2598 }
2599
2600 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
2601    to MEMREF.  */
2602 static int
2603 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
2604 {
2605   int i, j;
2606   const char *fmt;
2607   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
2608
2609   switch (code)
2610     {
2611     case CONST_INT:
2612     case CONST:
2613     case LABEL_REF:
2614     case SYMBOL_REF:
2615     case CONST_DOUBLE:
2616     case CONST_FIXED:
2617     case CONST_VECTOR:
2618     case PC:
2619     case CC0:
2620     case HIGH:
2621     case LO_SUM:
2622       return 0;
2623
2624     case REG:
2625       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
2626               && memref_referenced_p (memref,
2627                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
2628
2629     case MEM:
2630       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x))
2631         return 1;
2632       break;
2633
2634     case SET:
2635       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
2636          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
2637       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
2638         {
2639           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
2640             return 1;
2641         }
2642       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
2643         return 1;
2644
2645       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
2646
2647     default:
2648       break;
2649     }
2650
2651   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
2652   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
2653     switch (fmt[i])
2654       {
2655       case 'e':
2656         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
2657           return 1;
2658         break;
2659       case 'E':
2660         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
2661           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
2662             return 1;
2663         break;
2664       }
2665
2666   return 0;
2667 }
2668
2669 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
2670    that would be affected by a store to MEMREF.  */
2671 static int
2672 memref_used_between_p (rtx memref, rtx start, rtx end)
2673 {
2674   rtx insn;
2675
2676   for (insn = NEXT_INSN (start); insn != NEXT_INSN (end);
2677        insn = NEXT_INSN (insn))
2678     {
2679       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
2680         continue;
2681
2682       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
2683         return 1;
2684
2685       /* Nonconst functions may access memory.  */
2686       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
2687         return 1;
2688     }
2689
2690   return 0;
2691 }
2692
2693 /* Mark REG as having no known equivalence.
2694    Some instructions might have been processed before and furnished
2695    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
2696    removed.
2697    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
2698    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
2699    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
2700 static void
2701 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
2702           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2703 {
2704   int regno;
2705   rtx list;
2706
2707   if (!REG_P (reg))
2708     return;
2709   regno = REGNO (reg);
2710   list = reg_equiv[regno].init_insns;
2711   if (list == const0_rtx)
2712     return;
2713   reg_equiv[regno].init_insns = const0_rtx;
2714   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
2715   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
2716      should keep their initialization insns.  */
2717   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2718     return;
2719   reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
2720   for (; list; list =  XEXP (list, 1))
2721     {
2722       rtx insn = XEXP (list, 0);
2723       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
2724     }
2725 }
2726
2727 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
2728    equivalent replacement.  */
2729
2730 static rtx
2731 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
2732 {
2733   if (REG_P (loc))
2734     {
2735       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
2736       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
2737         return simplify_replace_fn_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p,
2738                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
2739     }
2740   return NULL_RTX;
2741 }
2742
2743 /* Nonzero if we recorded an equivalence for a LABEL_REF.  */
2744 static int recorded_label_ref;
2745
2746 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
2747    compilation (either because they can be referenced in memory or are
2748    set once from a single constant).  Lower their priority for a
2749    register.
2750
2751    If such a register is only referenced once, try substituting its
2752    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
2753    register completely.
2754
2755    Initialize the REG_EQUIV_INIT array of initializing insns.
2756
2757    Return non-zero if jump label rebuilding should be done.  */
2758 static int
2759 update_equiv_regs (void)
2760 {
2761   rtx insn;
2762   basic_block bb;
2763   int loop_depth;
2764   bitmap cleared_regs;
2765
2766   /* We need to keep track of whether or not we recorded a LABEL_REF so
2767      that we know if the jump optimizer needs to be rerun.  */
2768   recorded_label_ref = 0;
2769
2770   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
2771   grow_reg_equivs ();
2772
2773   init_alias_analysis ();
2774
2775   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
2776      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
2777      a register can be set below its use.  */
2778   FOR_EACH_BB (bb)
2779     {
2780       loop_depth = bb->loop_depth;
2781
2782       for (insn = BB_HEAD (bb);
2783            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
2784            insn = NEXT_INSN (insn))
2785         {
2786           rtx note;
2787           rtx set;
2788           rtx dest, src;
2789           int regno;
2790
2791           if (! INSN_P (insn))
2792             continue;
2793
2794           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2795             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
2796               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
2797
2798           set = single_set (insn);
2799
2800           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
2801              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
2802           if (set == 0)
2803             {
2804               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
2805               continue;
2806             }
2807           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2808             {
2809               int i;
2810
2811               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
2812                 {
2813                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
2814                   if (part != set)
2815                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
2816                 }
2817             }
2818
2819           dest = SET_DEST (set);
2820           src = SET_SRC (set);
2821
2822           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
2823              register and its stack slot.  */
2824           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2825           if (note)
2826             {
2827               gcc_assert (REG_P (dest));
2828               regno = REGNO (dest);
2829
2830               /* Note that we don't want to clear reg_equiv_init even if there
2831                  are multiple sets of this register.  */
2832               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
2833
2834               /* Record for reload that this is an equivalencing insn.  */
2835               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)))
2836                 reg_equiv_init (regno)
2837                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2838
2839               /* Continue normally in case this is a candidate for
2840                  replacements.  */
2841             }
2842
2843           if (!optimize)
2844             continue;
2845
2846           /* We only handle the case of a pseudo register being set
2847              once, or always to the same value.  */
2848           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
2849              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
2850              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
2851              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
2852              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
2853              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
2854              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
2855              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
2856              or use it.  */
2857
2858           if (!REG_P (dest)
2859               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2860               || reg_equiv[regno].init_insns == const0_rtx
2861               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
2862                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
2863             {
2864               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
2865                  also set somewhere else to a constant.  */
2866               note_stores (set, no_equiv, NULL);
2867               continue;
2868             }
2869
2870           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
2871
2872           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
2873              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
2874              there's no point creating it earlier than here.  */
2875           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
2876             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
2877
2878           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
2879              since it represents a function call */
2880           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
2881             note = NULL_RTX;
2882
2883           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
2884               && (! note
2885                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
2886                   || (reg_equiv[regno].replacement
2887                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
2888                                         reg_equiv[regno].replacement))))
2889             {
2890               no_equiv (dest, set, NULL);
2891               continue;
2892             }
2893           /* Record this insn as initializing this register.  */
2894           reg_equiv[regno].init_insns
2895             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
2896
2897           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
2898              it is always equivalent to the constant.  */
2899           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
2900               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
2901             {
2902               rtx note_value = XEXP (note, 0);
2903               remove_note (insn, note);
2904               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
2905             }
2906
2907           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
2908              of that register.  Record this insn if the register is only used once
2909              more and the equivalence value is the same as our source.
