Backport from GCC mainline.
[platform/upstream/linaro-gcc.git] / gcc / ira.c
1 /* Integrated Register Allocator (IRA) entry point.
2    Copyright (C) 2006-2016 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
19 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
20
21 /* The integrated register allocator (IRA) is a
22    regional register allocator performing graph coloring on a top-down
23    traversal of nested regions.  Graph coloring in a region is based
24    on Chaitin-Briggs algorithm.  It is called integrated because
25    register coalescing, register live range splitting, and choosing a
26    better hard register are done on-the-fly during coloring.  Register
27    coalescing and choosing a cheaper hard register is done by hard
28    register preferencing during hard register assigning.  The live
29    range splitting is a byproduct of the regional register allocation.
30
31    Major IRA notions are:
32
33      o *Region* is a part of CFG where graph coloring based on
34        Chaitin-Briggs algorithm is done.  IRA can work on any set of
35        nested CFG regions forming a tree.  Currently the regions are
36        the entire function for the root region and natural loops for
37        the other regions.  Therefore data structure representing a
38        region is called loop_tree_node.
39
40      o *Allocno class* is a register class used for allocation of
41        given allocno.  It means that only hard register of given
42        register class can be assigned to given allocno.  In reality,
43        even smaller subset of (*profitable*) hard registers can be
44        assigned.  In rare cases, the subset can be even smaller
45        because our modification of Chaitin-Briggs algorithm requires
46        that sets of hard registers can be assigned to allocnos forms a
47        forest, i.e. the sets can be ordered in a way where any
48        previous set is not intersected with given set or is a superset
49        of given set.
50
51      o *Pressure class* is a register class belonging to a set of
52        register classes containing all of the hard-registers available
53        for register allocation.  The set of all pressure classes for a
54        target is defined in the corresponding machine-description file
55        according some criteria.  Register pressure is calculated only
56        for pressure classes and it affects some IRA decisions as
57        forming allocation regions.
58
59      o *Allocno* represents the live range of a pseudo-register in a
60        region.  Besides the obvious attributes like the corresponding
61        pseudo-register number, allocno class, conflicting allocnos and
62        conflicting hard-registers, there are a few allocno attributes
63        which are important for understanding the allocation algorithm:
64
65        - *Live ranges*.  This is a list of ranges of *program points*
66          where the allocno lives.  Program points represent places
67          where a pseudo can be born or become dead (there are
68          approximately two times more program points than the insns)
69          and they are represented by integers starting with 0.  The
70          live ranges are used to find conflicts between allocnos.
71          They also play very important role for the transformation of
72          the IRA internal representation of several regions into a one
73          region representation.  The later is used during the reload
74          pass work because each allocno represents all of the
75          corresponding pseudo-registers.
76
77        - *Hard-register costs*.  This is a vector of size equal to the
78          number of available hard-registers of the allocno class.  The
79          cost of a callee-clobbered hard-register for an allocno is
80          increased by the cost of save/restore code around the calls
81          through the given allocno's life.  If the allocno is a move
82          instruction operand and another operand is a hard-register of
83          the allocno class, the cost of the hard-register is decreased
84          by the move cost.
85
86          When an allocno is assigned, the hard-register with minimal
87          full cost is used.  Initially, a hard-register's full cost is
88          the corresponding value from the hard-register's cost vector.
89          If the allocno is connected by a *copy* (see below) to
90          another allocno which has just received a hard-register, the
91          cost of the hard-register is decreased.  Before choosing a
92          hard-register for an allocno, the allocno's current costs of
93          the hard-registers are modified by the conflict hard-register
94          costs of all of the conflicting allocnos which are not
95          assigned yet.
96
97        - *Conflict hard-register costs*.  This is a vector of the same
98          size as the hard-register costs vector.  To permit an
99          unassigned allocno to get a better hard-register, IRA uses
100          this vector to calculate the final full cost of the
101          available hard-registers.  Conflict hard-register costs of an
102          unassigned allocno are also changed with a change of the
103          hard-register cost of the allocno when a copy involving the
104          allocno is processed as described above.  This is done to
105          show other unassigned allocnos that a given allocno prefers
106          some hard-registers in order to remove the move instruction
107          corresponding to the copy.
108
109      o *Cap*.  If a pseudo-register does not live in a region but
110        lives in a nested region, IRA creates a special allocno called
111        a cap in the outer region.  A region cap is also created for a
112        subregion cap.
113
114      o *Copy*.  Allocnos can be connected by copies.  Copies are used
115        to modify hard-register costs for allocnos during coloring.
116        Such modifications reflects a preference to use the same
117        hard-register for the allocnos connected by copies.  Usually
118        copies are created for move insns (in this case it results in
119        register coalescing).  But IRA also creates copies for operands
120        of an insn which should be assigned to the same hard-register
121        due to constraints in the machine description (it usually
122        results in removing a move generated in reload to satisfy
123        the constraints) and copies referring to the allocno which is
124        the output operand of an instruction and the allocno which is
125        an input operand dying in the instruction (creation of such
126        copies results in less register shuffling).  IRA *does not*
127        create copies between the same register allocnos from different
128        regions because we use another technique for propagating
129        hard-register preference on the borders of regions.
130
131    Allocnos (including caps) for the upper region in the region tree
132    *accumulate* information important for coloring from allocnos with
133    the same pseudo-register from nested regions.  This includes
134    hard-register and memory costs, conflicts with hard-registers,
135    allocno conflicts, allocno copies and more.  *Thus, attributes for
136    allocnos in a region have the same values as if the region had no
137    subregions*.  It means that attributes for allocnos in the
138    outermost region corresponding to the function have the same values
139    as though the allocation used only one region which is the entire
140    function.  It also means that we can look at IRA work as if the
141    first IRA did allocation for all function then it improved the
142    allocation for loops then their subloops and so on.
143
144    IRA major passes are:
145
146      o Building IRA internal representation which consists of the
147        following subpasses:
148
149        * First, IRA builds regions and creates allocnos (file
150          ira-build.c) and initializes most of their attributes.
151
152        * Then IRA finds an allocno class for each allocno and
153          calculates its initial (non-accumulated) cost of memory and
154          each hard-register of its allocno class (file ira-cost.c).
155
156        * IRA creates live ranges of each allocno, calculates register
157          pressure for each pressure class in each region, sets up
158          conflict hard registers for each allocno and info about calls
159          the allocno lives through (file ira-lives.c).
160
161        * IRA removes low register pressure loops from the regions
162          mostly to speed IRA up (file ira-build.c).
163
164        * IRA propagates accumulated allocno info from lower region
165          allocnos to corresponding upper region allocnos (file
166          ira-build.c).
167
168        * IRA creates all caps (file ira-build.c).
169
170        * Having live-ranges of allocnos and their classes, IRA creates
171          conflicting allocnos for each allocno.  Conflicting allocnos
172          are stored as a bit vector or array of pointers to the
173          conflicting allocnos whatever is more profitable (file
174          ira-conflicts.c).  At this point IRA creates allocno copies.
175
176      o Coloring.  Now IRA has all necessary info to start graph coloring
177        process.  It is done in each region on top-down traverse of the
178        region tree (file ira-color.c).  There are following subpasses:
179
180        * Finding profitable hard registers of corresponding allocno
181          class for each allocno.  For example, only callee-saved hard
182          registers are frequently profitable for allocnos living
183          through colors.  If the profitable hard register set of
184          allocno does not form a tree based on subset relation, we use
185          some approximation to form the tree.  This approximation is
186          used to figure out trivial colorability of allocnos.  The
187          approximation is a pretty rare case.
188
189        * Putting allocnos onto the coloring stack.  IRA uses Briggs
190          optimistic coloring which is a major improvement over
191          Chaitin's coloring.  Therefore IRA does not spill allocnos at
192          this point.  There is some freedom in the order of putting
193          allocnos on the stack which can affect the final result of
194          the allocation.  IRA uses some heuristics to improve the
195          order.  The major one is to form *threads* from colorable
196          allocnos and push them on the stack by threads.  Thread is a
197          set of non-conflicting colorable allocnos connected by
198          copies.  The thread contains allocnos from the colorable
199          bucket or colorable allocnos already pushed onto the coloring
200          stack.  Pushing thread allocnos one after another onto the
201          stack increases chances of removing copies when the allocnos
202          get the same hard reg.
203          
204          We also use a modification of Chaitin-Briggs algorithm which
205          works for intersected register classes of allocnos.  To
206          figure out trivial colorability of allocnos, the mentioned
207          above tree of hard register sets is used.  To get an idea how
208          the algorithm works in i386 example, let us consider an
209          allocno to which any general hard register can be assigned.
210          If the allocno conflicts with eight allocnos to which only
211          EAX register can be assigned, given allocno is still
212          trivially colorable because all conflicting allocnos might be
213          assigned only to EAX and all other general hard registers are
214          still free.
215
216          To get an idea of the used trivial colorability criterion, it
217          is also useful to read article "Graph-Coloring Register
218          Allocation for Irregular Architectures" by Michael D. Smith
219          and Glen Holloway.  Major difference between the article
220          approach and approach used in IRA is that Smith's approach
221          takes register classes only from machine description and IRA
222          calculate register classes from intermediate code too
223          (e.g. an explicit usage of hard registers in RTL code for
224          parameter passing can result in creation of additional
225          register classes which contain or exclude the hard
226          registers).  That makes IRA approach useful for improving
227          coloring even for architectures with regular register files
228          and in fact some benchmarking shows the improvement for
229          regular class architectures is even bigger than for irregular
230          ones.  Another difference is that Smith's approach chooses
231          intersection of classes of all insn operands in which a given
232          pseudo occurs.  IRA can use bigger classes if it is still
233          more profitable than memory usage.
234
235        * Popping the allocnos from the stack and assigning them hard
236          registers.  If IRA can not assign a hard register to an
237          allocno and the allocno is coalesced, IRA undoes the
238          coalescing and puts the uncoalesced allocnos onto the stack in
239          the hope that some such allocnos will get a hard register
240          separately.  If IRA fails to assign hard register or memory
241          is more profitable for it, IRA spills the allocno.  IRA
242          assigns the allocno the hard-register with minimal full
243          allocation cost which reflects the cost of usage of the
244          hard-register for the allocno and cost of usage of the
245          hard-register for allocnos conflicting with given allocno.
246
247        * Chaitin-Briggs coloring assigns as many pseudos as possible
248          to hard registers.  After coloring we try to improve
249          allocation with cost point of view.  We improve the
250          allocation by spilling some allocnos and assigning the freed
251          hard registers to other allocnos if it decreases the overall
252          allocation cost.
253
254        * After allocno assigning in the region, IRA modifies the hard
255          register and memory costs for the corresponding allocnos in
256          the subregions to reflect the cost of possible loads, stores,
257          or moves on the border of the region and its subregions.
258          When default regional allocation algorithm is used
259          (-fira-algorithm=mixed), IRA just propagates the assignment
260          for allocnos if the register pressure in the region for the
261          corresponding pressure class is less than number of available
262          hard registers for given pressure class.
263
264      o Spill/restore code moving.  When IRA performs an allocation
265        by traversing regions in top-down order, it does not know what
266        happens below in the region tree.  Therefore, sometimes IRA
267        misses opportunities to perform a better allocation.  A simple
268        optimization tries to improve allocation in a region having
269        subregions and containing in another region.  If the
270        corresponding allocnos in the subregion are spilled, it spills
271        the region allocno if it is profitable.  The optimization
272        implements a simple iterative algorithm performing profitable
273        transformations while they are still possible.  It is fast in
274        practice, so there is no real need for a better time complexity
275        algorithm.
276
277      o Code change.  After coloring, two allocnos representing the
278        same pseudo-register outside and inside a region respectively
279        may be assigned to different locations (hard-registers or
280        memory).  In this case IRA creates and uses a new
281        pseudo-register inside the region and adds code to move allocno
282        values on the region's borders.  This is done during top-down
283        traversal of the regions (file ira-emit.c).  In some
284        complicated cases IRA can create a new allocno to move allocno
285        values (e.g. when a swap of values stored in two hard-registers
286        is needed).  At this stage, the new allocno is marked as
287        spilled.  IRA still creates the pseudo-register and the moves
288        on the region borders even when both allocnos were assigned to
289        the same hard-register.  If the reload pass spills a
290        pseudo-register for some reason, the effect will be smaller
291        because another allocno will still be in the hard-register.  In
292        most cases, this is better then spilling both allocnos.  If
293        reload does not change the allocation for the two
294        pseudo-registers, the trivial move will be removed by
295        post-reload optimizations.  IRA does not generate moves for
296        allocnos assigned to the same hard register when the default
297        regional allocation algorithm is used and the register pressure
298        in the region for the corresponding pressure class is less than
299        number of available hard registers for given pressure class.
300        IRA also does some optimizations to remove redundant stores and
301        to reduce code duplication on the region borders.
302
303      o Flattening internal representation.  After changing code, IRA
304        transforms its internal representation for several regions into
305        one region representation (file ira-build.c).  This process is
306        called IR flattening.  Such process is more complicated than IR
307        rebuilding would be, but is much faster.
308
309      o After IR flattening, IRA tries to assign hard registers to all
310        spilled allocnos.  This is implemented by a simple and fast
311        priority coloring algorithm (see function
312        ira_reassign_conflict_allocnos::ira-color.c).  Here new allocnos
313        created during the code change pass can be assigned to hard
314        registers.
315
316      o At the end IRA calls the reload pass.  The reload pass
317        communicates with IRA through several functions in file
318        ira-color.c to improve its decisions in
319
320        * sharing stack slots for the spilled pseudos based on IRA info
321          about pseudo-register conflicts.
322
323        * reassigning hard-registers to all spilled pseudos at the end
324          of each reload iteration.
325
326        * choosing a better hard-register to spill based on IRA info
327          about pseudo-register live ranges and the register pressure
328          in places where the pseudo-register lives.
329
330    IRA uses a lot of data representing the target processors.  These
331    data are initialized in file ira.c.
332
333    If function has no loops (or the loops are ignored when
334    -fira-algorithm=CB is used), we have classic Chaitin-Briggs
335    coloring (only instead of separate pass of coalescing, we use hard
336    register preferencing).  In such case, IRA works much faster
337    because many things are not made (like IR flattening, the
338    spill/restore optimization, and the code change).
339
340    Literature is worth to read for better understanding the code:
341
342    o Preston Briggs, Keith D. Cooper, Linda Torczon.  Improvements to
343      Graph Coloring Register Allocation.
344
345    o David Callahan, Brian Koblenz.  Register allocation via
346      hierarchical graph coloring.
347
348    o Keith Cooper, Anshuman Dasgupta, Jason Eckhardt. Revisiting Graph
349      Coloring Register Allocation: A Study of the Chaitin-Briggs and
350      Callahan-Koblenz Algorithms.
351
352    o Guei-Yuan Lueh, Thomas Gross, and Ali-Reza Adl-Tabatabai. Global
353      Register Allocation Based on Graph Fusion.
354
355    o Michael D. Smith and Glenn Holloway.  Graph-Coloring Register
356      Allocation for Irregular Architectures
357
358    o Vladimir Makarov. The Integrated Register Allocator for GCC.
359
360    o Vladimir Makarov.  The top-down register allocator for irregular
361      register file architectures.