2910
2911              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
2912              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
2913              as written (if no registers are available, reload will substitute
2914              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
2915              dying in this insn whose death notes would be missed.
2916
2917              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
2918              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
2919              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
2920              note.  */
2921
2922           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
2923
2924           if (note == 0 && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
2925               && MEM_P (SET_SRC (set))
2926               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
2927             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
2928
2929           if (note)
2930             {
2931               int regno = REGNO (dest);
2932               rtx x = XEXP (note, 0);
2933
2934               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
2935                  equivalencing insn.  */
2936               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
2937                 reg_equiv_init (regno)
2938                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
2939
2940               /* Record whether or not we created a REG_EQUIV note for a LABEL_REF.
2941                  We might end up substituting the LABEL_REF for uses of the
2942                  pseudo here or later.  That kind of transformation may turn an
2943                  indirect jump into a direct jump, in which case we must rerun the
2944                  jump optimizer to ensure that the JUMP_LABEL fields are valid.  */
2945               if (GET_CODE (x) == LABEL_REF
2946                   || (GET_CODE (x) == CONST
2947                       && GET_CODE (XEXP (x, 0)) == PLUS
2948                       && (GET_CODE (XEXP (XEXP (x, 0), 0)) == LABEL_REF)))
2949                 recorded_label_ref = 1;
2950
2951               reg_equiv[regno].replacement = x;
2952               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
2953               reg_equiv[regno].loop_depth = loop_depth;
2954
2955               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
2956               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
2957                 {
2958                   /* Note that the statement below does not affect the priority
2959                      in local-alloc!  */
2960                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
2961
2962                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
2963                      set once and used once, indicate that the reference may be
2964                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
2965                      even if the register is only used in one block so that
2966                      dependencies can be handled where the last register is
2967                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
2968                      and to reduce the number of registers alive across
2969                      calls.  */
2970
2971                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
2972                       && (rtx_equal_p (x, src)
2973                           || ! equiv_init_varies_p (src))
2974                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
2975                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
2976                     reg_equiv[regno].replace = 1;
2977                 }
2978             }
2979         }
2980     }
2981
2982   if (!optimize)
2983     goto out;
2984
2985   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
2986      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
2987
2988   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2989     {
2990       rtx set, src, dest;
2991       unsigned regno;
2992
2993       if (! INSN_P (insn))
2994         continue;
2995
2996       set = single_set (insn);
2997       if (! set)
2998         continue;
2999
3000       dest = SET_DEST (set);
3001       src = SET_SRC (set);
3002
3003       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
3004          in a single basic block, see if the register is always equivalent
3005          to that memory location and if moving the store from INSN to the
3006          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
3007          initializing insn.
3008
3009          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
3010          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
3011
3012          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
3013          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
3014          optimization may move the set of this register immediately before
3015          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
3016          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
3017          pseudo.  */
3018
3019       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
3020           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3021           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3022           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3023           && reg_equiv[regno].init_insns != 0
3024           && reg_equiv[regno].init_insns != const0_rtx
3025           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
3026                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
3027           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0)))
3028         {
3029           rtx init_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3030           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
3031               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
3032               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
3033                  multiple sets.  */
3034               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
3035             {
3036               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
3037                  the register.  */
3038               reg_equiv_init (regno)
3039                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
3040               df_notes_rescan (init_insn);
3041             }
3042         }
3043     }
3044
3045   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3046   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
3047      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
3048      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
3049      initializing reference and this register will go away.  If we
3050      can't replace the reference, and the initializing reference is
3051      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
3052      initialization just before the use, so that they are in the same
3053      basic block.  */
3054   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
3055     {
3056       loop_depth = bb->loop_depth;
3057       for (insn = BB_END (bb);
3058            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
3059            insn = PREV_INSN (insn))
3060         {
3061           rtx link;
3062
3063           if (! INSN_P (insn))
3064             continue;
3065
3066           /* Don't substitute into a non-local goto, this confuses CFG.  */
3067           if (JUMP_P (insn)
3068               && find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
3069             continue;
3070
3071           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
3072             {
3073               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
3074                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
3075                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
3076                 {
3077                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
3078                   rtx equiv_insn;
3079
3080                   if (! reg_equiv[regno].replace
3081                       || reg_equiv[regno].loop_depth < loop_depth
3082                       /* There is no sense to move insns if we did
3083                          register pressure-sensitive scheduling was
3084                          done because it will not improve allocation
3085                          but worsen insn schedule with a big
3086                          probability.  */
3087                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
3088                     continue;
3089
3090                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
3091                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
3092                      once and used once.  (If it were only set, but not used,
3093                      flow would have deleted the setting insns.)  Hence
3094                      there can only be one insn in reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
3095                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
3096                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
3097                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3098
3099                   /* We may not move instructions that can throw, since
3100                      that changes basic block boundaries and we are not
3101                      prepared to adjust the CFG to match.  */
3102                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
3103                     continue;
3104
3105                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
3106                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3107                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
3108                     {
3109                       rtx equiv_link;
3110                       rtx last_link;
3111                       rtx note;
3112
3113                       /* Find the last note.  */
3114                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
3115                            last_link = XEXP (last_link, 1))
3116                         ;
3117
3118                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
3119                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
3120                       while (equiv_link)
3121                         {
3122                           note = equiv_link;
3123                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
3124                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3125                             {
3126                               remove_note (equiv_insn, note);
3127                               XEXP (last_link, 1) = note;
3128                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
3129                               last_link = note;