362
363 */
364
365
366 #include "config.h"
367 #include "system.h"
368 #include "coretypes.h"
369 #include "backend.h"
370 #include "target.h"
371 #include "rtl.h"
372 #include "tree.h"
373 #include "df.h"
374 #include "tm_p.h"
375 #include "insn-config.h"
376 #include "regs.h"
377 #include "ira.h"
378 #include "ira-int.h"
379 #include "diagnostic-core.h"
380 #include "cfgrtl.h"
381 #include "cfgbuild.h"
382 #include "cfgcleanup.h"
383 #include "expr.h"
384 #include "tree-pass.h"
385 #include "output.h"
386 #include "reload.h"
387 #include "cfgloop.h"
388 #include "lra.h"
389 #include "dce.h"
390 #include "dbgcnt.h"
391 #include "rtl-iter.h"
392 #include "shrink-wrap.h"
393 #include "print-rtl.h"
394
395 struct target_ira default_target_ira;
396 struct target_ira_int default_target_ira_int;
397 #if SWITCHABLE_TARGET
398 struct target_ira *this_target_ira = &default_target_ira;
399 struct target_ira_int *this_target_ira_int = &default_target_ira_int;
400 #endif
401
402 /* A modified value of flag `-fira-verbose' used internally.  */
403 int internal_flag_ira_verbose;
404
405 /* Dump file of the allocator if it is not NULL.  */
406 FILE *ira_dump_file;
407
408 /* The number of elements in the following array.  */
409 int ira_spilled_reg_stack_slots_num;
410
411 /* The following array contains info about spilled pseudo-registers
412    stack slots used in current function so far.  */
413 struct ira_spilled_reg_stack_slot *ira_spilled_reg_stack_slots;
414
415 /* Correspondingly overall cost of the allocation, overall cost before
416    reload, cost of the allocnos assigned to hard-registers, cost of
417    the allocnos assigned to memory, cost of loads, stores and register
418    move insns generated for pseudo-register live range splitting (see
419    ira-emit.c).  */
420 int64_t ira_overall_cost, overall_cost_before;
421 int64_t ira_reg_cost, ira_mem_cost;
422 int64_t ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost;
423 int ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num;
424
425 /* All registers that can be eliminated.  */
426
427 HARD_REG_SET eliminable_regset;
428
429 /* Value of max_reg_num () before IRA work start.  This value helps
430    us to recognize a situation when new pseudos were created during
431    IRA work.  */
432 static int max_regno_before_ira;
433
434 /* Temporary hard reg set used for a different calculation.  */
435 static HARD_REG_SET temp_hard_regset;
436
437 #define last_mode_for_init_move_cost \
438   (this_target_ira_int->x_last_mode_for_init_move_cost)
439 \f
440
441 /* The function sets up the map IRA_REG_MODE_HARD_REGSET.  */
442 static void
443 setup_reg_mode_hard_regset (void)
444 {
445   int i, m, hard_regno;
446
447   for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
448     for (hard_regno = 0; hard_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER; hard_regno++)
449       {
450         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m]);
451         for (i = hard_regno_nregs[hard_regno][m] - 1; i >= 0; i--)
452           if (hard_regno + i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
453             SET_HARD_REG_BIT (ira_reg_mode_hard_regset[hard_regno][m],
454                               hard_regno + i);
455       }
456 }
457
458 \f
459 #define no_unit_alloc_regs \
460   (this_target_ira_int->x_no_unit_alloc_regs)
461
462 /* The function sets up the three arrays declared above.  */
463 static void
464 setup_class_hard_regs (void)
465 {
466   int cl, i, hard_regno, n;
467   HARD_REG_SET processed_hard_reg_set;
468
469   ira_assert (SHRT_MAX >= FIRST_PSEUDO_REGISTER);
470   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
471     {
472       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
473       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
474       CLEAR_HARD_REG_SET (processed_hard_reg_set);
475       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
476         {
477           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][i] = -1;
478           ira_class_hard_reg_index[cl][i] = -1;
479         }
480       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
481         {
482 #ifdef REG_ALLOC_ORDER
483           hard_regno = reg_alloc_order[i];
484 #else
485           hard_regno = i;
486 #endif
487           if (TEST_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno))
488             continue;
489           SET_HARD_REG_BIT (processed_hard_reg_set, hard_regno);
490           if (! TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, hard_regno))
491             ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = -1;
492           else
493             {
494               ira_class_hard_reg_index[cl][hard_regno] = n;
495               ira_class_hard_regs[cl][n++] = hard_regno;
496             }
497         }
498       ira_class_hard_regs_num[cl] = n;
499       for (n = 0, i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
500         if (TEST_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i))
501           ira_non_ordered_class_hard_regs[cl][n++] = i;
502       ira_assert (ira_class_hard_regs_num[cl] == n);
503     }
504 }
505
506 /* Set up global variables defining info about hard registers for the
507    allocation.  These depend on USE_HARD_FRAME_P whose TRUE value means
508    that we can use the hard frame pointer for the allocation.  */
509 static void
510 setup_alloc_regs (bool use_hard_frame_p)
511 {
512 #ifdef ADJUST_REG_ALLOC_ORDER
513   ADJUST_REG_ALLOC_ORDER;
514 #endif
515   COPY_HARD_REG_SET (no_unit_alloc_regs, fixed_reg_set);
516   if (! use_hard_frame_p)
517     SET_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
518   setup_class_hard_regs ();
519 }
520
521 \f
522
523 #define alloc_reg_class_subclasses \
524   (this_target_ira_int->x_alloc_reg_class_subclasses)
525
526 /* Initialize the table of subclasses of each reg class.  */
527 static void
528 setup_reg_subclasses (void)
529 {
530   int i, j;
531   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
532
533   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
534     for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
535       alloc_reg_class_subclasses[i][j] = LIM_REG_CLASSES;
536
537   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
538     {
539       if (i == (int) NO_REGS)
540         continue;
541
542       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
543       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
544       if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
545         continue;
546       for (j = 0; j < N_REG_CLASSES; j++)
547         if (i != j)
548           {
549             enum reg_class *p;
550
551             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[j]);
552             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
553             if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
554                                          temp_hard_regset2))
555               continue;
556             p = &alloc_reg_class_subclasses[j][0];
557             while (*p != LIM_REG_CLASSES) p++;
558             *p = (enum reg_class) i;
559           }
560     }
561 }
562
563 \f
564
565 /* Set up IRA_MEMORY_MOVE_COST and IRA_MAX_MEMORY_MOVE_COST.  */
566 static void
567 setup_class_subset_and_memory_move_costs (void)
568 {
569   int cl, cl2, mode, cost;
570   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
571
572   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
573     ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
574       = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1] = SHRT_MAX;
575   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
576     {
577       if (cl != (int) NO_REGS)
578         for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
579           {
580             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0]
581               = ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
582               = memory_move_cost ((machine_mode) mode,
583                                   (reg_class_t) cl, false);
584             ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1]
585               = ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
586               = memory_move_cost ((machine_mode) mode,
587                                   (reg_class_t) cl, true);
588             /* Costs for NO_REGS are used in cost calculation on the
589                1st pass when the preferred register classes are not
590                known yet.  In this case we take the best scenario.  */
591             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
592                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][0])
593               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
594                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][0]
595                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][0];
596             if (ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
597                 > ira_memory_move_cost[mode][cl][1])
598               ira_max_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
599                 = ira_memory_move_cost[mode][NO_REGS][1]
600                 = ira_memory_move_cost[mode][cl][1];
601           }
602     }
603   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
604     for (cl2 = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl2 >= 0; cl2--)
605       {
606         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
607         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
608         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
609         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
610         ira_class_subset_p[cl][cl2]
611           = hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2);
612         if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset2)
613             && hard_reg_set_subset_p (reg_class_contents[cl2],
614                                       reg_class_contents[cl]))
615           for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
616             {
617               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][0];
618               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0])
619                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0] = cost;
620               cost = ira_memory_move_cost[mode][cl2][1];
621               if (cost > ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1])
622                 ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1] = cost;
623             }
624       }
625   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
626     for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
627       {
628         ira_memory_move_cost[mode][cl][0]
629           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][0];
630         ira_memory_move_cost[mode][cl][1]
631           = ira_max_memory_move_cost[mode][cl][1];
632       }
633   setup_reg_subclasses ();
634 }
635
636 \f
637
638 /* Define the following macro if allocation through malloc if
639    preferable.  */
640 #define IRA_NO_OBSTACK
641
642 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
643 /* Obstack used for storing all dynamic data (except bitmaps) of the
644    IRA.  */
645 static struct obstack ira_obstack;
646 #endif
647
648 /* Obstack used for storing all bitmaps of the IRA.  */
649 static struct bitmap_obstack ira_bitmap_obstack;
650
651 /* Allocate memory of size LEN for IRA data.  */
652 void *
653 ira_allocate (size_t len)
654 {
655   void *res;
656
657 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
658   res = obstack_alloc (&ira_obstack, len);
659 #else
660   res = xmalloc (len);
661 #endif
662   return res;
663 }
664
665 /* Free memory ADDR allocated for IRA data.  */
666 void
667 ira_free (void *addr ATTRIBUTE_UNUSED)
668 {
669 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
670   /* do nothing */
671 #else
672   free (addr);
673 #endif
674 }
675
676
677 /* Allocate and returns bitmap for IRA.  */
678 bitmap
679 ira_allocate_bitmap (void)
680 {
681   return BITMAP_ALLOC (&ira_bitmap_obstack);
682 }
683
684 /* Free bitmap B allocated for IRA.  */
685 void
686 ira_free_bitmap (bitmap b ATTRIBUTE_UNUSED)
687 {
688   /* do nothing */
689 }
690
691 \f
692
693 /* Output information about allocation of all allocnos (except for
694    caps) into file F.  */
695 void
696 ira_print_disposition (FILE *f)
697 {
698   int i, n, max_regno;
699   ira_allocno_t a;
700   basic_block bb;
701
702   fprintf (f, "Disposition:");
703   max_regno = max_reg_num ();
704   for (n = 0, i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max_regno; i++)
705     for (a = ira_regno_allocno_map[i];
706          a != NULL;
707          a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
708       {
709         if (n % 4 == 0)
710           fprintf (f, "\n");
711         n++;
712         fprintf (f, " %4d:r%-4d", ALLOCNO_NUM (a), ALLOCNO_REGNO (a));
713         if ((bb = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->bb) != NULL)
714           fprintf (f, "b%-3d", bb->index);
715         else
716           fprintf (f, "l%-3d", ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a)->loop_num);
717         if (ALLOCNO_HARD_REGNO (a) >= 0)
718           fprintf (f, " %3d", ALLOCNO_HARD_REGNO (a));
719         else
720           fprintf (f, " mem");
721       }
722   fprintf (f, "\n");
723 }
724
725 /* Outputs information about allocation of all allocnos into
726    stderr.  */
727 void
728 ira_debug_disposition (void)
729 {
730   ira_print_disposition (stderr);
731 }
732
733 \f
734
735 /* Set up ira_stack_reg_pressure_class which is the biggest pressure
736    register class containing stack registers or NO_REGS if there are
737    no stack registers.  To find this class, we iterate through all
738    register pressure classes and choose the first register pressure
739    class containing all the stack registers and having the biggest
740    size.  */
741 static void
742 setup_stack_reg_pressure_class (void)
743 {
744   ira_stack_reg_pressure_class = NO_REGS;
745 #ifdef STACK_REGS
746   {
747     int i, best, size;
748     enum reg_class cl;
749     HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
750
751     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
752     for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
753       SET_HARD_REG_BIT (temp_hard_regset, i);
754     best = 0;
755     for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
756       {
757         cl = ira_pressure_classes[i];
758         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, temp_hard_regset);
759         AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
760         size = hard_reg_set_size (temp_hard_regset2);
761         if (best < size)
762           {
763             best = size;
764             ira_stack_reg_pressure_class = cl;
765           }
766       }
767   }
768 #endif
769 }
770
771 /* Find pressure classes which are register classes for which we
772    calculate register pressure in IRA, register pressure sensitive
773    insn scheduling, and register pressure sensitive loop invariant
774    motion.
775
776    To make register pressure calculation easy, we always use
777    non-intersected register pressure classes.  A move of hard
778    registers from one register pressure class is not more expensive
779    than load and store of the hard registers.  Most likely an allocno
780    class will be a subset of a register pressure class and in many
781    cases a register pressure class.  That makes usage of register
782    pressure classes a good approximation to find a high register
783    pressure.  */
784 static void
785 setup_pressure_classes (void)
786 {
787   int cost, i, n, curr;
788   int cl, cl2;
789   enum reg_class pressure_classes[N_REG_CLASSES];
790   int m;
791   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
792   bool insert_p;
793
794   n = 0;
795   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
796     {
797       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
798         continue;
799       if (ira_class_hard_regs_num[cl] != 1
800           /* A register class without subclasses may contain a few
801              hard registers and movement between them is costly
802              (e.g. SPARC FPCC registers).  We still should consider it
803              as a candidate for a pressure class.  */
804           && alloc_reg_class_subclasses[cl][0] < cl)
805         {
806           /* Check that the moves between any hard registers of the
807              current class are not more expensive for a legal mode
808              than load/store of the hard registers of the current
809              class.  Such class is a potential candidate to be a
810              register pressure class.  */
811           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
812             {
813               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
814               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
815               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
816                                       ira_prohibited_class_mode_regs[cl][m]);
817               if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
818                 continue;
819               ira_init_register_move_cost_if_necessary ((machine_mode) m);
820               cost = ira_register_move_cost[m][cl][cl];
821               if (cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][1]
822                   || cost <= ira_max_memory_move_cost[m][cl][0])
823                 break;
824             }
825           if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
826             continue;
827         }
828       curr = 0;
829       insert_p = true;
830       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
831       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
832       /* Remove so far added pressure classes which are subset of the
833          current candidate class.  Prefer GENERAL_REGS as a pressure
834          register class to another class containing the same
835          allocatable hard registers.  We do this because machine
836          dependent cost hooks might give wrong costs for the latter
837          class but always give the right cost for the former class
838          (GENERAL_REGS).  */
839       for (i = 0; i < n; i++)
840         {
841           cl2 = pressure_classes[i];
842           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl2]);
843           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
844           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
845               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_hard_regset2)
846                   || cl2 == (int) GENERAL_REGS))
847             {
848               pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
849               insert_p = false;
850               continue;
851             }
852           if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
853               && (! hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset)
854                   || cl == (int) GENERAL_REGS))
855             continue;
856           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset))
857             insert_p = false;
858           pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl2;
859         }
860       /* If the current candidate is a subset of a so far added
861          pressure class, don't add it to the list of the pressure
862          classes.  */
863       if (insert_p)
864         pressure_classes[curr++] = (enum reg_class) cl;
865       n = curr;
866     }
867 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
868   {
869     HARD_REG_SET ignore_hard_regs;
870
871     /* Check pressure classes correctness: here we check that hard
872        registers from all register pressure classes contains all hard
873        registers available for the allocation.  */
874     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset);
875     CLEAR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2);
876     COPY_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, no_unit_alloc_regs);
877     for (cl = 0; cl < LIM_REG_CLASSES; cl++)
878       {
879         /* For some targets (like MIPS with MD_REGS), there are some
880            classes with hard registers available for allocation but
881            not able to hold value of any mode.  */
882         for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
883           if (contains_reg_of_mode[cl][m])
884             break;
885         if (m >= NUM_MACHINE_MODES)
886           {
887             IOR_HARD_REG_SET (ignore_hard_regs, reg_class_contents[cl]);
888             continue;
889           }
890         for (i = 0; i < n; i++)
891           if ((int) pressure_classes[i] == cl)
892             break;
893         IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
894         if (i < n)
895           IOR_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
896       }
897     for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
898       /* Some targets (like SPARC with ICC reg) have allocatable regs
899          for which no reg class is defined.  */
900       if (REGNO_REG_CLASS (i) == NO_REGS)
901         SET_HARD_REG_BIT (ignore_hard_regs, i);
902     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, ignore_hard_regs);
903     AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, ignore_hard_regs);
904     ira_assert (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset2, temp_hard_regset));
905   }
906 #endif
907   ira_pressure_classes_num = 0;
908   for (i = 0; i < n; i++)
909     {
910       cl = (int) pressure_classes[i];
911       ira_reg_pressure_class_p[cl] = true;
912       ira_pressure_classes[ira_pressure_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
913     }
914   setup_stack_reg_pressure_class ();
915 }
916
917 /* Set up IRA_UNIFORM_CLASS_P.  Uniform class is a register class
918    whose register move cost between any registers of the class is the
919    same as for all its subclasses.  We use the data to speed up the
920    2nd pass of calculations of allocno costs.  */
921 static void
922 setup_uniform_class_p (void)
923 {
924   int i, cl, cl2, m;
925
926   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
927     {
928       ira_uniform_class_p[cl] = false;
929       if (ira_class_hard_regs_num[cl] == 0)
930         continue;
931       /* We can not use alloc_reg_class_subclasses here because move
932          cost hooks does not take into account that some registers are
933          unavailable for the subtarget.  E.g. for i686, INT_SSE_REGS
934          is element of alloc_reg_class_subclasses for GENERAL_REGS
935          because SSE regs are unavailable.  */
936       for (i = 0; (cl2 = reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
937         {
938           if (ira_class_hard_regs_num[cl2] == 0)
939             continue;
940           for (m = 0; m < NUM_MACHINE_MODES; m++)
941             if (contains_reg_of_mode[cl][m] && contains_reg_of_mode[cl2][m])
942               {
943                 ira_init_register_move_cost_if_necessary ((machine_mode) m);
944                 if (ira_register_move_cost[m][cl][cl]
945                     != ira_register_move_cost[m][cl2][cl2])
946                   break;
947               }
948           if (m < NUM_MACHINE_MODES)
949             break;
950         }
951       if (cl2 == LIM_REG_CLASSES)
952         ira_uniform_class_p[cl] = true;
953     }
954 }
955
956 /* Set up IRA_ALLOCNO_CLASSES, IRA_ALLOCNO_CLASSES_NUM,
957    IRA_IMPORTANT_CLASSES, and IRA_IMPORTANT_CLASSES_NUM.
958
959    Target may have many subtargets and not all target hard registers can
960    be used for allocation, e.g. x86 port in 32-bit mode can not use
961    hard registers introduced in x86-64 like r8-r15).  Some classes
962    might have the same allocatable hard registers, e.g.  INDEX_REGS
963    and GENERAL_REGS in x86 port in 32-bit mode.  To decrease different
964    calculations efforts we introduce allocno classes which contain
965    unique non-empty sets of allocatable hard-registers.
966
967    Pseudo class cost calculation in ira-costs.c is very expensive.
968    Therefore we are trying to decrease number of classes involved in
969    such calculation.  Register classes used in the cost calculation
970    are called important classes.  They are allocno classes and other
971    non-empty classes whose allocatable hard register sets are inside
972    of an allocno class hard register set.  From the first sight, it
973    looks like that they are just allocno classes.  It is not true.  In
974    example of x86-port in 32-bit mode, allocno classes will contain
975    GENERAL_REGS but not LEGACY_REGS (because allocatable hard
976    registers are the same for the both classes).  The important
977    classes will contain GENERAL_REGS and LEGACY_REGS.  It is done
978    because a machine description insn constraint may refers for
979    LEGACY_REGS and code in ira-costs.c is mostly base on investigation
980    of the insn constraints.  */
981 static void
982 setup_allocno_and_important_classes (void)
983 {
984   int i, j, n, cl;
985   bool set_p;
986   HARD_REG_SET temp_hard_regset2;
987   static enum reg_class classes[LIM_REG_CLASSES + 1];
988
989   n = 0;
990   /* Collect classes which contain unique sets of allocatable hard
991      registers.  Prefer GENERAL_REGS to other classes containing the
992      same set of hard registers.  */
993   for (i = 0; i < LIM_REG_CLASSES; i++)
994     {
995       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[i]);
996       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
997       for (j = 0; j < n; j++)
998         {
999           cl = classes[j];
1000           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, reg_class_contents[cl]);
1001           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
1002                                   no_unit_alloc_regs);
1003           if (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset,
1004                                     temp_hard_regset2))
1005             break;
1006         }
1007       if (j >= n)
1008         classes[n++] = (enum reg_class) i;
1009       else if (i == GENERAL_REGS)
1010         /* Prefer general regs.  For i386 example, it means that
1011            we prefer GENERAL_REGS over INDEX_REGS or LEGACY_REGS
1012            (all of them consists of the same available hard
1013            registers).  */
1014         classes[j] = (enum reg_class) i;
1015     }
1016   classes[n] = LIM_REG_CLASSES;
1017
1018   /* Set up classes which can be used for allocnos as classes
1019      containing non-empty unique sets of allocatable hard
1020      registers.  */
1021   ira_allocno_classes_num = 0;
1022   for (i = 0; (cl = classes[i]) != LIM_REG_CLASSES; i++)
1023     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1024       ira_allocno_classes[ira_allocno_classes_num++] = (enum reg_class) cl;
1025   ira_important_classes_num = 0;
1026   /* Add non-allocno classes containing to non-empty set of
1027      allocatable hard regs.  */
1028   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1029     if (ira_class_hard_regs_num[cl] > 0)
1030       {
1031         COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1032         AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1033         set_p = false;
1034         for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1035           {
1036             COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2,
1037                                reg_class_contents[ira_allocno_classes[j]]);
1038             AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset2, no_unit_alloc_regs);
1039             if ((enum reg_class) cl == ira_allocno_classes[j])
1040               break;
1041             else if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset,
1042                                             temp_hard_regset2))
1043               set_p = true;
1044           }
1045         if (set_p && j >= ira_allocno_classes_num)
1046           ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1047             = (enum reg_class) cl;
1048       }
1049   /* Now add allocno classes to the important classes.  */
1050   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1051     ira_important_classes[ira_important_classes_num++]
1052       = ira_allocno_classes[j];
1053   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1054     {
1055       ira_reg_allocno_class_p[cl] = false;
1056       ira_reg_pressure_class_p[cl] = false;
1057     }
1058   for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1059     ira_reg_allocno_class_p[ira_allocno_classes[j]] = true;
1060   setup_pressure_classes ();
1061   setup_uniform_class_p ();
1062 }
1063
1064 /* Setup translation in CLASS_TRANSLATE of all classes into a class
1065    given by array CLASSES of length CLASSES_NUM.  The function is used
1066    make translation any reg class to an allocno class or to an
1067    pressure class.  This translation is necessary for some
1068    calculations when we can use only allocno or pressure classes and
1069    such translation represents an approximate representation of all
1070    classes.