3130                             }
3131                         }
3132
3133                       remove_death (regno, insn);
3134                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3135                       REG_FREQ (regno) = 0;
3136                       delete_insn (equiv_insn);
3137
3138                       reg_equiv[regno].init_insns
3139                         = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1);
3140
3141                       reg_equiv_init (regno) = NULL_RTX;
3142                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3143                     }
3144                   /* Move the initialization of the register to just before
3145                      INSN.  Update the flow information.  */
3146                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
3147                     {
3148                       rtx new_insn;
3149
3150                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
3151                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
3152                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
3153                       /* Rescan it to process the notes.  */
3154                       df_insn_rescan (new_insn);
3155
3156                       /* Make sure this insn is recognized before
3157                          reload begins, otherwise
3158                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
3159                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
3160
3161                       delete_insn (equiv_insn);
3162
3163                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3164
3165                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
3166                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3167                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3168                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3169                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
3170
3171                       if (insn == BB_HEAD (bb))
3172                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
3173
3174                       reg_equiv_init (regno)
3175                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3176                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3177                     }
3178                 }
3179             }
3180         }
3181     }
3182
3183   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3184     {
3185       FOR_EACH_BB (bb)
3186         {
3187           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3188           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3189           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3190           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3191         }
3192
3193       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3194       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3195         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3196           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3197             {
3198               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3199               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3200                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3201                                            adjust_cleared_regs,
3202                                            (void *) cleared_regs);
3203               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3204                 df_insn_rescan (insn);
3205             }
3206     }
3207
3208   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3209
3210   out:
3211   /* Clean up.  */
3212
3213   end_alias_analysis ();
3214   free (reg_equiv);
3215   return recorded_label_ref;
3216 }
3217
3218 \f
3219
3220 /* Print chain C to FILE.  */
3221 static void
3222 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
3223 {
3224   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID(c->insn));
3225   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
3226   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
3227 }
3228
3229
3230 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
3231 static void
3232 print_insn_chains (FILE *file)
3233 {
3234   struct insn_chain *c;
3235   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
3236     print_insn_chain (file, c);
3237 }
3238
3239 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
3240    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
3241 static bool
3242 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
3243 {
3244   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
3245      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
3246   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
3247 }
3248
3249 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
3250    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
3251    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
3252 static void
3253 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
3254                    int *live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
3255 {
3256   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
3257   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
3258
3259   gcc_assert (size > 0);
3260
3261   /* Been there, done that.  */
3262   if (live_subregs_used[allocnum])
3263     return;
3264
3265   /* Create a new one with zeros.  */
3266   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
3267     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
3268
3269   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
3270      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
3271   if (init_value)
3272     sbitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
3273   else
3274     sbitmap_zero (live_subregs[allocnum]);
3275
3276   /* Set the number of bits that we really want.  */
3277   live_subregs_used[allocnum] = size;
3278 }
3279
3280 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
3281    and record register life information.  */
3282 static void
3283 build_insn_chain (void)
3284 {
3285   unsigned int i;
3286   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
3287   basic_block bb;
3288   struct insn_chain *c = NULL;
3289   struct insn_chain *next = NULL;
3290   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3291   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
3292   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
3293      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
3294      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
3295      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
3296      element is non zero in live_subregs_used.  The value in
3297      live_subregs_used is number of bytes that the pseudo can
3298      occupy.  */
3299   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
3300   int *live_subregs_used = XNEWVEC (int, max_regno);
3301
3302   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
3303     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
3304       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
3305   FOR_EACH_BB_REVERSE (bb)
3306     {
3307       bitmap_iterator bi;
3308       rtx insn;
3309
3310       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
3311       memset (live_subregs_used, 0, max_regno * sizeof (int));
3312
3313       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb), 0, i, bi)
3314         {
3315           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3316             break;
3317           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3318         }
3319
3320       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (DF_LR_OUT (bb),
3321                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
3322         {
3323           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
3324             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
3325         }
3326
3327       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
3328         {
3329           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3330             {
3331               unsigned int uid = INSN_UID (insn);
3332               df_ref *def_rec;
3333               df_ref *use_rec;
3334
3335               c = new_insn_chain ();
3336               c->next = next;
3337               next = c;
3338               *p = c;
3339               p = &c->prev;
3340
3341               c->insn = insn;
3342               c->block = bb->index;
3343
3344               if (INSN_P (insn))
3345                 for (def_rec = DF_INSN_UID_DEFS (uid); *def_rec; def_rec++)
3346                   {
3347                     df_ref def = *def_rec;
3348                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
3349
3350                     /* Ignore may clobbers because these are generated
3351                        from calls. However, every other kind of def is
3352                        added to dead_or_set.  */
3353                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
3354                       {
3355                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3356                           {
3357                             if (!fixed_regs[regno])
3358                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3359                           }
3360                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3361                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3362                       }
3363
3364                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3365                          || reg_renumber[regno] >= 0
3366                          || ira_conflicts_p)
3367                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
3368                       {
3369                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
3370
3371                         /* We can model subregs, but not if they are
3372                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
3373                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3374                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3375                           {
3376                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3377                             unsigned int last = start
3378                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3379
3380                             init_live_subregs
3381                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3382                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3383
3384                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
3385                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
3386                               {
3387                                 /* Expand the range to cover entire words.