1071
1072    The translation in case when allocatable hard register set of a
1073    given class is subset of allocatable hard register set of a class
1074    in CLASSES is pretty simple.  We use smallest classes from CLASSES
1075    containing a given class.  If allocatable hard register set of a
1076    given class is not a subset of any corresponding set of a class
1077    from CLASSES, we use the cheapest (with load/store point of view)
1078    class from CLASSES whose set intersects with given class set.  */
1079 static void
1080 setup_class_translate_array (enum reg_class *class_translate,
1081                              int classes_num, enum reg_class *classes)
1082 {
1083   int cl, mode;
1084   enum reg_class aclass, best_class, *cl_ptr;
1085   int i, cost, min_cost, best_cost;
1086
1087   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1088     class_translate[cl] = NO_REGS;
1089
1090   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1091     {
1092       aclass = classes[i];
1093       for (cl_ptr = &alloc_reg_class_subclasses[aclass][0];
1094            (cl = *cl_ptr) != LIM_REG_CLASSES;
1095            cl_ptr++)
1096         if (class_translate[cl] == NO_REGS)
1097           class_translate[cl] = aclass;
1098       class_translate[aclass] = aclass;
1099     }
1100   /* For classes which are not fully covered by one of given classes
1101      (in other words covered by more one given class), use the
1102      cheapest class.  */
1103   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1104     {
1105       if (cl == NO_REGS || class_translate[cl] != NO_REGS)
1106         continue;
1107       best_class = NO_REGS;
1108       best_cost = INT_MAX;
1109       for (i = 0; i < classes_num; i++)
1110         {
1111           aclass = classes[i];
1112           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset,
1113                              reg_class_contents[aclass]);
1114           AND_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1115           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1116           if (! hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset))
1117             {
1118               min_cost = INT_MAX;
1119               for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1120                 {
1121                   cost = (ira_memory_move_cost[mode][aclass][0]
1122                           + ira_memory_move_cost[mode][aclass][1]);
1123                   if (min_cost > cost)
1124                     min_cost = cost;
1125                 }
1126               if (best_class == NO_REGS || best_cost > min_cost)
1127                 {
1128                   best_class = aclass;
1129                   best_cost = min_cost;
1130                 }
1131             }
1132         }
1133       class_translate[cl] = best_class;
1134     }
1135 }
1136
1137 /* Set up array IRA_ALLOCNO_CLASS_TRANSLATE and
1138    IRA_PRESSURE_CLASS_TRANSLATE.  */
1139 static void
1140 setup_class_translate (void)
1141 {
1142   setup_class_translate_array (ira_allocno_class_translate,
1143                                ira_allocno_classes_num, ira_allocno_classes);
1144   setup_class_translate_array (ira_pressure_class_translate,
1145                                ira_pressure_classes_num, ira_pressure_classes);
1146 }
1147
1148 /* Order numbers of allocno classes in original target allocno class
1149    array, -1 for non-allocno classes.  */
1150 static int allocno_class_order[N_REG_CLASSES];
1151
1152 /* The function used to sort the important classes.  */
1153 static int
1154 comp_reg_classes_func (const void *v1p, const void *v2p)
1155 {
1156   enum reg_class cl1 = *(const enum reg_class *) v1p;
1157   enum reg_class cl2 = *(const enum reg_class *) v2p;
1158   enum reg_class tcl1, tcl2;
1159   int diff;
1160
1161   tcl1 = ira_allocno_class_translate[cl1];
1162   tcl2 = ira_allocno_class_translate[cl2];
1163   if (tcl1 != NO_REGS && tcl2 != NO_REGS
1164       && (diff = allocno_class_order[tcl1] - allocno_class_order[tcl2]) != 0)
1165     return diff;
1166   return (int) cl1 - (int) cl2;
1167 }
1168
1169 /* For correct work of function setup_reg_class_relation we need to
1170    reorder important classes according to the order of their allocno
1171    classes.  It places important classes containing the same
1172    allocatable hard register set adjacent to each other and allocno
1173    class with the allocatable hard register set right after the other
1174    important classes with the same set.
1175
1176    In example from comments of function
1177    setup_allocno_and_important_classes, it places LEGACY_REGS and
1178    GENERAL_REGS close to each other and GENERAL_REGS is after
1179    LEGACY_REGS.  */
1180 static void
1181 reorder_important_classes (void)
1182 {
1183   int i;
1184
1185   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1186     allocno_class_order[i] = -1;
1187   for (i = 0; i < ira_allocno_classes_num; i++)
1188     allocno_class_order[ira_allocno_classes[i]] = i;
1189   qsort (ira_important_classes, ira_important_classes_num,
1190          sizeof (enum reg_class), comp_reg_classes_func);
1191   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1192     ira_important_class_nums[ira_important_classes[i]] = i;
1193 }
1194
1195 /* Set up IRA_REG_CLASS_SUBUNION, IRA_REG_CLASS_SUPERUNION,
1196    IRA_REG_CLASS_SUPER_CLASSES, IRA_REG_CLASSES_INTERSECT, and
1197    IRA_REG_CLASSES_INTERSECT_P.  For the meaning of the relations,
1198    please see corresponding comments in ira-int.h.  */
1199 static void
1200 setup_reg_class_relations (void)
1201 {
1202   int i, cl1, cl2, cl3;
1203   HARD_REG_SET intersection_set, union_set, temp_set2;
1204   bool important_class_p[N_REG_CLASSES];
1205
1206   memset (important_class_p, 0, sizeof (important_class_p));
1207   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1208     important_class_p[ira_important_classes[i]] = true;
1209   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1210     {
1211       ira_reg_class_super_classes[cl1][0] = LIM_REG_CLASSES;
1212       for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1213         {
1214           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2] = false;
1215           ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = NO_REGS;
1216           ira_reg_class_subset[cl1][cl2] = NO_REGS;
1217           COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl1]);
1218           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1219           COPY_HARD_REG_SET (temp_set2, reg_class_contents[cl2]);
1220           AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1221           if (hard_reg_set_empty_p (temp_hard_regset)
1222               && hard_reg_set_empty_p (temp_set2))
1223             {
1224               /* The both classes have no allocatable hard registers
1225                  -- take all class hard registers into account and use
1226                  reg_class_subunion and reg_class_superunion.  */
1227               for (i = 0;; i++)
1228                 {
1229                   cl3 = reg_class_subclasses[cl1][i];
1230                   if (cl3 == LIM_REG_CLASSES)
1231                     break;
1232                   if (reg_class_subset_p (ira_reg_class_intersect[cl1][cl2],
1233                                           (enum reg_class) cl3))
1234                     ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1235                 }
1236               ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = reg_class_subunion[cl1][cl2];
1237               ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = reg_class_superunion[cl1][cl2];
1238               continue;
1239             }
1240           ira_reg_classes_intersect_p[cl1][cl2]
1241             = hard_reg_set_intersect_p (temp_hard_regset, temp_set2);
1242           if (important_class_p[cl1] && important_class_p[cl2]
1243               && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2))
1244             {
1245               /* CL1 and CL2 are important classes and CL1 allocatable
1246                  hard register set is inside of CL2 allocatable hard
1247                  registers -- make CL1 a superset of CL2.  */
1248               enum reg_class *p;
1249
1250               p = &ira_reg_class_super_classes[cl1][0];
1251               while (*p != LIM_REG_CLASSES)
1252                 p++;
1253               *p++ = (enum reg_class) cl2;
1254               *p = LIM_REG_CLASSES;
1255             }
1256           ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1257           ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = NO_REGS;
1258           COPY_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl1]);
1259           AND_HARD_REG_SET (intersection_set, reg_class_contents[cl2]);
1260           AND_COMPL_HARD_REG_SET (intersection_set, no_unit_alloc_regs);
1261           COPY_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl1]);
1262           IOR_HARD_REG_SET (union_set, reg_class_contents[cl2]);
1263           AND_COMPL_HARD_REG_SET (union_set, no_unit_alloc_regs);
1264           for (cl3 = 0; cl3 < N_REG_CLASSES; cl3++)
1265             {
1266               COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl3]);
1267               AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1268               if (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, intersection_set))
1269                 {
1270                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1271                      intersection of allocatable hard register sets
1272                      of CL1 and CL2.  */
1273                   if (important_class_p[cl3])
1274                     {
1275                       COPY_HARD_REG_SET
1276                         (temp_set2,
1277                          reg_class_contents
1278                          [(int) ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]]);
1279                       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1280                       if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1281                           /* If the allocatable hard register sets are
1282                              the same, prefer GENERAL_REGS or the
1283                              smallest class for debugging
1284                              purposes.  */
1285                           || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1286                               && (cl3 == GENERAL_REGS
1287                                   || ((ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]
1288                                        != GENERAL_REGS)
1289                                       && hard_reg_set_subset_p
1290                                          (reg_class_contents[cl3],
1291                                           reg_class_contents
1292                                           [(int)
1293                                            ira_reg_class_intersect[cl1][cl2]])))))
1294                         ira_reg_class_intersect[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1295                     }
1296                   COPY_HARD_REG_SET
1297                     (temp_set2,
1298                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subset[cl1][cl2]]);
1299                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1300                   if (! hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1301                       /* Ignore unavailable hard registers and prefer
1302                          smallest class for debugging purposes.  */
1303                       || (hard_reg_set_equal_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1304                           && hard_reg_set_subset_p
1305                              (reg_class_contents[cl3],
1306                               reg_class_contents
1307                               [(int) ira_reg_class_subset[cl1][cl2]])))
1308                     ira_reg_class_subset[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1309                 }
1310               if (important_class_p[cl3]
1311                   && hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, union_set))
1312                 {
1313                   /* CL3 allocatable hard register set is inside of
1314                      union of allocatable hard register sets of CL1
1315                      and CL2.  */
1316                   COPY_HARD_REG_SET
1317                     (temp_set2,
1318                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]]);
1319                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1320                   if (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1321                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_set2, temp_hard_regset)
1322                           
1323                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1324                                                       temp_hard_regset)
1325                               || cl3 == GENERAL_REGS
1326                               /* If the allocatable hard register sets are the
1327                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1328                                  class for debugging purposes.  */
1329                               || (ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1330                                   && hard_reg_set_subset_p
1331                                      (reg_class_contents[cl3],
1332                                       reg_class_contents
1333                                       [(int) ira_reg_class_subunion[cl1][cl2]])))))
1334                     ira_reg_class_subunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1335                 }
1336               if (hard_reg_set_subset_p (union_set, temp_hard_regset))
1337                 {
1338                   /* CL3 allocatable hard register set contains union
1339                      of allocatable hard register sets of CL1 and
1340                      CL2.  */
1341                   COPY_HARD_REG_SET
1342                     (temp_set2,
1343                      reg_class_contents[(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]]);
1344                   AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_set2, no_unit_alloc_regs);
1345                   if (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] == NO_REGS
1346                       || (hard_reg_set_subset_p (temp_hard_regset, temp_set2)
1347
1348                           && (! hard_reg_set_equal_p (temp_set2,
1349                                                       temp_hard_regset)
1350                               || cl3 == GENERAL_REGS
1351                               /* If the allocatable hard register sets are the
1352                                  same, prefer GENERAL_REGS or the smallest
1353                                  class for debugging purposes.  */
1354                               || (ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] != GENERAL_REGS
1355                                   && hard_reg_set_subset_p
1356                                      (reg_class_contents[cl3],
1357                                       reg_class_contents
1358                                       [(int) ira_reg_class_superunion[cl1][cl2]])))))
1359                     ira_reg_class_superunion[cl1][cl2] = (enum reg_class) cl3;
1360                 }
1361             }
1362         }
1363     }
1364 }
1365
1366 /* Output all uniform and important classes into file F.  */
1367 static void
1368 print_uniform_and_important_classes (FILE *f)
1369 {
1370   int i, cl;
1371
1372   fprintf (f, "Uniform classes:\n");
1373   for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1374     if (ira_uniform_class_p[cl])
1375       fprintf (f, " %s", reg_class_names[cl]);
1376   fprintf (f, "\nImportant classes:\n");
1377   for (i = 0; i < ira_important_classes_num; i++)
1378     fprintf (f, " %s", reg_class_names[ira_important_classes[i]]);
1379   fprintf (f, "\n");
1380 }
1381
1382 /* Output all possible allocno or pressure classes and their
1383    translation map into file F.  */
1384 static void
1385 print_translated_classes (FILE *f, bool pressure_p)
1386 {
1387   int classes_num = (pressure_p
1388                      ? ira_pressure_classes_num : ira_allocno_classes_num);
1389   enum reg_class *classes = (pressure_p
1390                              ? ira_pressure_classes : ira_allocno_classes);
1391   enum reg_class *class_translate = (pressure_p
1392                                      ? ira_pressure_class_translate
1393                                      : ira_allocno_class_translate);
1394   int i;
1395
1396   fprintf (f, "%s classes:\n", pressure_p ? "Pressure" : "Allocno");
1397   for (i = 0; i < classes_num; i++)
1398     fprintf (f, " %s", reg_class_names[classes[i]]);
1399   fprintf (f, "\nClass translation:\n");
1400   for (i = 0; i < N_REG_CLASSES; i++)
1401     fprintf (f, " %s -> %s\n", reg_class_names[i],
1402              reg_class_names[class_translate[i]]);
1403 }
1404
1405 /* Output all possible allocno and translation classes and the
1406    translation maps into stderr.  */
1407 void
1408 ira_debug_allocno_classes (void)
1409 {
1410   print_uniform_and_important_classes (stderr);
1411   print_translated_classes (stderr, false);
1412   print_translated_classes (stderr, true);
1413 }
1414
1415 /* Set up different arrays concerning class subsets, allocno and
1416    important classes.  */
1417 static void
1418 find_reg_classes (void)
1419 {
1420   setup_allocno_and_important_classes ();
1421   setup_class_translate ();
1422   reorder_important_classes ();
1423   setup_reg_class_relations ();
1424 }
1425
1426 \f
1427
1428 /* Set up the array above.  */
1429 static void
1430 setup_hard_regno_aclass (void)
1431 {
1432   int i;
1433
1434   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1435     {
1436 #if 1
1437       ira_hard_regno_allocno_class[i]
1438         = (TEST_HARD_REG_BIT (no_unit_alloc_regs, i)
1439            ? NO_REGS
1440            : ira_allocno_class_translate[REGNO_REG_CLASS (i)]);
1441 #else
1442       int j;
1443       enum reg_class cl;
1444       ira_hard_regno_allocno_class[i] = NO_REGS;
1445       for (j = 0; j < ira_allocno_classes_num; j++)
1446         {
1447           cl = ira_allocno_classes[j];
1448           if (ira_class_hard_reg_index[cl][i] >= 0)
1449             {
1450               ira_hard_regno_allocno_class[i] = cl;
1451               break;
1452             }
1453         }
1454 #endif
1455     }
1456 }
1457
1458 \f
1459
1460 /* Form IRA_REG_CLASS_MAX_NREGS and IRA_REG_CLASS_MIN_NREGS maps.  */
1461 static void
1462 setup_reg_class_nregs (void)
1463 {
1464   int i, cl, cl2, m;
1465
1466   for (m = 0; m < MAX_MACHINE_MODE; m++)
1467     {
1468       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1469         ira_reg_class_max_nregs[cl][m]
1470           = ira_reg_class_min_nregs[cl][m]
1471           = targetm.class_max_nregs ((reg_class_t) cl, (machine_mode) m);
1472       for (cl = 0; cl < N_REG_CLASSES; cl++)
1473         for (i = 0;
1474              (cl2 = alloc_reg_class_subclasses[cl][i]) != LIM_REG_CLASSES;
1475              i++)
1476           if (ira_reg_class_min_nregs[cl2][m]
1477               < ira_reg_class_min_nregs[cl][m])
1478             ira_reg_class_min_nregs[cl][m] = ira_reg_class_min_nregs[cl2][m];
1479     }
1480 }
1481
1482 \f
1483
1484 /* Set up IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS and IRA_CLASS_SINGLETON.
1485    This function is called once IRA_CLASS_HARD_REGS has been initialized.  */
1486 static void
1487 setup_prohibited_class_mode_regs (void)
1488 {
1489   int j, k, hard_regno, cl, last_hard_regno, count;
1490
1491   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1492     {
1493       COPY_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, reg_class_contents[cl]);
1494       AND_COMPL_HARD_REG_SET (temp_hard_regset, no_unit_alloc_regs);
1495       for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1496         {
1497           count = 0;
1498           last_hard_regno = -1;
1499           CLEAR_HARD_REG_SET (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j]);
1500           for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1501             {
1502               hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1503               if (! HARD_REGNO_MODE_OK (hard_regno, (machine_mode) j))
1504                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1505                                   hard_regno);
1506               else if (in_hard_reg_set_p (temp_hard_regset,
1507                                           (machine_mode) j, hard_regno))
1508                 {
1509                   last_hard_regno = hard_regno;
1510                   count++;
1511                 }
1512             }
1513           ira_class_singleton[cl][j] = (count == 1 ? last_hard_regno : -1);
1514         }
1515     }
1516 }
1517
1518 /* Clarify IRA_PROHIBITED_CLASS_MODE_REGS by excluding hard registers
1519    spanning from one register pressure class to another one.  It is
1520    called after defining the pressure classes.  */
1521 static void
1522 clarify_prohibited_class_mode_regs (void)
1523 {
1524   int j, k, hard_regno, cl, pclass, nregs;
1525
1526   for (cl = (int) N_REG_CLASSES - 1; cl >= 0; cl--)
1527     for (j = 0; j < NUM_MACHINE_MODES; j++)
1528       {
1529         CLEAR_HARD_REG_SET (ira_useful_class_mode_regs[cl][j]);
1530         for (k = ira_class_hard_regs_num[cl] - 1; k >= 0; k--)
1531           {
1532             hard_regno = ira_class_hard_regs[cl][k];
1533             if (TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j], hard_regno))
1534               continue;
1535             nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][j];
1536             if (hard_regno + nregs > FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1537               {
1538                 SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1539                                   hard_regno);
1540                  continue;
1541               }
1542             pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
1543             for (nregs-- ;nregs >= 0; nregs--)
1544               if (((enum reg_class) pclass
1545                    != ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS
1546                                                    (hard_regno + nregs)]))
1547                 {
1548                   SET_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1549                                     hard_regno);
1550                   break;
1551                 }
1552             if (!TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_class_mode_regs[cl][j],
1553                                     hard_regno))
1554               add_to_hard_reg_set (&ira_useful_class_mode_regs[cl][j],
1555                                    (machine_mode) j, hard_regno);
1556           }
1557       }
1558 }
1559 \f
1560 /* Allocate and initialize IRA_REGISTER_MOVE_COST, IRA_MAY_MOVE_IN_COST
1561    and IRA_MAY_MOVE_OUT_COST for MODE.  */
1562 void
1563 ira_init_register_move_cost (machine_mode mode)
1564 {
1565   static unsigned short last_move_cost[N_REG_CLASSES][N_REG_CLASSES];
1566   bool all_match = true;
1567   unsigned int cl1, cl2;
1568
1569   ira_assert (ira_register_move_cost[mode] == NULL
1570               && ira_may_move_in_cost[mode] == NULL
1571               && ira_may_move_out_cost[mode] == NULL);
1572   ira_assert (have_regs_of_mode[mode]);
1573   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1574     for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1575       {
1576         int cost;
1577         if (!contains_reg_of_mode[cl1][mode]
1578             || !contains_reg_of_mode[cl2][mode])
1579           {
1580             if ((ira_reg_class_max_nregs[cl1][mode]
1581                  > ira_class_hard_regs_num[cl1])
1582                 || (ira_reg_class_max_nregs[cl2][mode]
1583                     > ira_class_hard_regs_num[cl2]))
1584               cost = 65535;
1585             else
1586               cost = (ira_memory_move_cost[mode][cl1][0]
1587                       + ira_memory_move_cost[mode][cl2][1]) * 2;
1588           }
1589         else
1590           {
1591             cost = register_move_cost (mode, (enum reg_class) cl1,
1592                                        (enum reg_class) cl2);
1593             ira_assert (cost < 65535);
1594           }
1595         all_match &= (last_move_cost[cl1][cl2] == cost);
1596         last_move_cost[cl1][cl2] = cost;
1597       }
1598   if (all_match && last_mode_for_init_move_cost != -1)
1599     {
1600       ira_register_move_cost[mode]
1601         = ira_register_move_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1602       ira_may_move_in_cost[mode]
1603         = ira_may_move_in_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1604       ira_may_move_out_cost[mode]
1605         = ira_may_move_out_cost[last_mode_for_init_move_cost];
1606       return;
1607     }
1608   last_mode_for_init_move_cost = mode;
1609   ira_register_move_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1610   ira_may_move_in_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1611   ira_may_move_out_cost[mode] = XNEWVEC (move_table, N_REG_CLASSES);
1612   for (cl1 = 0; cl1 < N_REG_CLASSES; cl1++)
1613     for (cl2 = 0; cl2 < N_REG_CLASSES; cl2++)
1614       {
1615         int cost;
1616         enum reg_class *p1, *p2;
1617         
1618         if (last_move_cost[cl1][cl2] == 65535)
1619           {
1620             ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1621             ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1622             ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 65535;
1623           }
1624         else
1625           {
1626             cost = last_move_cost[cl1][cl2];
1627             
1628             for (p2 = &reg_class_subclasses[cl2][0];
1629                  *p2 != LIM_REG_CLASSES; p2++)
1630               if (ira_class_hard_regs_num[*p2] > 0
1631                   && (ira_reg_class_max_nregs[*p2][mode]
1632                       <= ira_class_hard_regs_num[*p2]))
1633                 cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][cl1][*p2]);
1634             
1635             for (p1 = &reg_class_subclasses[cl1][0];
1636                  *p1 != LIM_REG_CLASSES; p1++)
1637               if (ira_class_hard_regs_num[*p1] > 0
1638                   && (ira_reg_class_max_nregs[*p1][mode]
1639                       <= ira_class_hard_regs_num[*p1]))
1640                 cost = MAX (cost, ira_register_move_cost[mode][*p1][cl2]);
1641             
1642             ira_assert (cost <= 65535);
1643             ira_register_move_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1644             
1645             if (ira_class_subset_p[cl1][cl2])
1646               ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1647             else
1648               ira_may_move_in_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1649             
1650             if (ira_class_subset_p[cl2][cl1])
1651               ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = 0;
1652             else
1653               ira_may_move_out_cost[mode][cl1][cl2] = cost;
1654           }
1655       }
1656 }
1657
1658 \f
1659
1660 /* This is called once during compiler work.  It sets up
1661    different arrays whose values don't depend on the compiled
1662    function.  */
1663 void
1664 ira_init_once (void)
1665 {
1666   ira_init_costs_once ();
1667   lra_init_once ();
1668 }
1669
1670 /* Free ira_max_register_move_cost, ira_may_move_in_cost and
1671    ira_may_move_out_cost for each mode.  */
1672 void
1673 target_ira_int::free_register_move_costs (void)
1674 {
1675   int mode, i;
1676
1677   /* Reset move_cost and friends, making sure we only free shared
1678      table entries once.  */
1679   for (mode = 0; mode < MAX_MACHINE_MODE; mode++)
1680     if (x_ira_register_move_cost[mode])
1681       {
1682         for (i = 0;
1683              i < mode && (x_ira_register_move_cost[i]
1684                           != x_ira_register_move_cost[mode]);
1685              i++)
1686           ;
1687         if (i == mode)
1688           {
1689             free (x_ira_register_move_cost[mode]);
1690             free (x_ira_may_move_in_cost[mode]);
1691             free (x_ira_may_move_out_cost[mode]);
1692           }
1693       }
1694   memset (x_ira_register_move_cost, 0, sizeof x_ira_register_move_cost);
1695   memset (x_ira_may_move_in_cost, 0, sizeof x_ira_may_move_in_cost);
1696   memset (x_ira_may_move_out_cost, 0, sizeof x_ira_may_move_out_cost);
1697   last_mode_for_init_move_cost = -1;
1698 }
1699
1700 target_ira_int::~target_ira_int ()
1701 {
1702   free_ira_costs ();
1703   free_register_move_costs ();
1704 }
1705
1706 /* This is called every time when register related information is
1707    changed.  */
1708 void
1709 ira_init (void)
1710 {
1711   this_target_ira_int->free_register_move_costs ();
1712   setup_reg_mode_hard_regset ();
1713   setup_alloc_regs (flag_omit_frame_pointer != 0);
1714   setup_class_subset_and_memory_move_costs ();
1715   setup_reg_class_nregs ();
1716   setup_prohibited_class_mode_regs ();
1717   find_reg_classes ();
1718   clarify_prohibited_class_mode_regs ();
1719   setup_hard_regno_aclass ();
1720   ira_init_costs ();
1721 }
1722
1723 \f
1724 #define ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p \
1725   (this_target_ira_int->x_ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1726
1727 /* Set up IRA_PROHIBITED_MODE_MOVE_REGS.  */
1728 static void
1729 setup_prohibited_mode_move_regs (void)
1730 {
1731   int i, j;
1732   rtx test_reg1, test_reg2, move_pat;
1733   rtx_insn *move_insn;
1734
1735   if (ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p)
1736     return;
1737   ira_prohibited_mode_move_regs_initialized_p = true;
1738   test_reg1 = gen_rtx_REG (word_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 1);
1739   test_reg2 = gen_rtx_REG (word_mode, LAST_VIRTUAL_REGISTER + 2);
1740   move_pat = gen_rtx_SET (test_reg1, test_reg2);
1741   move_insn = gen_rtx_INSN (VOIDmode, 0, 0, 0, move_pat, 0, -1, 0);
1742   for (i = 0; i < NUM_MACHINE_MODES; i++)
1743     {
1744       SET_HARD_REG_SET (ira_prohibited_mode_move_regs[i]);
1745       for (j = 0; j < FIRST_PSEUDO_REGISTER; j++)
1746         {
1747           if (! HARD_REGNO_MODE_OK (j, (machine_mode) i))
1748             continue;
1749           set_mode_and_regno (test_reg1, (machine_mode) i, j);
1750           set_mode_and_regno (test_reg2, (machine_mode) i, j);
1751           INSN_CODE (move_insn) = -1;
1752           recog_memoized (move_insn);
1753           if (INSN_CODE (move_insn) < 0)
1754             continue;
1755           extract_insn (move_insn);
1756           /* We don't know whether the move will be in code that is optimized
1757              for size or speed, so consider all enabled alternatives.  */
1758           if (! constrain_operands (1, get_enabled_alternatives (move_insn)))
1759             continue;
1760           CLEAR_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs[i], j);
1761         }
1762     }
1763 }
1764
1765 \f
1766
1767 /* Setup possible alternatives in ALTS for INSN.  */
1768 void
1769 ira_setup_alts (rtx_insn *insn, HARD_REG_SET &alts)
1770 {
1771   /* MAP nalt * nop -> start of constraints for given operand and
1772      alternative.  */
1773   static vec<const char *> insn_constraints;
1774   int nop, nalt;
1775   bool curr_swapped;
1776   const char *p;
1777   int commutative = -1;
1778
1779   extract_insn (insn);
1780   alternative_mask preferred = get_preferred_alternatives (insn);
1781   CLEAR_HARD_REG_SET (alts);
1782   insn_constraints.release ();
1783   insn_constraints.safe_grow_cleared (recog_data.n_operands
1784                                       * recog_data.n_alternatives + 1);
1785   /* Check that the hard reg set is enough for holding all
1786      alternatives.  It is hard to imagine the situation when the
1787      assertion is wrong.  */
1788   ira_assert (recog_data.n_alternatives
1789               <= (int) MAX (sizeof (HARD_REG_ELT_TYPE) * CHAR_BIT,
1790                             FIRST_PSEUDO_REGISTER));
1791   for (curr_swapped = false;; curr_swapped = true)
1792     {
1793       /* Calculate some data common for all alternatives to speed up the
1794          function.  */
1795       for (nop = 0; nop < recog_data.n_operands; nop++)
1796         {
1797           for (nalt = 0, p = recog_data.constraints[nop];
1798                nalt < recog_data.n_alternatives;
1799                nalt++)
1800             {
1801               insn_constraints[nop * recog_data.n_alternatives + nalt] = p;
1802               while (*p && *p != ',')
1803                 {
1804                   /* We only support one commutative marker, the first
1805                      one.  We already set commutative above.  */
1806                   if (*p == '%' && commutative < 0)
1807                     commutative = nop;
1808                   p++;
1809                 }
1810               if (*p)
1811                 p++;
1812             }
1813         }
1814       for (nalt = 0; nalt < recog_data.n_alternatives; nalt++)
1815         {
1816           if (!TEST_BIT (preferred, nalt)
1817               || TEST_HARD_REG_BIT (alts, nalt))
1818             continue;
1819
1820           for (nop = 0; nop < recog_data.n_operands; nop++)
1821             {
1822               int c, len;
1823
1824               rtx op = recog_data.operand[nop];
1825               p = insn_constraints[nop * recog_data.n_alternatives + nalt];
1826               if (*p == 0 || *p == ',')
1827                 continue;
1828               
1829               do
1830                 switch (c = *p, len = CONSTRAINT_LEN (c, p), c)
1831                   {
1832                   case '#':
1833                   case ',':
1834                     c = '\0';
1835                   case '\0':
1836                     len = 0;
1837                     break;
1838                   
1839                   case '%':
1840                     /* The commutative modifier is handled above.  */
1841                     break;
1842
1843                   case '0':  case '1':  case '2':  case '3':  case '4':
1844                   case '5':  case '6':  case '7':  case '8':  case '9':
1845                     goto op_success;
1846                     break;
1847                     
1848                   case 'g':
1849                     goto op_success;
1850                     break;
1851                     
1852                   default:
1853                     {
1854                       enum constraint_num cn = lookup_constraint (p);
1855                       switch (get_constraint_type (cn))
1856                         {
1857                         case CT_REGISTER:
1858                           if (reg_class_for_constraint (cn) != NO_REGS)
1859                             goto op_success;
1860                           break;
1861
1862                         case CT_CONST_INT:
1863                           if (CONST_INT_P (op)
1864                               && (insn_const_int_ok_for_constraint
1865                                   (INTVAL (op), cn)))
1866                             goto op_success;
1867                           break;
1868
1869                         case CT_ADDRESS:
1870                         case CT_MEMORY:
1871                         case CT_SPECIAL_MEMORY:
1872                           goto op_success;
1873
1874                         case CT_FIXED_FORM:
1875                           if (constraint_satisfied_p (op, cn))
1876                             goto op_success;
1877                           break;
1878                         }
1879                       break;
1880                     }
1881                   }
1882               while (p += len, c);
1883               break;
1884             op_success:
1885               ;
1886             }
1887           if (nop >= recog_data.n_operands)
1888             SET_HARD_REG_BIT (alts, nalt);
1889         }
1890       if (commutative < 0)
1891         break;
1892       /* Swap forth and back to avoid changing recog_data.  */
1893       std::swap (recog_data.operand[commutative],
1894                  recog_data.operand[commutative + 1]);
1895       if (curr_swapped)
1896         break;
1897     }
1898 }
1899
1900 /* Return the number of the output non-early clobber operand which
1901    should be the same in any case as operand with number OP_NUM (or
1902    negative value if there is no such operand).  The function takes
1903    only really possible alternatives into consideration.  */
1904 int
1905 ira_get_dup_out_num (int op_num, HARD_REG_SET &alts)
1906 {
1907   int curr_alt, c, original, dup;
1908   bool ignore_p, use_commut_op_p;
1909   const char *str;
1910
1911   if (op_num < 0 || recog_data.n_alternatives == 0)
1912     return -1;
1913   /* We should find duplications only for input operands.  */
1914   if (recog_data.operand_type[op_num] != OP_IN)
1915     return -1;
1916   str = recog_data.constraints[op_num];
1917   use_commut_op_p = false;
1918   for (;;)
1919     {
1920       rtx op = recog_data.operand[op_num];
1921       
1922       for (curr_alt = 0, ignore_p = !TEST_HARD_REG_BIT (alts, curr_alt),
1923            original = -1;;)
1924         {
1925           c = *str;
1926           if (c == '\0')
1927             break;
1928           if (c == '#')
1929             ignore_p = true;
1930           else if (c == ',')
1931             {
1932               curr_alt++;
1933               ignore_p = !TEST_HARD_REG_BIT (alts, curr_alt);
1934             }
1935           else if (! ignore_p)
1936             switch (c)
1937               {
1938               case 'g':
1939                 goto fail;
1940               default:
1941                 {
1942                   enum constraint_num cn = lookup_constraint (str);
1943                   enum reg_class cl = reg_class_for_constraint (cn);
1944                   if (cl != NO_REGS
1945                       && !targetm.class_likely_spilled_p (cl))
1946                     goto fail;
1947                   if (constraint_satisfied_p (op, cn))
1948                     goto fail;
1949                   break;
1950                 }
1951                 
1952               case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
1953               case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
1954                 if (original != -1 && original != c)
1955                   goto fail;
1956                 original = c;
1957                 break;
1958               }
1959           str += CONSTRAINT_LEN (c, str);
1960         }
1961       if (original == -1)
1962         goto fail;
1963       dup = -1;
1964       for (ignore_p = false, str = recog_data.constraints[original - '0'];
1965            *str != 0;
1966            str++)
1967         if (ignore_p)
1968           {
1969             if (*str == ',')
1970               ignore_p = false;
1971           }
1972         else if (*str == '#')
1973           ignore_p = true;
1974         else if (! ignore_p)
1975           {
1976             if (*str == '=')
1977               dup = original - '0';
1978             /* It is better ignore an alternative with early clobber.  */
1979             else if (*str == '&')
1980               goto fail;
1981           }
1982       if (dup >= 0)
1983         return dup;
1984     fail:
1985       if (use_commut_op_p)
1986         break;
1987       use_commut_op_p = true;
1988       if (recog_data.constraints[op_num][0] == '%')
1989         str = recog_data.constraints[op_num + 1];
1990       else if (op_num > 0 && recog_data.constraints[op_num - 1][0] == '%')
1991         str = recog_data.constraints[op_num - 1];
1992       else
1993         break;
1994     }
1995   return -1;
1996 }
1997
1998 \f
1999
2000 /* Search forward to see if the source register of a copy insn dies
2001    before either it or the destination register is modified, but don't
2002    scan past the end of the basic block.  If so, we can replace the
2003    source with the destination and let the source die in the copy
2004    insn.