3388                                    Bytes added here are "don't care".  */
3389                                 start
3390                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
3391                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
3392                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
3393                               }
3394
3395                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3396                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3397                               last = live_subregs_used[regno];
3398
3399                             while (start < last)
3400                               {
3401                                 RESET_BIT (live_subregs[regno], start);
3402                                 start++;
3403                               }
3404
3405                             if (sbitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
3406                               {
3407                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3408                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3409                               }
3410                             else
3411                               /* Set live_relevant_regs here because
3412                                  that bit has to be true to get us to
3413                                  look at the live_subregs fields.  */
3414                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3415                           }
3416                         else
3417                           {
3418                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
3419                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
3420                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
3421                                case above so here we have to keep from
3422                                modeling the def as a killing def.  */
3423                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
3424                               {
3425                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
3426                                 live_subregs_used[regno] = 0;
3427                               }
3428                           }
3429                       }
3430                   }
3431
3432               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
3433               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3434
3435               if (INSN_P (insn))
3436                 for (use_rec = DF_INSN_UID_USES (uid); *use_rec; use_rec++)
3437                   {
3438                     df_ref use = *use_rec;
3439                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
3440                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
3441
3442                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
3443                        is fabricated from a def that is a partial set
3444                        to a multiword reg.  Here, we only model the
3445                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
3446                        precisely so we do not need to look at the
3447                        fabricated use. */
3448                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
3449                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
3450                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
3451                       continue;
3452
3453                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
3454                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
3455                       {
3456                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
3457                           {
3458                             if (!fixed_regs[regno])
3459                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3460                           }
3461                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3462                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
3463                       }
3464
3465                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3466                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
3467                       {
3468                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
3469                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
3470                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
3471                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
3472                           {
3473                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
3474                             unsigned int last = start
3475                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
3476
3477                             init_live_subregs
3478                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
3479                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
3480
3481                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
3482                             if ((int)last > live_subregs_used[regno])
3483                               last = live_subregs_used[regno];
3484
3485                             while (start < last)
3486                               {
3487                                 SET_BIT (live_subregs[regno], start);
3488                                 start++;
3489                               }
3490                           }
3491                         else
3492                           /* Resetting the live_subregs_used is
3493                              effectively saying do not use the subregs
3494                              because we are reading the whole
3495                              pseudo.  */
3496                           live_subregs_used[regno] = 0;
3497                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
3498                       }
3499                   }
3500             }
3501         }
3502
3503       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
3504          labels and jump tables that are just hanging out in between
3505          the basic blocks.  See pr33676.  */
3506       insn = BB_HEAD (bb);
3507
3508       /* Skip over the barriers and cruft.  */
3509       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
3510                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
3511         insn = PREV_INSN (insn);
3512
3513       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
3514          to get the labels and jump tables into the
3515          reload_insn_chain.  */
3516       while (insn)
3517         {
3518           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
3519             {
3520               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
3521                 break;
3522
3523               c = new_insn_chain ();
3524               c->next = next;
3525               next = c;
3526               *p = c;
3527               p = &c->prev;
3528
3529               /* The block makes no sense here, but it is what the old
3530                  code did.  */
3531               c->block = bb->index;
3532               c->insn = insn;
3533               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
3534             }
3535           insn = PREV_INSN (insn);
3536         }
3537     }
3538
3539   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
3540     free (live_subregs[i]);
3541
3542   reload_insn_chain = c;
3543   *p = NULL;
3544
3545   free (live_subregs);
3546   free (live_subregs_used);
3547   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
3548   BITMAP_FREE (elim_regset);
3549
3550   if (dump_file)
3551     print_insn_chains (dump_file);
3552 }
3553  \f
3554 /* Examine the rtx found in *LOC, which is read or written to as determined
3555    by TYPE.  Return false if we find a reason why an insn containing this
3556    rtx should not be moved (such as accesses to non-constant memory), true
3557    otherwise.  */
3558 static bool
3559 rtx_moveable_p (rtx *loc, enum op_type type)
3560 {
3561   const char *fmt;
3562   rtx x = *loc;
3563   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3564   int i, j;
3565
3566   code = GET_CODE (x);
3567   switch (code)
3568     {
3569     case CONST:
3570     case CONST_INT:
3571     case CONST_DOUBLE:
3572     case CONST_FIXED:
3573     case CONST_VECTOR:
3574     case SYMBOL_REF:
3575     case LABEL_REF:
3576       return true;
3577
3578     case PC:
3579       return type == OP_IN;
3580
3581     case CC0:
3582       return false;
3583
3584     case REG:
3585       if (x == frame_pointer_rtx)
3586         return true;
3587       if (HARD_REGISTER_P (x))
3588         return false;
3589       
3590       return true;
3591
3592     case MEM:
3593       if (type == OP_IN && MEM_READONLY_P (x))
3594         return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_IN);
3595       return false;
3596
3597     case SET:
3598       return (rtx_moveable_p (&SET_SRC (x), OP_IN)
3599               && rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT));
3600
3601     case STRICT_LOW_PART:
3602       return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_OUT);
3603
3604     case ZERO_EXTRACT:
3605     case SIGN_EXTRACT:
3606       return (rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), type)
3607               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 1), OP_IN)
3608               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 2), OP_IN));
3609
3610     case CLOBBER:
3611       return rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT);
3612
3613     default:
3614       break;
3615     }
3616
3617   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3618   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3619     {
3620       if (fmt[i] == 'e')
3621         {
3622           if (!rtx_moveable_p (&XEXP (x, i), type))
3623             return false;
3624         }
3625       else if (fmt[i] == 'E')
3626         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3627           {
3628             if (!rtx_moveable_p (&XVECEXP (x, i, j), type))
3629               return false;
3630           }
3631     }
3632   return true;
3633 }
3634
3635 /* A wrapper around dominated_by_p, which uses the information in UID_LUID
3636    to give dominance relationships between two insns I1 and I2.  */
3637 static bool
3638 insn_dominated_by_p (rtx i1, rtx i2, int *uid_luid)
3639 {
3640   basic_block bb1 = BLOCK_FOR_INSN (i1);
3641   basic_block bb2 = BLOCK_FOR_INSN (i2);
3642
3643   if (bb1 == bb2)
3644     return uid_luid[INSN_UID (i2)] < uid_luid[INSN_UID (i1)];
3645   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb1, bb2);
3646 }
3647
3648 /* Record the range of register numbers added by find_moveable_pseudos.  */
3649 int first_moveable_pseudo, last_moveable_pseudo;
3650
3651 /* These two vectors hold data for every register added by
3652    find_movable_pseudos, with index 0 holding data for the
3653    first_moveable_pseudo.  */
3654 /* The original home register.  */
3655 static VEC (rtx, heap) *pseudo_replaced_reg;
3656
3657 /* Look for instances where we have an instruction that is known to increase
3658    register pressure, and whose result is not used immediately.  If it is
3659    possible to move the instruction downwards to just before its first use,
3660    split its lifetime into two ranges.  We create a new pseudo to compute the
3661    value, and emit a move instruction just before the first use.  If, after
3662    register allocation, the new pseudo remains unallocated, the function
3663    move_unallocated_pseudos then deletes the move instruction and places
3664    the computation just before the first use.
3665
3666    Such a move is safe and profitable if all the input registers remain live
3667    and unchanged between the original computation and its first use.  In such
3668    a situation, the computation is known to increase register pressure, and
3669    moving it is known to at least not worsen it.