2005
2006    This will reduce the number of registers live in that range and may
2007    enable the destination and the source coalescing, thus often saving
2008    one register in addition to a register-register copy.  */
2009
2010 static void
2011 decrease_live_ranges_number (void)
2012 {
2013   basic_block bb;
2014   rtx_insn *insn;
2015   rtx set, src, dest, dest_death, note;
2016   rtx_insn *p, *q;
2017   int sregno, dregno;
2018
2019   if (! flag_expensive_optimizations)
2020     return;
2021
2022   if (ira_dump_file)
2023     fprintf (ira_dump_file, "Starting decreasing number of live ranges...\n");
2024
2025   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2026     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
2027       {
2028         set = single_set (insn);
2029         if (! set)
2030           continue;
2031         src = SET_SRC (set);
2032         dest = SET_DEST (set);
2033         if (! REG_P (src) || ! REG_P (dest)
2034             || find_reg_note (insn, REG_DEAD, src))
2035           continue;
2036         sregno = REGNO (src);
2037         dregno = REGNO (dest);
2038         
2039         /* We don't want to mess with hard regs if register classes
2040            are small.  */
2041         if (sregno == dregno
2042             || (targetm.small_register_classes_for_mode_p (GET_MODE (src))
2043                 && (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2044                     || dregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER))
2045             /* We don't see all updates to SP if they are in an
2046                auto-inc memory reference, so we must disallow this
2047                optimization on them.  */
2048             || sregno == STACK_POINTER_REGNUM
2049             || dregno == STACK_POINTER_REGNUM)
2050           continue;
2051         
2052         dest_death = NULL_RTX;
2053
2054         for (p = NEXT_INSN (insn); p; p = NEXT_INSN (p))
2055           {
2056             if (! INSN_P (p))
2057               continue;
2058             if (BLOCK_FOR_INSN (p) != bb)
2059               break;
2060             
2061             if (reg_set_p (src, p) || reg_set_p (dest, p)
2062                 /* If SRC is an asm-declared register, it must not be
2063                    replaced in any asm.  Unfortunately, the REG_EXPR
2064                    tree for the asm variable may be absent in the SRC
2065                    rtx, so we can't check the actual register
2066                    declaration easily (the asm operand will have it,
2067                    though).  To avoid complicating the test for a rare
2068                    case, we just don't perform register replacement
2069                    for a hard reg mentioned in an asm.  */
2070                 || (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2071                     && asm_noperands (PATTERN (p)) >= 0
2072                     && reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (p)))
2073                 /* Don't change hard registers used by a call.  */
2074                 || (CALL_P (p) && sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2075                     && find_reg_fusage (p, USE, src))
2076                 /* Don't change a USE of a register.  */
2077                 || (GET_CODE (PATTERN (p)) == USE
2078                     && reg_overlap_mentioned_p (src, XEXP (PATTERN (p), 0))))
2079               break;
2080             
2081             /* See if all of SRC dies in P.  This test is slightly
2082                more conservative than it needs to be.  */
2083             if ((note = find_regno_note (p, REG_DEAD, sregno))
2084                 && GET_MODE (XEXP (note, 0)) == GET_MODE (src))
2085               {
2086                 int failed = 0;
2087                 
2088                 /* We can do the optimization.  Scan forward from INSN
2089                    again, replacing regs as we go.  Set FAILED if a
2090                    replacement can't be done.  In that case, we can't
2091                    move the death note for SRC.  This should be
2092                    rare.  */
2093                 
2094                 /* Set to stop at next insn.  */
2095                 for (q = next_real_insn (insn);
2096                      q != next_real_insn (p);
2097                      q = next_real_insn (q))
2098                   {
2099                     if (reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
2100                       {
2101                         /* If SRC is a hard register, we might miss
2102                            some overlapping registers with
2103                            validate_replace_rtx, so we would have to
2104                            undo it.  We can't if DEST is present in
2105                            the insn, so fail in that combination of
2106                            cases.  */
2107                         if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2108                             && reg_mentioned_p (dest, PATTERN (q)))
2109                           failed = 1;
2110                         
2111                         /* Attempt to replace all uses.  */
2112                         else if (!validate_replace_rtx (src, dest, q))
2113                           failed = 1;
2114                         
2115                         /* If this succeeded, but some part of the
2116                            register is still present, undo the
2117                            replacement.  */
2118                         else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
2119                                  && reg_overlap_mentioned_p (src, PATTERN (q)))
2120                           {
2121                             validate_replace_rtx (dest, src, q);
2122                             failed = 1;
2123                           }
2124                       }
2125                     
2126                     /* If DEST dies here, remove the death note and
2127                        save it for later.  Make sure ALL of DEST dies
2128                        here; again, this is overly conservative.  */
2129                     if (! dest_death
2130                         && (dest_death = find_regno_note (q, REG_DEAD, dregno)))
2131                       {
2132                         if (GET_MODE (XEXP (dest_death, 0)) == GET_MODE (dest))
2133                           remove_note (q, dest_death);
2134                         else
2135                           {
2136                             failed = 1;
2137                             dest_death = 0;
2138                           }
2139                       }
2140                   }
2141                 
2142                 if (! failed)
2143                   {
2144                     /* Move death note of SRC from P to INSN.  */
2145                     remove_note (p, note);
2146                     XEXP (note, 1) = REG_NOTES (insn);
2147                     REG_NOTES (insn) = note;
2148                   }
2149                 
2150                 /* DEST is also dead if INSN has a REG_UNUSED note for
2151                    DEST.  */
2152                 if (! dest_death
2153                     && (dest_death
2154                         = find_regno_note (insn, REG_UNUSED, dregno)))
2155                   {
2156                     PUT_REG_NOTE_KIND (dest_death, REG_DEAD);
2157                     remove_note (insn, dest_death);
2158                   }
2159                 
2160                 /* Put death note of DEST on P if we saw it die.  */
2161                 if (dest_death)
2162                   {
2163                     XEXP (dest_death, 1) = REG_NOTES (p);
2164                     REG_NOTES (p) = dest_death;
2165                   }
2166                 break;
2167               }
2168             
2169             /* If SRC is a hard register which is set or killed in
2170                some other way, we can't do this optimization.  */
2171             else if (sregno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && dead_or_set_p (p, src))
2172               break;
2173           }
2174       }
2175 }
2176
2177 \f
2178
2179 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading X.  */
2180 static bool
2181 ira_bad_reload_regno_1 (int regno, rtx x)
2182 {
2183   int x_regno, n, i;
2184   ira_allocno_t a;
2185   enum reg_class pref;
2186
2187   /* We only deal with pseudo regs.  */
2188   if (! x || GET_CODE (x) != REG)
2189     return false;
2190
2191   x_regno = REGNO (x);
2192   if (x_regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
2193     return false;
2194
2195   /* If the pseudo prefers REGNO explicitly, then do not consider
2196      REGNO a bad spill choice.  */
2197   pref = reg_preferred_class (x_regno);
2198   if (reg_class_size[pref] == 1)
2199     return !TEST_HARD_REG_BIT (reg_class_contents[pref], regno);
2200
2201   /* If the pseudo conflicts with REGNO, then we consider REGNO a
2202      poor choice for a reload regno.  */
2203   a = ira_regno_allocno_map[x_regno];
2204   n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2205   for (i = 0; i < n; i++)
2206     {
2207       ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2208       if (TEST_HARD_REG_BIT (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj), regno))
2209         return true;
2210     }
2211   return false;
2212 }
2213
2214 /* Return nonzero if REGNO is a particularly bad choice for reloading
2215    IN or OUT.  */
2216 bool
2217 ira_bad_reload_regno (int regno, rtx in, rtx out)
2218 {
2219   return (ira_bad_reload_regno_1 (regno, in)
2220           || ira_bad_reload_regno_1 (regno, out));
2221 }
2222
2223 /* Add register clobbers from asm statements.  */
2224 static void
2225 compute_regs_asm_clobbered (void)
2226 {
2227   basic_block bb;
2228
2229   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2230     {
2231       rtx_insn *insn;
2232       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
2233         {
2234           df_ref def;
2235
2236           if (NONDEBUG_INSN_P (insn) && extract_asm_operands (PATTERN (insn)))
2237             FOR_EACH_INSN_DEF (def, insn)
2238               {
2239                 unsigned int dregno = DF_REF_REGNO (def);
2240                 if (HARD_REGISTER_NUM_P (dregno))
2241                   add_to_hard_reg_set (&crtl->asm_clobbers,
2242                                        GET_MODE (DF_REF_REAL_REG (def)),
2243                                        dregno);
2244               }
2245         }
2246     }
2247 }
2248
2249
2250 /* Set up ELIMINABLE_REGSET, IRA_NO_ALLOC_REGS, and
2251    REGS_EVER_LIVE.  */
2252 void
2253 ira_setup_eliminable_regset (void)
2254 {
2255 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2256   int i;
2257   static const struct {const int from, to; } eliminables[] = ELIMINABLE_REGS;
2258 #endif
2259   /* FIXME: If EXIT_IGNORE_STACK is set, we will not save and restore
2260      sp for alloca.  So we can't eliminate the frame pointer in that
2261      case.  At some point, we should improve this by emitting the
2262      sp-adjusting insns for this case.  */
2263   frame_pointer_needed
2264     = (! flag_omit_frame_pointer
2265        || (cfun->calls_alloca && EXIT_IGNORE_STACK)
2266        /* We need the frame pointer to catch stack overflow exceptions if
2267           the stack pointer is moving (as for the alloca case just above).  */
2268        || (STACK_CHECK_MOVING_SP
2269            && flag_stack_check
2270            && flag_exceptions
2271            && cfun->can_throw_non_call_exceptions)
2272        || crtl->accesses_prior_frames
2273        || (SUPPORTS_STACK_ALIGNMENT && crtl->stack_realign_needed)
2274        /* We need a frame pointer for all Cilk Plus functions that use
2275           Cilk keywords.  */
2276        || (flag_cilkplus && cfun->is_cilk_function)
2277        || targetm.frame_pointer_required ());
2278
2279     /* The chance that FRAME_POINTER_NEEDED is changed from inspecting
2280        RTL is very small.  So if we use frame pointer for RA and RTL
2281        actually prevents this, we will spill pseudos assigned to the
2282        frame pointer in LRA.  */
2283
2284   if (frame_pointer_needed)
2285     df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2286     
2287   COPY_HARD_REG_SET (ira_no_alloc_regs, no_unit_alloc_regs);
2288   CLEAR_HARD_REG_SET (eliminable_regset);
2289
2290   compute_regs_asm_clobbered ();
2291
2292   /* Build the regset of all eliminable registers and show we can't
2293      use those that we already know won't be eliminated.  */
2294 #ifdef ELIMINABLE_REGS
2295   for (i = 0; i < (int) ARRAY_SIZE (eliminables); i++)
2296     {
2297       bool cannot_elim
2298         = (! targetm.can_eliminate (eliminables[i].from, eliminables[i].to)
2299            || (eliminables[i].to == STACK_POINTER_REGNUM && frame_pointer_needed));
2300
2301       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, eliminables[i].from))
2302         {
2303             SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, eliminables[i].from);
2304
2305             if (cannot_elim)
2306               SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, eliminables[i].from);
2307         }
2308       else if (cannot_elim)
2309         error ("%s cannot be used in asm here",
2310                reg_names[eliminables[i].from]);
2311       else
2312         df_set_regs_ever_live (eliminables[i].from, true);
2313     }
2314   if (!HARD_FRAME_POINTER_IS_FRAME_POINTER)
2315     {
2316       if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
2317         {
2318           SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2319           if (frame_pointer_needed)
2320             SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM);
2321         }
2322       else if (frame_pointer_needed)
2323         error ("%s cannot be used in asm here",
2324                reg_names[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM]);
2325       else
2326         df_set_regs_ever_live (HARD_FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2327     }
2328
2329 #else
2330   if (!TEST_HARD_REG_BIT (crtl->asm_clobbers, HARD_FRAME_POINTER_REGNUM))
2331     {
2332       SET_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, FRAME_POINTER_REGNUM);
2333       if (frame_pointer_needed)
2334         SET_HARD_REG_BIT (ira_no_alloc_regs, FRAME_POINTER_REGNUM);
2335     }
2336   else if (frame_pointer_needed)
2337     error ("%s cannot be used in asm here", reg_names[FRAME_POINTER_REGNUM]);
2338   else
2339     df_set_regs_ever_live (FRAME_POINTER_REGNUM, true);
2340 #endif
2341 }
2342
2343 \f
2344
2345 /* Vector of substitutions of register numbers,
2346    used to map pseudo regs into hardware regs.
2347    This is set up as a result of register allocation.
2348    Element N is the hard reg assigned to pseudo reg N,
2349    or is -1 if no hard reg was assigned.
2350    If N is a hard reg number, element N is N.  */
2351 short *reg_renumber;
2352
2353 /* Set up REG_RENUMBER and CALLER_SAVE_NEEDED (used by reload) from
2354    the allocation found by IRA.  */
2355 static void
2356 setup_reg_renumber (void)
2357 {
2358   int regno, hard_regno;
2359   ira_allocno_t a;
2360   ira_allocno_iterator ai;
2361
2362   caller_save_needed = 0;
2363   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2364     {
2365       if (ira_use_lra_p && ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2366         continue;
2367       /* There are no caps at this point.  */
2368       ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) == NULL);
2369       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
2370         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
2371            somewhere in a region.  */
2372         ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = true;
2373       ira_free_allocno_updated_costs (a);
2374       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2375       regno = ALLOCNO_REGNO (a);
2376       reg_renumber[regno] = (hard_regno < 0 ? -1 : hard_regno);
2377       if (hard_regno >= 0)
2378         {
2379           int i, nwords;
2380           enum reg_class pclass;
2381           ira_object_t obj;
2382           
2383           pclass = ira_pressure_class_translate[REGNO_REG_CLASS (hard_regno)];
2384           nwords = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2385           for (i = 0; i < nwords; i++)
2386             {
2387               obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2388               IOR_COMPL_HARD_REG_SET (OBJECT_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (obj),
2389                                       reg_class_contents[pclass]);
2390             }
2391           if (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a) != 0
2392               && ira_hard_reg_set_intersection_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2393                                                   call_used_reg_set))
2394             {
2395               ira_assert (!optimize || flag_caller_saves
2396                           || (ALLOCNO_CALLS_CROSSED_NUM (a)
2397                               == ALLOCNO_CHEAP_CALLS_CROSSED_NUM (a))
2398                           || regno >= ira_reg_equiv_len
2399                           || ira_equiv_no_lvalue_p (regno));
2400               caller_save_needed = 1;
2401             }
2402         }
2403     }
2404 }
2405
2406 /* Set up allocno assignment flags for further allocation
2407    improvements.  */
2408 static void
2409 setup_allocno_assignment_flags (void)
2410 {
2411   int hard_regno;
2412   ira_allocno_t a;
2413   ira_allocno_iterator ai;
2414
2415   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2416     {
2417       if (! ALLOCNO_ASSIGNED_P (a))
2418         /* It can happen if A is not referenced but partially anticipated
2419            somewhere in a region.  */
2420         ira_free_allocno_updated_costs (a);
2421       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2422       /* Don't assign hard registers to allocnos which are destination
2423          of removed store at the end of loop.  It has no sense to keep
2424          the same value in different hard registers.  It is also
2425          impossible to assign hard registers correctly to such
2426          allocnos because the cost info and info about intersected
2427          calls are incorrect for them.  */
2428       ALLOCNO_ASSIGNED_P (a) = (hard_regno >= 0
2429                                 || ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest_p
2430                                 || (ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
2431                                     - ALLOCNO_CLASS_COST (a)) < 0);
2432       ira_assert
2433         (hard_regno < 0
2434          || ira_hard_reg_in_set_p (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2435                                    reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)]));
2436     }
2437 }
2438
2439 /* Evaluate overall allocation cost and the costs for using hard
2440    registers and memory for allocnos.  */
2441 static void
2442 calculate_allocation_cost (void)
2443 {
2444   int hard_regno, cost;
2445   ira_allocno_t a;
2446   ira_allocno_iterator ai;
2447
2448   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
2449   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2450     {
2451       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2452       ira_assert (hard_regno < 0
2453                   || (ira_hard_reg_in_set_p
2454                       (hard_regno, ALLOCNO_MODE (a),
2455                        reg_class_contents[ALLOCNO_CLASS (a)])));
2456       if (hard_regno < 0)
2457         {
2458           cost = ALLOCNO_MEMORY_COST (a);
2459           ira_mem_cost += cost;
2460         }
2461       else if (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a) != NULL)
2462         {
2463           cost = (ALLOCNO_HARD_REG_COSTS (a)
2464                   [ira_class_hard_reg_index
2465                    [ALLOCNO_CLASS (a)][hard_regno]]);
2466           ira_reg_cost += cost;
2467         }
2468       else
2469         {
2470           cost = ALLOCNO_CLASS_COST (a);
2471           ira_reg_cost += cost;
2472         }
2473       ira_overall_cost += cost;
2474     }
2475
2476   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
2477     {
2478       fprintf (ira_dump_file,
2479                "+++Costs: overall %" PRId64
2480                ", reg %" PRId64
2481                ", mem %" PRId64
2482                ", ld %" PRId64
2483                ", st %" PRId64
2484                ", move %" PRId64,
2485                ira_overall_cost, ira_reg_cost, ira_mem_cost,
2486                ira_load_cost, ira_store_cost, ira_shuffle_cost);
2487       fprintf (ira_dump_file, "\n+++       move loops %d, new jumps %d\n",
2488                ira_move_loops_num, ira_additional_jumps_num);
2489     }
2490
2491 }
2492
2493 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2494 /* Check the correctness of the allocation.  We do need this because
2495    of complicated code to transform more one region internal
2496    representation into one region representation.  */
2497 static void
2498 check_allocation (void)
2499 {
2500   ira_allocno_t a;
2501   int hard_regno, nregs, conflict_nregs;
2502   ira_allocno_iterator ai;
2503
2504   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2505     {
2506       int n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
2507       int i;
2508
2509       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL
2510           || (hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a)) < 0)
2511         continue;
2512       nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (a)];
2513       if (nregs == 1)
2514         /* We allocated a single hard register.  */
2515         n = 1;
2516       else if (n > 1)
2517         /* We allocated multiple hard registers, and we will test
2518            conflicts in a granularity of single hard regs.  */
2519         nregs = 1;
2520
2521       for (i = 0; i < n; i++)
2522         {
2523           ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
2524           ira_object_t conflict_obj;
2525           ira_object_conflict_iterator oci;
2526           int this_regno = hard_regno;
2527           if (n > 1)
2528             {
2529               if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2530                 this_regno += n - i - 1;
2531               else
2532                 this_regno += i;
2533             }
2534           FOR_EACH_OBJECT_CONFLICT (obj, conflict_obj, oci)
2535             {
2536               ira_allocno_t conflict_a = OBJECT_ALLOCNO (conflict_obj);
2537               int conflict_hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (conflict_a);
2538               if (conflict_hard_regno < 0)
2539                 continue;
2540
2541               conflict_nregs
2542                 = (hard_regno_nregs
2543                    [conflict_hard_regno][ALLOCNO_MODE (conflict_a)]);
2544
2545               if (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a) > 1
2546                   && conflict_nregs == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a))
2547                 {
2548                   if (REG_WORDS_BIG_ENDIAN)
2549                     conflict_hard_regno += (ALLOCNO_NUM_OBJECTS (conflict_a)
2550                                             - OBJECT_SUBWORD (conflict_obj) - 1);
2551                   else
2552                     conflict_hard_regno += OBJECT_SUBWORD (conflict_obj);
2553                   conflict_nregs = 1;
2554                 }
2555
2556               if ((conflict_hard_regno <= this_regno
2557                  && this_regno < conflict_hard_regno + conflict_nregs)
2558                 || (this_regno <= conflict_hard_regno
2559                     && conflict_hard_regno < this_regno + nregs))
2560                 {
2561                   fprintf (stderr, "bad allocation for %d and %d\n",
2562                            ALLOCNO_REGNO (a), ALLOCNO_REGNO (conflict_a));
2563                   gcc_unreachable ();
2564                 }
2565             }
2566         }
2567     }
2568 }
2569 #endif
2570
2571 /* Allocate REG_EQUIV_INIT.  Set up it from IRA_REG_EQUIV which should
2572    be already calculated.  */
2573 static void
2574 setup_reg_equiv_init (void)
2575 {
2576   int i;
2577   int max_regno = max_reg_num ();
2578
2579   for (i = 0; i < max_regno; i++)
2580     reg_equiv_init (i) = ira_reg_equiv[i].init_insns;
2581 }
2582
2583 /* Update equiv regno from movement of FROM_REGNO to TO_REGNO.  INSNS
2584    are insns which were generated for such movement.  It is assumed
2585    that FROM_REGNO and TO_REGNO always have the same value at the
2586    point of any move containing such registers. This function is used
2587    to update equiv info for register shuffles on the region borders
2588    and for caller save/restore insns.  */
2589 void
2590 ira_update_equiv_info_by_shuffle_insn (int to_regno, int from_regno, rtx_insn *insns)
2591 {
2592   rtx_insn *insn;
2593   rtx x, note;
2594
2595   if (! ira_reg_equiv[from_regno].defined_p
2596       && (! ira_reg_equiv[to_regno].defined_p
2597           || ((x = ira_reg_equiv[to_regno].memory) != NULL_RTX
2598               && ! MEM_READONLY_P (x))))
2599     return;
2600   insn = insns;
2601   if (NEXT_INSN (insn) != NULL_RTX)
2602     {
2603       if (! ira_reg_equiv[to_regno].defined_p)
2604         {
2605           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].init_insns == NULL_RTX);
2606           return;
2607         }
2608       ira_reg_equiv[to_regno].defined_p = false;
2609       ira_reg_equiv[to_regno].memory
2610         = ira_reg_equiv[to_regno].constant
2611         = ira_reg_equiv[to_regno].invariant
2612         = ira_reg_equiv[to_regno].init_insns = NULL;
2613       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2614         fprintf (ira_dump_file,
2615                  "      Invalidating equiv info for reg %d\n", to_regno);
2616       return;
2617     }
2618   /* It is possible that FROM_REGNO still has no equivalence because
2619      in shuffles to_regno<-from_regno and from_regno<-to_regno the 2nd
2620      insn was not processed yet.  */
2621   if (ira_reg_equiv[from_regno].defined_p)
2622     {
2623       ira_reg_equiv[to_regno].defined_p = true;
2624       if ((x = ira_reg_equiv[from_regno].memory) != NULL_RTX)
2625         {
2626           ira_assert (ira_reg_equiv[from_regno].invariant == NULL_RTX
2627                       && ira_reg_equiv[from_regno].constant == NULL_RTX);
2628           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].memory == NULL_RTX
2629                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].memory, x));
2630           ira_reg_equiv[to_regno].memory = x;
2631           if (! MEM_READONLY_P (x))
2632             /* We don't add the insn to insn init list because memory
2633                equivalence is just to say what memory is better to use
2634                when the pseudo is spilled.  */
2635             return;
2636         }
2637       else if ((x = ira_reg_equiv[from_regno].constant) != NULL_RTX)
2638         {
2639           ira_assert (ira_reg_equiv[from_regno].invariant == NULL_RTX);
2640           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].constant == NULL_RTX
2641                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].constant, x));
2642           ira_reg_equiv[to_regno].constant = x;
2643         }
2644       else
2645         {
2646           x = ira_reg_equiv[from_regno].invariant;
2647           ira_assert (x != NULL_RTX);
2648           ira_assert (ira_reg_equiv[to_regno].invariant == NULL_RTX
2649                       || rtx_equal_p (ira_reg_equiv[to_regno].invariant, x));
2650           ira_reg_equiv[to_regno].invariant = x;
2651         }
2652       if (find_reg_note (insn, REG_EQUIV, x) == NULL_RTX)
2653         {
2654           note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, x);
2655           gcc_assert (note != NULL_RTX);
2656           if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2657             {
2658               fprintf (ira_dump_file,
2659                        "      Adding equiv note to insn %u for reg %d ",
2660                        INSN_UID (insn), to_regno);
2661               dump_value_slim (ira_dump_file, x, 1);
2662               fprintf (ira_dump_file, "\n");
2663             }
2664         }
2665     }
2666   ira_reg_equiv[to_regno].init_insns
2667     = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
2668                          ira_reg_equiv[to_regno].init_insns);
2669   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
2670     fprintf (ira_dump_file,
2671              "      Adding equiv init move insn %u to reg %d\n",
2672              INSN_UID (insn), to_regno);
2673 }
2674
2675 /* Fix values of array REG_EQUIV_INIT after live range splitting done
2676    by IRA.  */
2677 static void
2678 fix_reg_equiv_init (void)
2679 {
2680   int max_regno = max_reg_num ();
2681   int i, new_regno, max;
2682   rtx set;
2683   rtx_insn_list *x, *next, *prev;
2684   rtx_insn *insn;
2685
2686   if (max_regno_before_ira < max_regno)
2687     {
2688       max = vec_safe_length (reg_equivs);
2689       grow_reg_equivs ();
2690       for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < max; i++)
2691         for (prev = NULL, x = reg_equiv_init (i);
2692              x != NULL_RTX;
2693              x = next)
2694           {
2695             next = x->next ();
2696             insn = x->insn ();
2697             set = single_set (insn);
2698             ira_assert (set != NULL_RTX
2699                         && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))));
2700             if (REG_P (SET_DEST (set))
2701                 && ((int) REGNO (SET_DEST (set)) == i
2702                     || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_DEST (set)) == i))
2703               new_regno = REGNO (SET_DEST (set));
2704             else if (REG_P (SET_SRC (set))
2705                      && ((int) REGNO (SET_SRC (set)) == i
2706                          || (int) ORIGINAL_REGNO (SET_SRC (set)) == i))
2707               new_regno = REGNO (SET_SRC (set));
2708             else
2709               gcc_unreachable ();
2710             if (new_regno == i)
2711               prev = x;
2712             else
2713               {
2714                 /* Remove the wrong list element.  */
2715                 if (prev == NULL_RTX)
2716                   reg_equiv_init (i) = next;
2717                 else
2718                   XEXP (prev, 1) = next;
2719                 XEXP (x, 1) = reg_equiv_init (new_regno);
2720                 reg_equiv_init (new_regno) = x;
2721               }
2722           }
2723     }
2724 }
2725
2726 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
2727 /* Print redundant memory-memory copies.  */
2728 static void
2729 print_redundant_copies (void)
2730 {
2731   int hard_regno;
2732   ira_allocno_t a;
2733   ira_copy_t cp, next_cp;
2734   ira_allocno_iterator ai;
2735
2736   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
2737     {
2738       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (a) != NULL)
2739         /* It is a cap.  */
2740         continue;
2741       hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (a);
2742       if (hard_regno >= 0)
2743         continue;
2744       for (cp = ALLOCNO_COPIES (a); cp != NULL; cp = next_cp)
2745         if (cp->first == a)
2746           next_cp = cp->next_first_allocno_copy;
2747         else
2748           {
2749             next_cp = cp->next_second_allocno_copy;
2750             if (internal_flag_ira_verbose > 4 && ira_dump_file != NULL
2751                 && cp->insn != NULL_RTX
2752                 && ALLOCNO_HARD_REGNO (cp->first) == hard_regno)
2753               fprintf (ira_dump_file,
2754                        "        Redundant move from %d(freq %d):%d\n",
2755                        INSN_UID (cp->insn), cp->freq, hard_regno);
2756           }
2757     }
2758 }
2759 #endif
2760
2761 /* Setup preferred and alternative classes for new pseudo-registers
2762    created by IRA starting with START.  */
2763 static void
2764 setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (int start)
2765 {
2766   int i, old_regno;
2767   int max_regno = max_reg_num ();
2768
2769   for (i = start; i < max_regno; i++)
2770     {
2771       old_regno = ORIGINAL_REGNO (regno_reg_rtx[i]);
2772       ira_assert (i != old_regno);
2773       setup_reg_classes (i, reg_preferred_class (old_regno),
2774                          reg_alternate_class (old_regno),
2775                          reg_allocno_class (old_regno));
2776       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
2777         fprintf (ira_dump_file,
2778                  "    New r%d: setting preferred %s, alternative %s\n",
2779                  i, reg_class_names[reg_preferred_class (old_regno)],
2780                  reg_class_names[reg_alternate_class (old_regno)]);
2781     }
2782 }
2783
2784 \f
2785 /* The number of entries allocated in reg_info.  */
2786 static int allocated_reg_info_size;
2787
2788 /* Regional allocation can create new pseudo-registers.  This function
2789    expands some arrays for pseudo-registers.  */
2790 static void
2791 expand_reg_info (void)
2792 {
2793   int i;
2794   int size = max_reg_num ();
2795
2796   resize_reg_info ();
2797   for (i = allocated_reg_info_size; i < size; i++)
2798     setup_reg_classes (i, GENERAL_REGS, ALL_REGS, GENERAL_REGS);
2799   setup_preferred_alternate_classes_for_new_pseudos (allocated_reg_info_size);
2800   allocated_reg_info_size = size;
2801 }
2802
2803 /* Return TRUE if there is too high register pressure in the function.