3670
3671    We restrict moves to only those cases where a register remains unallocated,
3672    in order to avoid interfering too much with the instruction schedule.  As
3673    an exception, we may move insns which only modify their input register
3674    (typically induction variables), as this increases the freedom for our
3675    intended transformation, and does not limit the second instruction
3676    scheduler pass.  */
3677    
3678 static void
3679 find_moveable_pseudos (void)
3680 {
3681   unsigned i;
3682   int max_regs = max_reg_num ();
3683   int max_uid = get_max_uid ();
3684   basic_block bb;
3685   int *uid_luid = XNEWVEC (int, max_uid);
3686   rtx *closest_uses = XNEWVEC (rtx, max_regs);
3687   /* A set of registers which are live but not modified throughout a block.  */
3688   bitmap_head *bb_transp_live = XNEWVEC (bitmap_head, last_basic_block);
3689   /* A set of registers which only exist in a given basic block.  */
3690   bitmap_head *bb_local = XNEWVEC (bitmap_head, last_basic_block);
3691   /* A set of registers which are set once, in an instruction that can be
3692      moved freely downwards, but are otherwise transparent to a block.  */
3693   bitmap_head *bb_moveable_reg_sets = XNEWVEC (bitmap_head, last_basic_block);
3694   bitmap_head live, used, set, interesting, unusable_as_input;
3695   bitmap_iterator bi;
3696   bitmap_initialize (&interesting, 0);
3697
3698   first_moveable_pseudo = max_regs;
3699   VEC_free (rtx, heap, pseudo_replaced_reg);
3700   VEC_safe_grow (rtx, heap, pseudo_replaced_reg, max_regs);
3701
3702   df_analyze ();
3703   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3704
3705   i = 0;
3706   bitmap_initialize (&live, 0);
3707   bitmap_initialize (&used, 0);
3708   bitmap_initialize (&set, 0);
3709   bitmap_initialize (&unusable_as_input, 0);
3710   FOR_EACH_BB (bb)
3711     {
3712       rtx insn;
3713       bitmap transp = bb_transp_live + bb->index;
3714       bitmap moveable = bb_moveable_reg_sets + bb->index;
3715       bitmap local = bb_local + bb->index;
3716
3717       bitmap_initialize (local, 0);
3718       bitmap_initialize (transp, 0);
3719       bitmap_initialize (moveable, 0);
3720       bitmap_copy (&live, df_get_live_out (bb));
3721       bitmap_and_into (&live, df_get_live_in (bb));
3722       bitmap_copy (transp, &live);
3723       bitmap_clear (moveable);
3724       bitmap_clear (&live);
3725       bitmap_clear (&used);
3726       bitmap_clear (&set);
3727       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3728         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
3729           {
3730             df_ref *u_rec, *d_rec;
3731
3732             uid_luid[INSN_UID (insn)] = i++;
3733             
3734             u_rec = DF_INSN_USES (insn);
3735             d_rec = DF_INSN_DEFS (insn);
3736             if (d_rec[0] != NULL && d_rec[1] == NULL
3737                 && u_rec[0] != NULL && u_rec[1] == NULL
3738                 && DF_REF_REGNO (*u_rec) == DF_REF_REGNO (*d_rec)
3739                 && !bitmap_bit_p (&set, DF_REF_REGNO (*u_rec))
3740                 && rtx_moveable_p (&PATTERN (insn), OP_IN))
3741               {
3742                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (*u_rec);
3743                 bitmap_set_bit (moveable, regno);
3744                 bitmap_set_bit (&set, regno);
3745                 bitmap_set_bit (&used, regno);
3746                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
3747                 continue;
3748               }
3749             while (*u_rec)
3750               {
3751                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (*u_rec);
3752                 bitmap_set_bit (&used, regno);
3753                 if (bitmap_clear_bit (moveable, regno))
3754                   bitmap_clear_bit (transp, regno);
3755                 u_rec++;
3756               }
3757
3758             while (*d_rec)
3759               {
3760                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (*d_rec);
3761                 bitmap_set_bit (&set, regno);
3762                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
3763                 bitmap_clear_bit (moveable, regno);
3764                 d_rec++;
3765               }
3766           }
3767     }
3768
3769   bitmap_clear (&live);
3770   bitmap_clear (&used);
3771   bitmap_clear (&set);
3772
3773   FOR_EACH_BB (bb)
3774     {
3775       bitmap local = bb_local + bb->index;
3776       rtx insn;
3777
3778       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3779         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
3780           {
3781             rtx def_insn, closest_use, note;
3782             df_ref *def_rec, def, use;
3783             unsigned regno;
3784             bool all_dominated, all_local;
3785             enum machine_mode mode;
3786
3787             def_rec = DF_INSN_DEFS (insn);
3788             /* There must be exactly one def in this insn.  */
3789             def = *def_rec;
3790             if (!def || def_rec[1] || !single_set (insn))
3791               continue;
3792             /* This must be the only definition of the reg.  We also limit
3793                which modes we deal with so that we can assume we can generate
3794                move instructions.  */
3795             regno = DF_REF_REGNO (def);
3796             mode = GET_MODE (DF_REF_REG (def));
3797             if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
3798                 || !DF_REF_INSN_INFO (def)
3799                 || HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
3800                 || DF_REG_EQ_USE_COUNT (regno) > 0
3801                 || (!INTEGRAL_MODE_P (mode) && !FLOAT_MODE_P (mode)))
3802               continue;
3803             def_insn = DF_REF_INSN (def);
3804
3805             for (note = REG_NOTES (def_insn); note; note = XEXP (note, 1))
3806               if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV && MEM_P (XEXP (note, 0)))
3807                 break;
3808                 
3809             if (note)
3810               {
3811                 if (dump_file)
3812                   fprintf (dump_file, "Ignoring reg %d, has equiv memory\n",
3813                            regno);
3814                 bitmap_set_bit (&unusable_as_input, regno);
3815                 continue;
3816               }
3817
3818             use = DF_REG_USE_CHAIN (regno);
3819             all_dominated = true;
3820             all_local = true;
3821             closest_use = NULL_RTX;
3822             for (; use; use = DF_REF_NEXT_REG (use))
3823               {
3824                 rtx insn;
3825                 if (!DF_REF_INSN_INFO (use))
3826                   {
3827                     all_dominated = false;
3828                     all_local = false;
3829                     break;
3830                   }
3831                 insn = DF_REF_INSN (use);
3832                 if (DEBUG_INSN_P (insn))
3833                   continue;
3834                 if (BLOCK_FOR_INSN (insn) != BLOCK_FOR_INSN (def_insn))
3835                   all_local = false;
3836                 if (!insn_dominated_by_p (insn, def_insn, uid_luid))
3837                   all_dominated = false;
3838                 if (closest_use != insn && closest_use != const0_rtx)
3839                   {
3840                     if (closest_use == NULL_RTX)
3841                       closest_use = insn;