2804    It is used to decide when stack slot sharing is worth to do.  */
2805 static bool
2806 too_high_register_pressure_p (void)
2807 {
2808   int i;
2809   enum reg_class pclass;
2810
2811   for (i = 0; i < ira_pressure_classes_num; i++)
2812     {
2813       pclass = ira_pressure_classes[i];
2814       if (ira_loop_tree_root->reg_pressure[pclass] > 10000)
2815         return true;
2816     }
2817   return false;
2818 }
2819
2820 \f
2821
2822 /* Indicate that hard register number FROM was eliminated and replaced with
2823    an offset from hard register number TO.  The status of hard registers live
2824    at the start of a basic block is updated by replacing a use of FROM with
2825    a use of TO.  */
2826
2827 void
2828 mark_elimination (int from, int to)
2829 {
2830   basic_block bb;
2831   bitmap r;
2832
2833   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2834     {
2835       r = DF_LR_IN (bb);
2836       if (bitmap_bit_p (r, from))
2837         {
2838           bitmap_clear_bit (r, from);
2839           bitmap_set_bit (r, to);
2840         }
2841       if (! df_live)
2842         continue;
2843       r = DF_LIVE_IN (bb);
2844       if (bitmap_bit_p (r, from))
2845         {
2846           bitmap_clear_bit (r, from);
2847           bitmap_set_bit (r, to);
2848         }
2849     }
2850 }
2851
2852 \f
2853
2854 /* The length of the following array.  */
2855 int ira_reg_equiv_len;
2856
2857 /* Info about equiv. info for each register.  */
2858 struct ira_reg_equiv_s *ira_reg_equiv;
2859
2860 /* Expand ira_reg_equiv if necessary.  */
2861 void
2862 ira_expand_reg_equiv (void)
2863 {
2864   int old = ira_reg_equiv_len;
2865
2866   if (ira_reg_equiv_len > max_reg_num ())
2867     return;
2868   ira_reg_equiv_len = max_reg_num () * 3 / 2 + 1;
2869   ira_reg_equiv
2870     = (struct ira_reg_equiv_s *) xrealloc (ira_reg_equiv,
2871                                          ira_reg_equiv_len
2872                                          * sizeof (struct ira_reg_equiv_s));
2873   gcc_assert (old < ira_reg_equiv_len);
2874   memset (ira_reg_equiv + old, 0,
2875           sizeof (struct ira_reg_equiv_s) * (ira_reg_equiv_len - old));
2876 }
2877
2878 static void
2879 init_reg_equiv (void)
2880 {
2881   ira_reg_equiv_len = 0;
2882   ira_reg_equiv = NULL;
2883   ira_expand_reg_equiv ();
2884 }
2885
2886 static void
2887 finish_reg_equiv (void)
2888 {
2889   free (ira_reg_equiv);
2890 }
2891
2892 \f
2893
2894 struct equivalence
2895 {
2896   /* Set when a REG_EQUIV note is found or created.  Use to
2897      keep track of what memory accesses might be created later,
2898      e.g. by reload.  */
2899   rtx replacement;
2900   rtx *src_p;
2901
2902   /* The list of each instruction which initializes this register.
2903
2904      NULL indicates we know nothing about this register's equivalence
2905      properties.
2906
2907      An INSN_LIST with a NULL insn indicates this pseudo is already
2908      known to not have a valid equivalence.  */
2909   rtx_insn_list *init_insns;
2910
2911   /* Loop depth is used to recognize equivalences which appear
2912      to be present within the same loop (or in an inner loop).  */
2913   short loop_depth;
2914   /* Nonzero if this had a preexisting REG_EQUIV note.  */
2915   unsigned char is_arg_equivalence : 1;
2916   /* Set when an attempt should be made to replace a register
2917      with the associated src_p entry.  */
2918   unsigned char replace : 1;
2919   /* Set if this register has no known equivalence.  */
2920   unsigned char no_equiv : 1;
2921 };
2922
2923 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2924    structure for that register.  */
2925 static struct equivalence *reg_equiv;
2926
2927 /* Used for communication between the following two functions: contains
2928    a MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2929 static rtx equiv_mem;
2930
2931 /* Set nonzero if EQUIV_MEM is modified.  */
2932 static int equiv_mem_modified;
2933
2934 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2935    Called via note_stores.  */
2936 static void
2937 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2938                                void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
2939 {
2940   if ((REG_P (dest)
2941        && reg_overlap_mentioned_p (dest, equiv_mem))
2942       || (MEM_P (dest)
2943           && anti_dependence (equiv_mem, dest)))
2944     equiv_mem_modified = 1;
2945 }
2946
2947 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2948    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2949    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2950    CALL_INSN.
2951
2952    Return 1 if MEMREF remains valid.  */
2953 static int
2954 validate_equiv_mem (rtx_insn *start, rtx reg, rtx memref)
2955 {
2956   rtx_insn *insn;
2957   rtx note;
2958
2959   equiv_mem = memref;
2960   equiv_mem_modified = 0;
2961
2962   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2963      valid equivalence.  */
2964   if (side_effects_p (memref))
2965     return 0;
2966
2967   for (insn = start; insn && ! equiv_mem_modified; insn = NEXT_INSN (insn))
2968     {
2969       if (! INSN_P (insn))
2970         continue;
2971
2972       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
2973         return 1;
2974
2975       /* This used to ignore readonly memory and const/pure calls.  The problem
2976          is the equivalent form may reference a pseudo which gets assigned a
2977          call clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
2978          equivalent form, the value in the call-clobbered reg has been
2979          changed and all hell breaks loose.  */
2980       if (CALL_P (insn))
2981         return 0;
2982
2983       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, NULL);
2984
2985       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
2986          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
2987          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
2988          the trouble.  */
2989
2990       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2991         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
2992              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
2993             && REG_P (XEXP (note, 0))
2994             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
2995           return 0;
2996     }
2997
2998   return 0;
2999 }
3000
3001 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
3002 static int
3003 equiv_init_varies_p (rtx x)
3004 {
3005   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
3006   int i;
3007   const char *fmt;
3008
3009   switch (code)
3010     {
3011     case MEM:
3012       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
3013
3014     case CONST:
3015     CASE_CONST_ANY:
3016     case SYMBOL_REF:
3017     case LABEL_REF:
3018       return 0;
3019
3020     case REG:
3021       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
3022
3023     case ASM_OPERANDS:
3024       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3025         return 1;
3026
3027       /* Fall through.  */
3028
3029     default:
3030       break;
3031     }
3032
3033   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3034   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3035     if (fmt[i] == 'e')
3036       {
3037         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
3038           return 1;
3039       }
3040     else if (fmt[i] == 'E')
3041       {
3042         int j;
3043         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3044           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
3045             return 1;
3046       }
3047
3048   return 0;
3049 }
3050
3051 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
3052    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
3053    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
3054    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
3055 static int
3056 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
3057 {
3058   int i, j;
3059   const char *fmt;
3060   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3061
3062   switch (code)
3063     {
3064     case SET:
3065       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
3066
3067     case CC0:
3068     case CLOBBER:
3069       return 0;
3070
3071     case PRE_INC:
3072     case PRE_DEC:
3073     case POST_INC:
3074     case POST_DEC:
3075     case PRE_MODIFY:
3076     case POST_MODIFY:
3077       return 0;
3078
3079     case REG:
3080       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
3081                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
3082               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
3083                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
3084
3085     case UNSPEC_VOLATILE:
3086       return 0;
3087
3088     case ASM_OPERANDS:
3089       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3090         return 0;
3091
3092       /* Fall through.  */
3093
3094     default:
3095       break;
3096     }
3097
3098   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3099   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3100     switch (fmt[i])
3101       {
3102       case 'e':
3103         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
3104           return 0;
3105         break;
3106       case 'E':
3107         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3108           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
3109             return 0;
3110         break;
3111       }
3112
3113   return 1;
3114 }
3115
3116 /* TRUE if X uses any registers for which reg_equiv[REGNO].replace is
3117    true.  */
3118 static int
3119 contains_replace_regs (rtx x)
3120 {
3121   int i, j;
3122   const char *fmt;
3123   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3124
3125   switch (code)
3126     {
3127     case CONST:
3128     case LABEL_REF:
3129     case SYMBOL_REF:
3130     CASE_CONST_ANY:
3131     case PC:
3132     case CC0:
3133     case HIGH:
3134       return 0;
3135
3136     case REG:
3137       return reg_equiv[REGNO (x)].replace;
3138
3139     default:
3140       break;
3141     }
3142
3143   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3144   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3145     switch (fmt[i])
3146       {
3147       case 'e':
3148         if (contains_replace_regs (XEXP (x, i)))
3149           return 1;
3150         break;
3151       case 'E':
3152         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3153           if (contains_replace_regs (XVECEXP (x, i, j)))
3154             return 1;
3155         break;
3156       }
3157
3158   return 0;
3159 }
3160
3161 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
3162    to MEMREF.  */
3163 static int
3164 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
3165 {
3166   int i, j;
3167   const char *fmt;
3168   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3169
3170   switch (code)
3171     {
3172     case CONST:
3173     case LABEL_REF:
3174     case SYMBOL_REF:
3175     CASE_CONST_ANY:
3176     case PC:
3177     case CC0:
3178     case HIGH:
3179     case LO_SUM:
3180       return 0;
3181
3182     case REG:
3183       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
3184               && memref_referenced_p (memref,
3185                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
3186
3187     case MEM:
3188       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x))
3189         return 1;
3190       break;
3191
3192     case SET:
3193       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
3194          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
3195       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
3196         {
3197           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
3198             return 1;
3199         }
3200       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
3201         return 1;
3202
3203       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
3204
3205     default:
3206       break;
3207     }
3208
3209   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3210   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3211     switch (fmt[i])
3212       {
3213       case 'e':
3214         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
3215           return 1;
3216         break;
3217       case 'E':
3218         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3219           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
3220             return 1;
3221         break;
3222       }
3223
3224   return 0;
3225 }
3226
3227 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
3228    that would be affected by a store to MEMREF.
3229
3230    Callers should not call this routine if START is after END in the
3231    RTL chain.  */
3232
3233 static int
3234 memref_used_between_p (rtx memref, rtx_insn *start, rtx_insn *end)
3235 {
3236   rtx_insn *insn;
3237
3238   for (insn = NEXT_INSN (start);
3239        insn && insn != NEXT_INSN (end);
3240        insn = NEXT_INSN (insn))
3241     {
3242       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
3243         continue;
3244
3245       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
3246         return 1;
3247
3248       /* Nonconst functions may access memory.  */
3249       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
3250         return 1;
3251     }
3252
3253   gcc_assert (insn == NEXT_INSN (end));
3254   return 0;
3255 }
3256
3257 /* Mark REG as having no known equivalence.
3258    Some instructions might have been processed before and furnished
3259    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
3260    removed.
3261    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
3262    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
3263    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
3264 static void
3265 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
3266           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3267 {
3268   int regno;
3269   rtx_insn_list *list;
3270
3271   if (!REG_P (reg))
3272     return;
3273   regno = REGNO (reg);
3274   reg_equiv[regno].no_equiv = 1;
3275   list = reg_equiv[regno].init_insns;
3276   if (list && list->insn () == NULL)
3277     return;
3278   reg_equiv[regno].init_insns = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, NULL_RTX, NULL);
3279   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
3280   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
3281      should keep their initialization insns.  */
3282   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
3283     return;
3284   ira_reg_equiv[regno].defined_p = false;
3285   ira_reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3286   for (; list; list = list->next ())
3287     {
3288       rtx_insn *insn = list->insn ();
3289       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
3290     }
3291 }
3292
3293 /* Check whether the SUBREG is a paradoxical subreg and set the result
3294    in PDX_SUBREGS.  */
3295
3296 static void
3297 set_paradoxical_subreg (rtx_insn *insn, bool *pdx_subregs)
3298 {
3299   subrtx_iterator::array_type array;
3300   FOR_EACH_SUBRTX (iter, array, PATTERN (insn), NONCONST)
3301     {
3302       const_rtx subreg = *iter;
3303       if (GET_CODE (subreg) == SUBREG)
3304         {
3305           const_rtx reg = SUBREG_REG (subreg);
3306           if (REG_P (reg) && paradoxical_subreg_p (subreg))
3307             pdx_subregs[REGNO (reg)] = true;
3308         }
3309     }
3310 }
3311
3312 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
3313    equivalent replacement.  */
3314
3315 static rtx
3316 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
3317 {
3318   if (REG_P (loc))
3319     {
3320       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
3321       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
3322         return simplify_replace_fn_rtx (copy_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p),
3323                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
3324     }
3325   return NULL_RTX;
3326 }
3327
3328 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
3329    compilation (either because they can be referenced in memory or are
3330    set once from a single constant).  Lower their priority for a
3331    register.
3332
3333    If such a register is only referenced once, try substituting its
3334    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
3335    register completely.
3336
3337    Initialize init_insns in ira_reg_equiv array.  */
3338 static void
3339 update_equiv_regs (void)
3340 {
3341   rtx_insn *insn;
3342   basic_block bb;
3343   int loop_depth;
3344   bitmap cleared_regs;
3345   bool *pdx_subregs;
3346   bitmap_head seen_insns;
3347
3348   /* Use pdx_subregs to show whether a reg is used in a paradoxical
3349      subreg.  */
3350   pdx_subregs = XCNEWVEC (bool, max_regno);
3351
3352   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_regno);
3353   grow_reg_equivs ();
3354
3355   init_alias_analysis ();
3356
3357   /* Scan insns and set pdx_subregs[regno] if the reg is used in a
3358      paradoxical subreg. Don't set such reg equivalent to a mem,
3359      because lra will not substitute such equiv memory in order to
3360      prevent access beyond allocated memory for paradoxical memory subreg.  */
3361   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3362     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3363       if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
3364         set_paradoxical_subreg (insn, pdx_subregs);
3365
3366   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
3367      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
3368      a register can be set below its use.  */
3369   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3370     {
3371       loop_depth = bb_loop_depth (bb);
3372
3373       for (insn = BB_HEAD (bb);
3374            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3375            insn = NEXT_INSN (insn))
3376         {
3377           rtx note;
3378           rtx set;
3379           rtx dest, src;
3380           int regno;
3381
3382           if (! INSN_P (insn))
3383             continue;
3384
3385           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
3386             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
3387               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
3388
3389           set = single_set (insn);
3390
3391           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
3392              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
3393           if (set == NULL_RTX
3394               || side_effects_p (SET_SRC (set)))
3395             {
3396               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
3397               continue;
3398             }
3399           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
3400             {
3401               int i;
3402
3403               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
3404                 {
3405                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
3406                   if (part != set)
3407                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
3408                 }
3409             }
3410
3411           dest = SET_DEST (set);
3412           src = SET_SRC (set);
3413
3414           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
3415              register and its stack slot.  */
3416           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
3417           if (note)
3418             {
3419               gcc_assert (REG_P (dest));
3420               regno = REGNO (dest);
3421
3422               /* Note that we don't want to clear init_insns in
3423                  ira_reg_equiv even if there are multiple sets of this
3424                  register.  */
3425               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
3426
3427               /* The insn result can have equivalence memory although
3428                  the equivalence is not set up by the insn.  We add
3429                  this insn to init insns as it is a flag for now that
3430                  regno has an equivalence.  We will remove the insn
3431                  from init insn list later.  */
3432               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)) || MEM_P (XEXP (note, 0)))
3433                 ira_reg_equiv[regno].init_insns
3434                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
3435                                        ira_reg_equiv[regno].init_insns);
3436
3437               /* Continue normally in case this is a candidate for
3438                  replacements.  */
3439             }
3440
3441           if (!optimize)
3442             continue;
3443
3444           /* We only handle the case of a pseudo register being set
3445              once, or always to the same value.  */
3446           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
3447              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
3448              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
3449              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
3450              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
3451              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
3452              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
3453              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
3454              or use it.  */
3455
3456           if (!REG_P (dest)
3457               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3458               || (reg_equiv[regno].init_insns
3459                   && reg_equiv[regno].init_insns->insn () == NULL)
3460               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
3461                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
3462             {
3463               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
3464                  also set somewhere else to a constant.  */
3465               note_stores (set, no_equiv, NULL);
3466               continue;
3467             }
3468
3469           /* Don't set reg (if pdx_subregs[regno] == true) equivalent to a mem.  */
3470           if (MEM_P (src) && pdx_subregs[regno])
3471             {
3472               note_stores (set, no_equiv, NULL);
3473               continue;
3474             }
3475
3476           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3477
3478           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
3479              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
3480              there's no point creating it earlier than here.  */
3481           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
3482             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3483
3484           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
3485              since it represents a function call.  */
3486           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
3487             note = NULL_RTX;
3488
3489           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1)
3490             {
3491               bool equal_p = true;
3492               rtx_insn_list *list;
3493
3494               /* If we have already processed this pseudo and determined it
3495                  can not have an equivalence, then honor that decision.  */
3496               if (reg_equiv[regno].no_equiv)
3497                 continue;
3498
3499               if (! note
3500                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
3501                   || (reg_equiv[regno].replacement
3502                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
3503                                         reg_equiv[regno].replacement)))
3504                 {
3505                   no_equiv (dest, set, NULL);
3506                   continue;
3507                 }
3508
3509               list = reg_equiv[regno].init_insns;
3510               for (; list; list = list->next ())
3511                 {
3512                   rtx note_tmp;
3513                   rtx_insn *insn_tmp;
3514
3515                   insn_tmp = list->insn ();
3516                   note_tmp = find_reg_note (insn_tmp, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3517                   gcc_assert (note_tmp);
3518                   if (! rtx_equal_p (XEXP (note, 0), XEXP (note_tmp, 0)))
3519                     {
3520                       equal_p = false;
3521                       break;
3522                     }
3523                 }
3524
3525               if (! equal_p)
3526                 {
3527                   no_equiv (dest, set, NULL);
3528                   continue;
3529                 }
3530             }
3531
3532           /* Record this insn as initializing this register.  */
3533           reg_equiv[regno].init_insns
3534             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
3535
3536           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
3537              it is always equivalent to the constant.  */
3538           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3539               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
3540             {
3541               rtx note_value = XEXP (note, 0);
3542               remove_note (insn, note);
3543               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
3544             }
3545
3546           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
3547              of that register.  Record this insn if the register is only used once
3548              more and the equivalence value is the same as our source.
3549
3550              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
3551              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
3552              as written (if no registers are available, reload will substitute
3553              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
3554              dying in this insn whose death notes would be missed.
3555
3556              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
3557              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
3558              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
3559              note.  */
3560           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
3561
3562           if (note == NULL_RTX && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3563               && MEM_P (SET_SRC (set))
3564               && validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set)))
3565             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, copy_rtx (SET_SRC (set)));
3566
3567           if (note)
3568             {
3569               int regno = REGNO (dest);
3570               rtx x = XEXP (note, 0);
3571
3572               /* If we haven't done so, record for reload that this is an
3573                  equivalencing insn.  */
3574               if (!reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
3575                 ira_reg_equiv[regno].init_insns
3576                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
3577                                        ira_reg_equiv[regno].init_insns);
3578
3579               reg_equiv[regno].replacement = x;
3580               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
3581               reg_equiv[regno].loop_depth = (short) loop_depth;
3582
3583               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
3584               if (REG_LIVE_LENGTH (regno) >= 0 && optimize)
3585                 {
3586                   /* Note that the statement below does not affect the priority
3587                      in local-alloc!  */
3588                   REG_LIVE_LENGTH (regno) *= 2;
3589
3590                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
3591                      set once and used once, indicate that the reference may be
3592                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
3593                      even if the register is only used in one block so that
3594                      dependencies can be handled where the last register is
3595                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
3596                      and to reduce the number of registers alive across
3597                      calls.  */
3598
3599                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
3600                       && (rtx_equal_p (x, src)
3601                           || ! equiv_init_varies_p (src))
3602                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
3603                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
3604                     reg_equiv[regno].replace = 1;
3605                 }
3606             }
3607         }
3608     }
3609
3610   if (!optimize)
3611     goto out;
3612
3613   /* A second pass, to gather additional equivalences with memory.  This needs
3614      to be done after we know which registers we are going to replace.  */
3615
3616   bitmap_initialize (&seen_insns, NULL);
3617   for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3618     {
3619       rtx set, src, dest;
3620       unsigned regno;
3621
3622       bitmap_set_bit (&seen_insns, INSN_UID (insn));
3623
3624       if (! INSN_P (insn))
3625         continue;
3626
3627       set = single_set (insn);
3628       if (! set)
3629         continue;
3630
3631       dest = SET_DEST (set);
3632       src = SET_SRC (set);
3633
3634       /* If this sets a MEM to the contents of a REG that is only used
3635          in a single basic block, see if the register is always equivalent
3636          to that memory location and if moving the store from INSN to the
3637          insn that set REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
3638          initializing insn.
3639
3640          Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
3641          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.
3642
3643          If one of the regs in the address has reg_equiv[REGNO].replace set,
3644          then we can't add this REG_EQUIV note.  The reg_equiv[REGNO].replace
3645          optimization may move the set of this register immediately before
3646          insn, which puts it after reg_equiv[REGNO].init_insns, and hence
3647          the mention in the REG_EQUIV note would be to an uninitialized
3648          pseudo.  */
3649
3650       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
3651           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3652           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3653           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3654           && reg_equiv[regno].init_insns != NULL
3655           && reg_equiv[regno].init_insns->insn () != NULL
3656           && ! find_reg_note (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0),
3657                               REG_EQUIV, NULL_RTX)
3658           && ! contains_replace_regs (XEXP (dest, 0))
3659           && ! pdx_subregs[regno])
3660         {
3661           rtx_insn *init_insn =
3662             as_a <rtx_insn *> (XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0));
3663           if (validate_equiv_mem (init_insn, src, dest)
3664               && bitmap_bit_p (&seen_insns, INSN_UID (init_insn))
3665               && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
3666               /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
3667                  multiple sets.  */
3668               && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
3669             {
3670               /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
3671                  the register.  */
3672               ira_reg_equiv[regno].init_insns
3673                 = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
3674               df_notes_rescan (init_insn);
3675               if (dump_file)
3676                 fprintf (dump_file,
3677                          "Adding REG_EQUIV to insn %d for source of insn %d\n",
3678                          INSN_UID (init_insn),
3679                          INSN_UID (insn));
3680             }
3681         }
3682     }
3683   bitmap_clear (&seen_insns);
3684
3685   cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3686   /* Now scan all regs killed in an insn to see if any of them are
3687      registers only used that once.  If so, see if we can replace the
3688      reference with the equivalent form.  If we can, delete the
3689      initializing reference and this register will go away.  If we
3690      can't replace the reference, and the initializing reference is
3691      within the same loop (or in an inner loop), then move the register
3692      initialization just before the use, so that they are in the same
3693      basic block.  */
3694   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
3695     {
3696       loop_depth = bb_loop_depth (bb);
3697       for (insn = BB_END (bb);
3698            insn != PREV_INSN (BB_HEAD (bb));
3699            insn = PREV_INSN (insn))
3700         {
3701           rtx link;
3702
3703           if (! INSN_P (insn))
3704             continue;
3705
3706           /* Don't substitute into jumps.  indirect_jump_optimize does
3707              this for anything we are prepared to handle.  */
3708           if (JUMP_P (insn))
3709             continue;
3710
3711           for (link = REG_NOTES (insn); link; link = XEXP (link, 1))
3712             {
3713               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEAD
3714                   /* Make sure this insn still refers to the register.  */
3715                   && reg_mentioned_p (XEXP (link, 0), PATTERN (insn)))
3716                 {
3717                   int regno = REGNO (XEXP (link, 0));
3718                   rtx equiv_insn;
3719
3720                   if (! reg_equiv[regno].replace
3721                       || reg_equiv[regno].loop_depth < (short) loop_depth
3722                       /* There is no sense to move insns if live range
3723                          shrinkage or register pressure-sensitive
3724                          scheduling were done because it will not
3725                          improve allocation but worsen insn schedule
3726                          with a big probability.  */
3727                       || flag_live_range_shrinkage
3728                       || (flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
3729                     continue;
3730
3731                   /* reg_equiv[REGNO].replace gets set only when
3732                      REG_N_REFS[REGNO] is 2, i.e. the register is set
3733                      once and used once.  (If it were only set, but
3734                      not used, flow would have deleted the setting
3735                      insns.)  Hence there can only be one insn in
3736                      reg_equiv[REGNO].init_insns.  */
3737                   gcc_assert (reg_equiv[regno].init_insns
3738                               && !XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 1));
3739                   equiv_insn = XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0);
3740
3741                   /* We may not move instructions that can throw, since
3742                      that changes basic block boundaries and we are not
3743                      prepared to adjust the CFG to match.  */
3744                   if (can_throw_internal (equiv_insn))
3745                     continue;
3746
3747                   if (asm_noperands (PATTERN (equiv_insn)) < 0
3748                       && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3749                                                *(reg_equiv[regno].src_p), insn))
3750                     {
3751                       rtx equiv_link;
3752                       rtx last_link;
3753                       rtx note;
3754
3755                       /* Find the last note.  */
3756                       for (last_link = link; XEXP (last_link, 1);
3757                            last_link = XEXP (last_link, 1))
3758                         ;
3759
3760                       /* Append the REG_DEAD notes from equiv_insn.  */
3761                       equiv_link = REG_NOTES (equiv_insn);
3762                       while (equiv_link)
3763                         {
3764                           note = equiv_link;
3765                           equiv_link = XEXP (equiv_link, 1);
3766                           if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3767                             {
3768                               remove_note (equiv_insn, note);
3769                               XEXP (last_link, 1) = note;
3770                               XEXP (note, 1) = NULL_RTX;
3771                               last_link = note;
3772                             }
3773                         }
3774
3775                       remove_death (regno, insn);
3776                       SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3777                       REG_FREQ (regno) = 0;
3778                       delete_insn (equiv_insn);
3779
3780                       reg_equiv[regno].init_insns
3781                         = reg_equiv[regno].init_insns->next ();
3782
3783                       ira_reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3784                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3785                     }
3786                   /* Move the initialization of the register to just before
3787                      INSN.  Update the flow information.  */
3788                   else if (prev_nondebug_insn (insn) != equiv_insn)
3789                     {
3790                       rtx_insn *new_insn;
3791
3792                       new_insn = emit_insn_before (PATTERN (equiv_insn), insn);
3793                       REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (equiv_insn);
3794                       REG_NOTES (equiv_insn) = 0;
3795                       /* Rescan it to process the notes.  */
3796                       df_insn_rescan (new_insn);
3797
3798                       /* Make sure this insn is recognized before
3799                          reload begins, otherwise
3800                          eliminate_regs_in_insn will die.  */
3801                       INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (equiv_insn);
3802
3803                       delete_insn (equiv_insn);
3804
3805                       XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3806
3807                       REG_BASIC_BLOCK (regno) = bb->index;
3808                       REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3809                       REG_FREQ_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3810                       REG_N_THROWING_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3811                       REG_LIVE_LENGTH (regno) = 2;
3812
3813                       if (insn == BB_HEAD (bb))
3814                         BB_HEAD (bb) = PREV_INSN (insn);
3815
3816                       ira_reg_equiv[regno].init_insns
3817                         = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3818                       bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3819                     }
3820                 }
3821             }
3822         }
3823     }
3824
3825   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3826     {
3827       FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3828         {
3829           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3830           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3831           if (! df_live)
3832             continue;
3833           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3834           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3835         }
3836
3837       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3838       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3839         for (insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3840           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3841             {
3842               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3843               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3844                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3845                                            adjust_cleared_regs,
3846                                            (void *) cleared_regs);
3847               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3848                 df_insn_rescan (insn);
3849             }
3850     }
3851
3852   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3853
3854   out:
3855   /* Clean up.  */
3856
3857   end_alias_analysis ();
3858   free (reg_equiv);
3859   free (pdx_subregs);
3860 }
3861
3862 /* A pass over indirect jumps, converting simple cases to direct jumps.
3863    Combine does this optimization too, but only within a basic block.  */
3864 static void
3865 indirect_jump_optimize (void)
3866 {
3867   basic_block bb;
3868   bool rebuild_p = false;
3869
3870   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
3871     {
3872       rtx_insn *insn = BB_END (bb);
3873       if (!JUMP_P (insn)
3874           || find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
3875         continue;
3876
3877       rtx x = pc_set (insn);
3878       if (!x || !REG_P (SET_SRC (x)))
3879         continue;
3880
3881       int regno = REGNO (SET_SRC (x));
3882       if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1)
3883         {
3884           df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (regno);
3885           if (!DF_REF_IS_ARTIFICIAL (def))
3886             {
3887               rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (def);
3888               rtx lab = NULL_RTX;
3889               rtx set = single_set (def_insn);
3890               if (set && GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
3891                 lab = SET_SRC (set);
3892               else
3893                 {
3894                   rtx eqnote = find_reg_note (def_insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3895                   if (eqnote && GET_CODE (XEXP (eqnote, 0)) == LABEL_REF)
3896                     lab = XEXP (eqnote, 0);
3897                 }
3898               if (lab && validate_replace_rtx (SET_SRC (x), lab, insn))
3899                 rebuild_p = true;
3900             }
3901         }
3902     }
3903
3904   if (rebuild_p)
3905     {
3906       timevar_push (TV_JUMP);
3907       rebuild_jump_labels (get_insns ());
3908       if (purge_all_dead_edges ())
3909         delete_unreachable_blocks ();
3910       timevar_pop (TV_JUMP);
3911     }
3912 }
3913 \f
3914 /* Set up fields memory, constant, and invariant from init_insns in
3915    the structures of array ira_reg_equiv.  */
3916 static void
3917 setup_reg_equiv (void)
3918 {
3919   int i;
3920   rtx_insn_list *elem, *prev_elem, *next_elem;
3921   rtx_insn *insn;
3922   rtx set, x;
3923
3924   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < ira_reg_equiv_len; i++)
3925     for (prev_elem = NULL, elem = ira_reg_equiv[i].init_insns;
3926          elem;
3927          prev_elem = elem, elem = next_elem)
3928       {
3929         next_elem = elem->next ();
3930         insn = elem->insn ();
3931         set = single_set (insn);
3932         
3933         /* Init insns can set up equivalence when the reg is a destination or
3934            a source (in this case the destination is memory).  */
3935         if (set != 0 && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))))
3936           {
3937             if ((x = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) != NULL)
3938               {
3939                 x = XEXP (x, 0);
3940                 if (REG_P (SET_DEST (set))
3941                     && REGNO (SET_DEST (set)) == (unsigned int) i
3942                     && ! rtx_equal_p (SET_SRC (set), x) && MEM_P (x))
3943                   {
3944                     /* This insn reporting the equivalence but
3945                        actually not setting it.  Remove it from the
3946                        list.  */
3947                     if (prev_elem == NULL)
3948                       ira_reg_equiv[i].init_insns = next_elem;
3949                     else
3950                       XEXP (prev_elem, 1) = next_elem;
3951                     elem = prev_elem;
3952                   }
3953               }
3954             else if (REG_P (SET_DEST (set))
3955                      && REGNO (SET_DEST (set)) == (unsigned int) i)
3956               x = SET_SRC (set);
3957             else
3958               {      
3959                 gcc_assert (REG_P (SET_SRC (set))
3960                             && REGNO (SET_SRC (set)) == (unsigned int) i);
3961                 x = SET_DEST (set);
3962               }
3963             if (! function_invariant_p (x)
3964                 || ! flag_pic
3965                 /* A function invariant is often CONSTANT_P but may
3966                    include a register.  We promise to only pass
3967                    CONSTANT_P objects to LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P.  */
3968                 || (CONSTANT_P (x) && LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x)))
3969               {
3970                 /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
3971                    that is not a legitimate memory operand.  As later
3972                    stages of reload assume that all addresses found in
3973                    the lra_regno_equiv_* arrays were originally
3974                    legitimate, we ignore such REG_EQUIV notes.  */
3975                 if (memory_operand (x, VOIDmode))
3976                   {
3977                     ira_reg_equiv[i].defined_p = true;
3978                     ira_reg_equiv[i].memory = x;
3979                     continue;
3980                   }
3981                 else if (function_invariant_p (x))
3982                   {
3983                     machine_mode mode;
3984                     
3985                     mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
3986                     if (GET_CODE (x) == PLUS
3987                         || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
3988                       /* This is PLUS of frame pointer and a constant,
3989                          or fp, or argp.  */
3990                       ira_reg_equiv[i].invariant = x;
3991                     else if (targetm.legitimate_constant_p (mode, x))
3992                       ira_reg_equiv[i].constant = x;
3993                     else
3994                       {
3995                         ira_reg_equiv[i].memory = force_const_mem (mode, x);
3996                         if (ira_reg_equiv[i].memory == NULL_RTX)
3997                           {
3998                             ira_reg_equiv[i].defined_p = false;
3999                             ira_reg_equiv[i].init_insns = NULL;
4000                             break;
4001                           }
4002                       }
4003                     ira_reg_equiv[i].defined_p = true;
4004                     continue;
4005                   }
4006               }
4007           }
4008         ira_reg_equiv[i].defined_p = false;
4009         ira_reg_equiv[i].init_insns = NULL;
4010         break;
4011       }
4012 }
4013
4014 \f
4015
4016 /* Print chain C to FILE.  */
4017 static void
4018 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
4019 {
4020   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID (c->insn));
4021   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
4022   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
4023 }
4024
4025
4026 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
4027 static void
4028 print_insn_chains (FILE *file)
4029 {
4030   struct insn_chain *c;
4031   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
4032     print_insn_chain (file, c);
4033 }
4034
4035 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
4036    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
4037 static bool
4038 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
4039 {
4040   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
4041      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
4042   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
4043 }
4044
4045 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
4046    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
4047    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
4048 static void
4049 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
4050                    bitmap live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
4051 {
4052   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
4053   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
4054
4055   gcc_assert (size > 0);
4056
4057   /* Been there, done that.  */
4058   if (bitmap_bit_p (live_subregs_used, allocnum))
4059     return;
4060
4061   /* Create a new one.  */
4062   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
4063     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
4064
4065   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
4066      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
4067   if (init_value)
4068     bitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
4069   else
4070     bitmap_clear (live_subregs[allocnum]);
4071
4072   bitmap_set_bit (live_subregs_used, allocnum);
4073 }
4074
4075 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
4076    and record register life information.  */
4077 static void
4078 build_insn_chain (void)
4079 {
4080   unsigned int i;
4081   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
4082   basic_block bb;
4083   struct insn_chain *c = NULL;
4084   struct insn_chain *next = NULL;
4085   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4086   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
4087   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
4088      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
4089      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
4090      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
4091      element is non zero in live_subregs_used.  The sbitmap size of
4092      live_subreg[allocno] is number of bytes that the pseudo can
4093      occupy.  */
4094   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
4095   bitmap live_subregs_used = BITMAP_ALLOC (NULL);
4096
4097   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
4098     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
4099       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
4100   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
4101     {
4102       bitmap_iterator bi;
4103       rtx_insn *insn;
4104
4105       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
4106       bitmap_clear (live_subregs_used);
4107
4108       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb), 0, i, bi)
4109         {
4110           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4111             break;
4112           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
4113         }
4114
4115       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb),
4116                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
4117         {
4118           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
4119             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
4120         }
4121
4122       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
4123         {
4124           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
4125             {
4126               struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4127               df_ref def, use;
4128
4129               c = new_insn_chain ();
4130               c->next = next;
4131               next = c;
4132               *p = c;
4133               p = &c->prev;
4134
4135               c->insn = insn;
4136               c->block = bb->index;
4137
4138               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4139                 FOR_EACH_INSN_INFO_DEF (def, insn_info)
4140                   {
4141                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
4142
4143                     /* Ignore may clobbers because these are generated
4144                        from calls. However, every other kind of def is
4145                        added to dead_or_set.  */
4146                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
4147                       {
4148                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4149                           {
4150                             if (!fixed_regs[regno])
4151                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4152                           }
4153                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4154                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4155                       }
4156
4157                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4158                          || reg_renumber[regno] >= 0
4159                          || ira_conflicts_p)
4160                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
4161                       {
4162                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
4163
4164                         /* We can model subregs, but not if they are
4165                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
4166                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
4167                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
4168                           {
4169                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
4170                             unsigned int last = start
4171                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
4172
4173                             init_live_subregs
4174                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
4175                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
4176
4177                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
4178                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
4179                               {
4180                                 /* Expand the range to cover entire words.