3842                     else if (insn_dominated_by_p (closest_use, insn, uid_luid))
3843                       closest_use = insn;
3844                     else if (!insn_dominated_by_p (insn, closest_use, uid_luid))
3845                       closest_use = const0_rtx;
3846                   }
3847               }
3848             if (!all_dominated)
3849               {
3850                 if (dump_file)
3851                   fprintf (dump_file, "Reg %d not all uses dominated by set\n",
3852                            regno);
3853                 continue;
3854               }
3855             if (all_local)
3856               bitmap_set_bit (local, regno);
3857             if (closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
3858                 || next_nonnote_nondebug_insn (def_insn) == closest_use)
3859               {
3860                 if (dump_file)
3861                   fprintf (dump_file, "Reg %d uninteresting%s\n", regno,
3862                            closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
3863                            ? " (no unique first use)" : "");
3864                 continue;
3865               }
3866 #ifdef HAVE_cc0
3867             if (reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (closest_use)))
3868               {
3869                 if (dump_file)
3870                   fprintf (dump_file, "Reg %d: closest user uses cc0\n",
3871                            regno);
3872                 continue;
3873               }
3874 #endif
3875             bitmap_set_bit (&interesting, regno);
3876             closest_uses[regno] = closest_use;
3877
3878             if (dump_file && (all_local || all_dominated))
3879               {
3880                 fprintf (dump_file, "Reg %u:", regno);
3881                 if (all_local)
3882                   fprintf (dump_file, " local to bb %d", bb->index);
3883                 if (all_dominated)
3884                   fprintf (dump_file, " def dominates all uses");
3885                 if (closest_use != const0_rtx)
3886                   fprintf (dump_file, " has unique first use");
3887                 fputs ("\n", dump_file);
3888               }
3889           }
3890     }
3891
3892   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&interesting, 0, i, bi)
3893     {
3894       df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (i);
3895       rtx def_insn = DF_REF_INSN (def);
3896       basic_block def_block = BLOCK_FOR_INSN (def_insn);
3897       bitmap def_bb_local = bb_local + def_block->index;
3898       bitmap def_bb_moveable = bb_moveable_reg_sets + def_block->index;
3899       bitmap def_bb_transp = bb_transp_live + def_block->index;
3900       bool local_to_bb_p = bitmap_bit_p (def_bb_local, i);
3901       rtx use_insn = closest_uses[i];
3902       df_ref *def_insn_use_rec = DF_INSN_USES (def_insn);
3903       bool all_ok = true;
3904       bool all_transp = true;
3905
3906       if (!REG_P (DF_REF_REG (def)))
3907         continue;
3908
3909       if (!local_to_bb_p)
3910         {
3911           if (dump_file)
3912             fprintf (dump_file, "Reg %u not local to one basic block\n",
3913                      i);
3914           continue;
3915         }
3916       if (reg_equiv_init (i) != NULL_RTX)
3917         {
3918           if (dump_file)
3919             fprintf (dump_file, "Ignoring reg %u with equiv init insn\n",
3920                      i);
3921           continue;
3922         }
3923       if (!rtx_moveable_p (&PATTERN (def_insn), OP_IN))
3924         {
3925           if (dump_file)
3926             fprintf (dump_file, "Found def insn %d for %d to be not moveable\n",
3927                      INSN_UID (def_insn), i);
3928           continue;
3929         }
3930       if (dump_file)
3931         fprintf (dump_file, "Examining insn %d, def for %d\n",
3932                  INSN_UID (def_insn), i);
3933       while (*def_insn_use_rec != NULL)
3934         {
3935           df_ref use = *def_insn_use_rec;
3936           unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
3937           if (bitmap_bit_p (&unusable_as_input, regno))
3938             {
3939               all_ok = false;
3940               if (dump_file)
3941                 fprintf (dump_file, "  found unusable input reg %u.\n", regno);
3942               break;
3943             }
3944           if (!bitmap_bit_p (def_bb_transp, regno))
3945             {
3946               if (bitmap_bit_p (def_bb_moveable, regno)
3947                   && !control_flow_insn_p (use_insn)
3948 #ifdef HAVE_cc0
3949                   && !sets_cc0_p (use_insn)
3950 #endif
3951                   )
3952                 {
3953                   if (modified_between_p (DF_REF_REG (use), def_insn, use_insn))
3954                     {
3955                       rtx x = NEXT_INSN (def_insn);
3956                       while (!modified_in_p (DF_REF_REG (use), x))
3957                         {
3958                           gcc_assert (x != use_insn);
3959                           x = NEXT_INSN (x);
3960                         }
3961                       if (dump_file)
3962                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified but insn %d moveable\n",
3963                                  regno, INSN_UID (x));
3964                       emit_insn_after (PATTERN (x), use_insn);
3965                       set_insn_deleted (x);
3966                     }
3967                   else
3968                     {
3969                       if (dump_file)
3970                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified between def and use\n",
3971                                  regno);
3972                       all_transp = false;
3973                     }
3974                 }
3975               else
3976                 all_transp = false;
3977             }
3978
3979           def_insn_use_rec++;
3980         }
3981       if (!all_ok)
3982         continue;
3983       if (!dbg_cnt (ira_move))
3984         break;
3985       if (dump_file)
3986         fprintf (dump_file, "  all ok%s\n", all_transp ? " and transp" : "");
3987
3988       if (all_transp)
3989         {
3990           rtx def_reg = DF_REF_REG (def);
3991           rtx newreg = ira_create_new_reg (def_reg);
3992           if (validate_change (def_insn, DF_REF_LOC (def), newreg, 0))
3993             {
3994               unsigned nregno = REGNO (newreg);
3995               emit_insn_before (gen_move_insn (def_reg, newreg), use_insn);
3996               nregno -= max_regs;
3997               VEC_replace (rtx, pseudo_replaced_reg, nregno, def_reg);
3998             }
3999         }
4000     }
4001   
4002   FOR_EACH_BB (bb)
4003     {
4004       bitmap_clear (bb_local + bb->index);
4005       bitmap_clear (bb_transp_live + bb->index);
4006       bitmap_clear (bb_moveable_reg_sets + bb->index);
4007     }
4008   bitmap_clear (&interesting);
4009   bitmap_clear (&unusable_as_input);
4010   free (uid_luid);
4011   free (closest_uses);
4012   free (bb_local);
4013   free (bb_transp_live);
4014   free (bb_moveable_reg_sets);
4015
4016   last_moveable_pseudo = max_reg_num ();
4017
4018   fix_reg_equiv_init ();
4019   expand_reg_info ();
4020   regstat_free_n_sets_and_refs ();
4021   regstat_free_ri ();
4022   regstat_init_n_sets_and_refs ();
4023   regstat_compute_ri ();
4024   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4025 }
4026
4027 /* Perform the second half of the transformation started in
4028    find_moveable_pseudos.  We look for instances where the newly introduced
4029    pseudo remains unallocated, and remove it by moving the definition to
4030    just before its use, replacing the move instruction generated by
4031    find_moveable_pseudos.  */
4032 static void
4033 move_unallocated_pseudos (void)
4034 {
4035   int i;
4036   for (i = first_moveable_pseudo; i < last_moveable_pseudo; i++)
4037     if (reg_renumber[i] < 0)
4038       {
4039         int idx = i - first_moveable_pseudo;
4040         rtx other_reg = VEC_index (rtx, pseudo_replaced_reg, idx);
4041         rtx def_insn = DF_REF_INSN (DF_REG_DEF_CHAIN (i));
4042         /* The use must follow all definitions of OTHER_REG, so we can
4043            insert the new definition immediately after any of them.  */
4044         df_ref other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg));
4045         rtx move_insn = DF_REF_INSN (other_def);
4046         rtx newinsn = emit_insn_after (PATTERN (def_insn), move_insn);
4047         rtx set;
4048         int success;
4049
4050         if (dump_file)
4051           fprintf (dump_file, "moving def of %d (insn %d now) ",
4052                    REGNO (other_reg), INSN_UID (def_insn));
4053
4054         delete_insn (move_insn);
4055         while ((other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg))))
4056           delete_insn (DF_REF_INSN (other_def));
4057         delete_insn (def_insn);
4058
4059         set = single_set (newinsn);
4060         success = validate_change (newinsn, &SET_DEST (set), other_reg, 0);
4061         gcc_assert (success);
4062         if (dump_file)
4063           fprintf (dump_file, " %d) rather than keep unallocated replacement %d\n",
4064                    INSN_UID (newinsn), i);
4065         SET_REG_N_REFS (i, 0);
4066       }
4067 }
4068 \f
4069 /* If the backend knows where to allocate pseudos for hard
4070    register initial values, register these allocations now.  */
4071 static void
4072 allocate_initial_values (void)
4073 {
4074   if (targetm.allocate_initial_value)
4075     {
4076       rtx hreg, preg, x;
4077       int i, regno;
4078
4079       for (i = 0; HARD_REGISTER_NUM_P (i); i++)
4080         {
4081           if (! initial_value_entry (i, &hreg, &preg))
4082             break;
4083
4084           x = targetm.allocate_initial_value (hreg);
4085           regno = REGNO (preg);
4086           if (x && REG_N_SETS (regno) <= 1)
4087             {
4088               if (MEM_P (x))
4089                 reg_equiv_memory_loc (regno) = x;
4090               else
4091                 {
4092                   basic_block bb;
4093                   int new_regno;
4094
4095                   gcc_assert (REG_P (x));
4096                   new_regno = REGNO (x);
4097                   reg_renumber[regno] = new_regno;
4098                   /* Poke the regno right into regno_reg_rtx so that even
4099                      fixed regs are accepted.  */
4100                   SET_REGNO (preg, new_regno);
4101                   /* Update global register liveness information.  */
4102                   FOR_EACH_BB (bb)
4103                     {
4104                       if (REGNO_REG_SET_P(df_get_live_in (bb), regno))
4105                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_in (bb), new_regno);
4106                       if (REGNO_REG_SET_P(df_get_live_out (bb), regno))
4107                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_out (bb), new_regno);
4108                     }
4109                 }
4110             }
4111         }
4112
4113       gcc_checking_assert (! initial_value_entry (FIRST_PSEUDO_REGISTER,
4114                                                   &hreg, &preg));
4115     }
4116 }
4117 \f
4118 /* All natural loops.  */
4119 struct loops ira_loops;
4120
4121 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
4122    mode or when the conflict table is too big.  */
4123 bool ira_conflicts_p;
4124
4125 /* Saved between IRA and reload.  */
4126 static int saved_flag_ira_share_spill_slots;
4127
4128 /* This is the main entry of IRA.  */
4129 static void
4130 ira (FILE *f)
4131 {
4132   bool loops_p;
4133   int max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit;
4134   int rebuild_p;
4135
4136   if (flag_caller_saves)
4137     init_caller_save ();
4138
4139   if (flag_ira_verbose < 10)
4140     {
4141       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
4142       ira_dump_file = f;
4143     }
4144   else
4145     {
4146       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
4147       ira_dump_file = stderr;
4148     }
4149
4150   ira_conflicts_p = optimize > 0;
4151   setup_prohibited_mode_move_regs ();
4152
4153   df_note_add_problem ();
4154
4155   if (optimize == 1)
4156     {
4157       df_live_add_problem ();
4158       df_live_set_all_dirty ();
4159     }
4160 #ifdef ENABLE_CHECKING
4161   df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
4162 #endif
4163   df_analyze ();
4164   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
4165   regstat_init_n_sets_and_refs ();
4166   regstat_compute_ri ();
4167
4168   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
4169      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
4170      to generate these warnings.  */
4171   if (warn_clobbered)
4172     generate_setjmp_warnings ();
4173
4174   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
4175      since this can impact optimizations done by the prologue and
4176      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
4177   crtl->is_leaf = leaf_function_p ();
4178
4179   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
4180     ira_set_pseudo_classes (ira_dump_file);
4181
4182   rebuild_p = update_equiv_regs ();
4183
4184 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
4185   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
4186 #endif
4187   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
4188   if (optimize)
4189     {
4190       max_regno = max_reg_num ();
4191       ira_reg_equiv_len = max_regno;
4192       ira_reg_equiv_invariant_p
4193         = (bool *) ira_allocate (max_regno * sizeof (bool));
4194       memset (ira_reg_equiv_invariant_p, 0, max_regno * sizeof (bool));
4195       ira_reg_equiv_const = (rtx *) ira_allocate (max_regno * sizeof (rtx));
4196       memset (ira_reg_equiv_const, 0, max_regno * sizeof (rtx));
4197       find_reg_equiv_invariant_const ();
4198       if (rebuild_p)
4199         {
4200           timevar_push (TV_JUMP);
4201           rebuild_jump_labels (get_insns ());
4202           if (purge_all_dead_edges ())
4203             delete_unreachable_blocks ();
4204           timevar_pop (TV_JUMP);
4205         }
4206     }
4207
4208   allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
4209
4210   /* It is not worth to do such improvement when we use a simple
4211      allocation because of -O0 usage or because the function is too
4212      big.  */
4213   if (ira_conflicts_p)
4214     find_moveable_pseudos ();
4215
4216   max_regno_before_ira = max_reg_num ();
4217   ira_setup_eliminable_regset ();
4218
4219   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
4220   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
4221   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
4222
4223   ira_assert (current_loops == NULL);
4224   if (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
4225     {
4226       flow_loops_find (&ira_loops);
4227       record_loop_exits ();
4228       current_loops = &ira_loops;
4229     }
4230
4231   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
4232     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
4233   loops_p = ira_build ();
4234
4235   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
4236
4237   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
4238   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
4239     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
4240        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
4241        there is setjmp call because a variable not modified between
4242        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
4243        value and sharing slots does not guarantee it.  */
4244     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
4245
4246   ira_color ();
4247
4248   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
4249
4250   ira_initiate_emit_data ();
4251
4252   ira_emit (loops_p);
4253
4254   if (ira_conflicts_p)
4255     {
4256       max_regno = max_reg_num ();
4257
4258       if (! loops_p)
4259         ira_initiate_assign ();
4260       else
4261         {
4262           expand_reg_info ();
4263
4264           if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
4265             fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
4266           ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
4267           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
4268              info.  */
4269           df_analyze ();
4270
4271           flow_loops_find (&ira_loops);
4272           record_loop_exits ();
4273           current_loops = &ira_loops;
4274
4275           setup_allocno_assignment_flags ();
4276           ira_initiate_assign ();
4277           ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
4278         }
4279     }
4280
4281   ira_finish_emit_data ();
4282
4283   setup_reg_renumber ();
4284
4285   calculate_allocation_cost ();
4286
4287 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
4288   if (ira_conflicts_p)
4289     check_allocation ();
4290 #endif
4291
4292   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
4293     df_analyze ();
4294
4295   if (max_regno != max_regno_before_ira)
4296     {
4297       regstat_free_n_sets_and_refs ();
4298       regstat_free_ri ();
4299       regstat_init_n_sets_and_refs ();
4300       regstat_compute_ri ();
4301     }
4302
4303   overall_cost_before = ira_overall_cost;
4304   if (! ira_conflicts_p)
4305     grow_reg_equivs ();
4306   else
4307     {
4308       fix_reg_equiv_init ();
4309
4310 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
4311       print_redundant_copies ();
4312 #endif
4313
4314       ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
4315       ira_spilled_reg_stack_slots
4316         = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
4317            ira_allocate (max_regno
4318                          * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
4319       memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
4320               max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
4321     }
4322   allocate_initial_values ();
4323
4324   /* See comment for find_moveable_pseudos call.  */
4325   if (ira_conflicts_p)
4326     move_unallocated_pseudos ();
4327 }
4328
4329 static void
4330 do_reload (void)
4331 {
4332   basic_block bb;
4333   bool need_dce;
4334
4335   if (flag_ira_verbose < 10)
4336     ira_dump_file = dump_file;
4337
4338   df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
4339   build_insn_chain ();
4340
4341   need_dce = reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
4342
4343   timevar_push (TV_IRA);
4344
4345   if (ira_conflicts_p)
4346     {
4347       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
4348
4349       ira_finish_assign ();
4350     }
4351   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
4352       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
4353     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %d\n", ira_overall_cost);
4354   ira_destroy ();
4355
4356   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
4357
4358   if (current_loops != NULL)
4359     {
4360       flow_loops_free (&ira_loops);
4361       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4362     }
4363   FOR_ALL_BB (bb)
4364     bb->loop_father = NULL;
4365   current_loops = NULL;
4366
4367   regstat_free_ri ();
4368   regstat_free_n_sets_and_refs ();
4369
4370   if (optimize)
4371     {
4372       cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
4373
4374       ira_free (ira_reg_equiv_invariant_p);
4375       ira_free (ira_reg_equiv_const);
4376     }
4377
4378   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
4379 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
4380   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
4381 #endif
4382
4383   /* The code after the reload has changed so much that at this point
4384      we might as well just rescan everything.  Note that
4385      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
4386      touch the artificial uses and defs.  */
4387   df_finish_pass (true);
4388   if (optimize > 1)
4389     df_live_add_problem ();
4390   df_scan_alloc (NULL);
4391   df_scan_blocks ();
4392
4393   if (optimize)
4394     df_analyze ();
4395
4396   if (need_dce && optimize)
4397     run_fast_dce ();
4398
4399   timevar_pop (TV_IRA);
4400 }
4401 \f
4402 /* Run the integrated register allocator.  */
4403 static unsigned int
4404 rest_of_handle_ira (void)
4405 {
4406   ira (dump_file);
4407   return 0;
4408 }
4409
4410 struct rtl_opt_pass pass_ira =
4411 {
4412  {
4413   RTL_PASS,
4414   "ira",                                /* name */
4415   NULL,                                 /* gate */
4416   rest_of_handle_ira,                   /* execute */
4417   NULL,                                 /* sub */
4418   NULL,                                 /* next */
4419   0,                                    /* static_pass_number */
4420   TV_IRA,                               /* tv_id */
4421   0,                                    /* properties_required */
4422   0,                                    /* properties_provided */
4423   0,                                    /* properties_destroyed */
4424   0,                                    /* todo_flags_start */
4425   0,                                    /* todo_flags_finish */
4426  }
4427 };
4428
4429 static unsigned int
4430 rest_of_handle_reload (void)
4431 {
4432   do_reload ();
4433   return 0;
4434 }
4435
4436 struct rtl_opt_pass pass_reload =
4437 {
4438  {
4439   RTL_PASS,
4440   "reload",                             /* name */
4441   NULL,                                 /* gate */
4442   rest_of_handle_reload,                /* execute */
4443   NULL,                                 /* sub */
4444   NULL,                                 /* next */
4445   0,                                    /* static_pass_number */
4446   TV_RELOAD,                            /* tv_id */
4447   0,                                    /* properties_required */
4448   0,                                    /* properties_provided */
4449   0,                                    /* properties_destroyed */
4450   0,                                    /* todo_flags_start */
4451   TODO_ggc_collect                      /* todo_flags_finish */
4452  }
4453 };