4181                                    Bytes added here are "don't care".  */
4182                                 start
4183                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
4184                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
4185                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
4186                               }
4187
4188                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
4189                             if (last > SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]))
4190                               last = SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]);
4191
4192                             while (start < last)
4193                               {
4194                                 bitmap_clear_bit (live_subregs[regno], start);
4195                                 start++;
4196                               }
4197
4198                             if (bitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
4199                               {
4200                                 bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4201                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
4202                               }
4203                             else
4204                               /* Set live_relevant_regs here because
4205                                  that bit has to be true to get us to
4206                                  look at the live_subregs fields.  */
4207                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
4208                           }
4209                         else
4210                           {
4211                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
4212                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
4213                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
4214                                case above so here we have to keep from
4215                                modeling the def as a killing def.  */
4216                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
4217                               {
4218                                 bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4219                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
4220                               }
4221                           }
4222                       }
4223                   }
4224
4225               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
4226               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
4227
4228               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4229                 FOR_EACH_INSN_INFO_USE (use, insn_info)
4230                   {
4231                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
4232                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
4233
4234                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
4235                        is fabricated from a def that is a partial set
4236                        to a multiword reg.  Here, we only model the
4237                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
4238                        precisely so we do not need to look at the
4239                        fabricated use.  */
4240                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
4241                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
4242                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
4243                       continue;
4244
4245                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
4246                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
4247                       {
4248                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4249                           {
4250                             if (!fixed_regs[regno])
4251                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4252                           }
4253                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4254                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4255                       }
4256
4257                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4258                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4259                       {
4260                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
4261                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
4262                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
4263                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
4264                           {
4265                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
4266                             unsigned int last = start
4267                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
4268
4269                             init_live_subregs
4270                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
4271                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
4272
4273                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
4274                             if (last > SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]))
4275                               last = SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]);
4276
4277                             while (start < last)
4278                               {
4279                                 bitmap_set_bit (live_subregs[regno], start);
4280                                 start++;
4281                               }
4282                           }
4283                         else
4284                           /* Resetting the live_subregs_used is
4285                              effectively saying do not use the subregs
4286                              because we are reading the whole
4287                              pseudo.  */
4288                           bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4289                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
4290                       }
4291                   }
4292             }
4293         }
4294
4295       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
4296          labels and jump tables that are just hanging out in between
4297          the basic blocks.  See pr33676.  */
4298       insn = BB_HEAD (bb);
4299
4300       /* Skip over the barriers and cruft.  */
4301       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
4302                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
4303         insn = PREV_INSN (insn);
4304
4305       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
4306          to get the labels and jump tables into the
4307          reload_insn_chain.  */
4308       while (insn)
4309         {
4310           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
4311             {
4312               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
4313                 break;
4314
4315               c = new_insn_chain ();
4316               c->next = next;
4317               next = c;
4318               *p = c;
4319               p = &c->prev;
4320
4321               /* The block makes no sense here, but it is what the old
4322                  code did.  */
4323               c->block = bb->index;
4324               c->insn = insn;
4325               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
4326             }
4327           insn = PREV_INSN (insn);
4328         }
4329     }
4330
4331   reload_insn_chain = c;
4332   *p = NULL;
4333
4334   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
4335     if (live_subregs[i] != NULL)
4336       sbitmap_free (live_subregs[i]);
4337   free (live_subregs);
4338   BITMAP_FREE (live_subregs_used);
4339   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
4340   BITMAP_FREE (elim_regset);
4341
4342   if (dump_file)
4343     print_insn_chains (dump_file);
4344 }
4345  \f
4346 /* Examine the rtx found in *LOC, which is read or written to as determined
4347    by TYPE.  Return false if we find a reason why an insn containing this
4348    rtx should not be moved (such as accesses to non-constant memory), true
4349    otherwise.  */
4350 static bool
4351 rtx_moveable_p (rtx *loc, enum op_type type)
4352 {
4353   const char *fmt;
4354   rtx x = *loc;
4355   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4356   int i, j;
4357
4358   code = GET_CODE (x);
4359   switch (code)
4360     {
4361     case CONST:
4362     CASE_CONST_ANY:
4363     case SYMBOL_REF:
4364     case LABEL_REF:
4365       return true;
4366
4367     case PC:
4368       return type == OP_IN;
4369
4370     case CC0:
4371       return false;
4372
4373     case REG:
4374       if (x == frame_pointer_rtx)
4375         return true;
4376       if (HARD_REGISTER_P (x))
4377         return false;
4378       
4379       return true;
4380
4381     case MEM:
4382       if (type == OP_IN && MEM_READONLY_P (x))
4383         return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_IN);
4384       return false;
4385
4386     case SET:
4387       return (rtx_moveable_p (&SET_SRC (x), OP_IN)
4388               && rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT));
4389
4390     case STRICT_LOW_PART:
4391       return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_OUT);
4392
4393     case ZERO_EXTRACT:
4394     case SIGN_EXTRACT:
4395       return (rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), type)
4396               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 1), OP_IN)
4397               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 2), OP_IN));
4398
4399     case CLOBBER:
4400       return rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT);
4401
4402     case UNSPEC_VOLATILE:
4403       /* It is a bad idea to consider insns with such rtl
4404          as moveable ones.  The insn scheduler also considers them as barrier
4405          for a reason.  */
4406       return false;
4407
4408     default:
4409       break;
4410     }
4411
4412   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4413   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4414     {
4415       if (fmt[i] == 'e')
4416         {
4417           if (!rtx_moveable_p (&XEXP (x, i), type))
4418             return false;
4419         }
4420       else if (fmt[i] == 'E')
4421         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4422           {
4423             if (!rtx_moveable_p (&XVECEXP (x, i, j), type))
4424               return false;
4425           }
4426     }
4427   return true;
4428 }
4429
4430 /* A wrapper around dominated_by_p, which uses the information in UID_LUID
4431    to give dominance relationships between two insns I1 and I2.  */
4432 static bool
4433 insn_dominated_by_p (rtx i1, rtx i2, int *uid_luid)
4434 {
4435   basic_block bb1 = BLOCK_FOR_INSN (i1);
4436   basic_block bb2 = BLOCK_FOR_INSN (i2);
4437
4438   if (bb1 == bb2)
4439     return uid_luid[INSN_UID (i2)] < uid_luid[INSN_UID (i1)];
4440   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb1, bb2);
4441 }
4442
4443 /* Record the range of register numbers added by find_moveable_pseudos.  */
4444 int first_moveable_pseudo, last_moveable_pseudo;
4445
4446 /* These two vectors hold data for every register added by
4447    find_movable_pseudos, with index 0 holding data for the
4448    first_moveable_pseudo.  */
4449 /* The original home register.  */
4450 static vec<rtx> pseudo_replaced_reg;
4451
4452 /* Look for instances where we have an instruction that is known to increase
4453    register pressure, and whose result is not used immediately.  If it is
4454    possible to move the instruction downwards to just before its first use,
4455    split its lifetime into two ranges.  We create a new pseudo to compute the
4456    value, and emit a move instruction just before the first use.  If, after
4457    register allocation, the new pseudo remains unallocated, the function
4458    move_unallocated_pseudos then deletes the move instruction and places
4459    the computation just before the first use.
4460
4461    Such a move is safe and profitable if all the input registers remain live
4462    and unchanged between the original computation and its first use.  In such
4463    a situation, the computation is known to increase register pressure, and
4464    moving it is known to at least not worsen it.
4465
4466    We restrict moves to only those cases where a register remains unallocated,
4467    in order to avoid interfering too much with the instruction schedule.  As
4468    an exception, we may move insns which only modify their input register
4469    (typically induction variables), as this increases the freedom for our
4470    intended transformation, and does not limit the second instruction
4471    scheduler pass.  */
4472    
4473 static void
4474 find_moveable_pseudos (void)
4475 {
4476   unsigned i;
4477   int max_regs = max_reg_num ();
4478   int max_uid = get_max_uid ();
4479   basic_block bb;
4480   int *uid_luid = XNEWVEC (int, max_uid);
4481   rtx_insn **closest_uses = XNEWVEC (rtx_insn *, max_regs);
4482   /* A set of registers which are live but not modified throughout a block.  */
4483   bitmap_head *bb_transp_live = XNEWVEC (bitmap_head,
4484                                          last_basic_block_for_fn (cfun));
4485   /* A set of registers which only exist in a given basic block.  */
4486   bitmap_head *bb_local = XNEWVEC (bitmap_head,
4487                                    last_basic_block_for_fn (cfun));
4488   /* A set of registers which are set once, in an instruction that can be
4489      moved freely downwards, but are otherwise transparent to a block.  */
4490   bitmap_head *bb_moveable_reg_sets = XNEWVEC (bitmap_head,
4491                                                last_basic_block_for_fn (cfun));
4492   bitmap_head live, used, set, interesting, unusable_as_input;
4493   bitmap_iterator bi;
4494   bitmap_initialize (&interesting, 0);
4495
4496   first_moveable_pseudo = max_regs;
4497   pseudo_replaced_reg.release ();
4498   pseudo_replaced_reg.safe_grow_cleared (max_regs);
4499
4500   df_analyze ();
4501   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4502
4503   i = 0;
4504   bitmap_initialize (&live, 0);
4505   bitmap_initialize (&used, 0);
4506   bitmap_initialize (&set, 0);
4507   bitmap_initialize (&unusable_as_input, 0);
4508   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4509     {
4510       rtx_insn *insn;
4511       bitmap transp = bb_transp_live + bb->index;
4512       bitmap moveable = bb_moveable_reg_sets + bb->index;
4513       bitmap local = bb_local + bb->index;
4514
4515       bitmap_initialize (local, 0);
4516       bitmap_initialize (transp, 0);
4517       bitmap_initialize (moveable, 0);
4518       bitmap_copy (&live, df_get_live_out (bb));
4519       bitmap_and_into (&live, df_get_live_in (bb));
4520       bitmap_copy (transp, &live);
4521       bitmap_clear (moveable);
4522       bitmap_clear (&live);
4523       bitmap_clear (&used);
4524       bitmap_clear (&set);
4525       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4526         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4527           {
4528             df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4529             df_ref def, use;
4530
4531             uid_luid[INSN_UID (insn)] = i++;
4532             
4533             def = df_single_def (insn_info);
4534             use = df_single_use (insn_info);
4535             if (use
4536                 && def
4537                 && DF_REF_REGNO (use) == DF_REF_REGNO (def)
4538                 && !bitmap_bit_p (&set, DF_REF_REGNO (use))
4539                 && rtx_moveable_p (&PATTERN (insn), OP_IN))
4540               {
4541                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4542                 bitmap_set_bit (moveable, regno);
4543                 bitmap_set_bit (&set, regno);
4544                 bitmap_set_bit (&used, regno);
4545                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
4546                 continue;
4547               }
4548             FOR_EACH_INSN_INFO_USE (use, insn_info)
4549               {
4550                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4551                 bitmap_set_bit (&used, regno);
4552                 if (bitmap_clear_bit (moveable, regno))
4553                   bitmap_clear_bit (transp, regno);
4554               }
4555
4556             FOR_EACH_INSN_INFO_DEF (def, insn_info)
4557               {
4558                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (def);
4559                 bitmap_set_bit (&set, regno);
4560                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
4561                 bitmap_clear_bit (moveable, regno);
4562               }
4563           }
4564     }
4565
4566   bitmap_clear (&live);
4567   bitmap_clear (&used);
4568   bitmap_clear (&set);
4569
4570   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4571     {
4572       bitmap local = bb_local + bb->index;
4573       rtx_insn *insn;
4574
4575       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4576         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4577           {
4578             df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4579             rtx_insn *def_insn;
4580             rtx closest_use, note;
4581             df_ref def, use;
4582             unsigned regno;
4583             bool all_dominated, all_local;
4584             machine_mode mode;
4585
4586             def = df_single_def (insn_info);
4587             /* There must be exactly one def in this insn.  */
4588             if (!def || !single_set (insn))
4589               continue;
4590             /* This must be the only definition of the reg.  We also limit
4591                which modes we deal with so that we can assume we can generate
4592                move instructions.  */
4593             regno = DF_REF_REGNO (def);
4594             mode = GET_MODE (DF_REF_REG (def));
4595             if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
4596                 || !DF_REF_INSN_INFO (def)
4597                 || HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
4598                 || DF_REG_EQ_USE_COUNT (regno) > 0
4599                 || (!INTEGRAL_MODE_P (mode) && !FLOAT_MODE_P (mode)))
4600               continue;
4601             def_insn = DF_REF_INSN (def);
4602
4603             for (note = REG_NOTES (def_insn); note; note = XEXP (note, 1))
4604               if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV && MEM_P (XEXP (note, 0)))
4605                 break;
4606                 
4607             if (note)
4608               {
4609                 if (dump_file)
4610                   fprintf (dump_file, "Ignoring reg %d, has equiv memory\n",
4611                            regno);
4612                 bitmap_set_bit (&unusable_as_input, regno);
4613                 continue;
4614               }
4615
4616             use = DF_REG_USE_CHAIN (regno);
4617             all_dominated = true;
4618             all_local = true;
4619             closest_use = NULL_RTX;
4620             for (; use; use = DF_REF_NEXT_REG (use))
4621               {
4622                 rtx_insn *insn;
4623                 if (!DF_REF_INSN_INFO (use))
4624                   {
4625                     all_dominated = false;
4626                     all_local = false;
4627                     break;
4628                   }
4629                 insn = DF_REF_INSN (use);
4630                 if (DEBUG_INSN_P (insn))
4631                   continue;
4632                 if (BLOCK_FOR_INSN (insn) != BLOCK_FOR_INSN (def_insn))
4633                   all_local = false;
4634                 if (!insn_dominated_by_p (insn, def_insn, uid_luid))
4635                   all_dominated = false;
4636                 if (closest_use != insn && closest_use != const0_rtx)
4637                   {
4638                     if (closest_use == NULL_RTX)
4639                       closest_use = insn;
4640                     else if (insn_dominated_by_p (closest_use, insn, uid_luid))
4641                       closest_use = insn;
4642                     else if (!insn_dominated_by_p (insn, closest_use, uid_luid))
4643                       closest_use = const0_rtx;
4644                   }
4645               }
4646             if (!all_dominated)
4647               {
4648                 if (dump_file)
4649                   fprintf (dump_file, "Reg %d not all uses dominated by set\n",
4650                            regno);
4651                 continue;
4652               }
4653             if (all_local)
4654               bitmap_set_bit (local, regno);
4655             if (closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
4656                 || next_nonnote_nondebug_insn (def_insn) == closest_use)
4657               {
4658                 if (dump_file)
4659                   fprintf (dump_file, "Reg %d uninteresting%s\n", regno,
4660                            closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
4661                            ? " (no unique first use)" : "");
4662                 continue;
4663               }
4664             if (HAVE_cc0 && reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (closest_use)))
4665               {
4666                 if (dump_file)
4667                   fprintf (dump_file, "Reg %d: closest user uses cc0\n",
4668                            regno);
4669                 continue;
4670               }
4671
4672             bitmap_set_bit (&interesting, regno);
4673             /* If we get here, we know closest_use is a non-NULL insn
4674                (as opposed to const_0_rtx).  */
4675             closest_uses[regno] = as_a <rtx_insn *> (closest_use);
4676
4677             if (dump_file && (all_local || all_dominated))
4678               {
4679                 fprintf (dump_file, "Reg %u:", regno);
4680                 if (all_local)
4681                   fprintf (dump_file, " local to bb %d", bb->index);
4682                 if (all_dominated)
4683                   fprintf (dump_file, " def dominates all uses");
4684                 if (closest_use != const0_rtx)
4685                   fprintf (dump_file, " has unique first use");
4686                 fputs ("\n", dump_file);
4687               }
4688           }
4689     }
4690
4691   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&interesting, 0, i, bi)
4692     {
4693       df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (i);
4694       rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (def);
4695       basic_block def_block = BLOCK_FOR_INSN (def_insn);
4696       bitmap def_bb_local = bb_local + def_block->index;
4697       bitmap def_bb_moveable = bb_moveable_reg_sets + def_block->index;
4698       bitmap def_bb_transp = bb_transp_live + def_block->index;
4699       bool local_to_bb_p = bitmap_bit_p (def_bb_local, i);
4700       rtx_insn *use_insn = closest_uses[i];
4701       df_ref use;
4702       bool all_ok = true;
4703       bool all_transp = true;
4704
4705       if (!REG_P (DF_REF_REG (def)))
4706         continue;
4707
4708       if (!local_to_bb_p)
4709         {
4710           if (dump_file)
4711             fprintf (dump_file, "Reg %u not local to one basic block\n",
4712                      i);
4713           continue;
4714         }
4715       if (reg_equiv_init (i) != NULL_RTX)
4716         {
4717           if (dump_file)
4718             fprintf (dump_file, "Ignoring reg %u with equiv init insn\n",
4719                      i);
4720           continue;
4721         }
4722       if (!rtx_moveable_p (&PATTERN (def_insn), OP_IN))
4723         {
4724           if (dump_file)
4725             fprintf (dump_file, "Found def insn %d for %d to be not moveable\n",
4726                      INSN_UID (def_insn), i);
4727           continue;
4728         }
4729       if (dump_file)
4730         fprintf (dump_file, "Examining insn %d, def for %d\n",
4731                  INSN_UID (def_insn), i);
4732       FOR_EACH_INSN_USE (use, def_insn)
4733         {
4734           unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4735           if (bitmap_bit_p (&unusable_as_input, regno))
4736             {
4737               all_ok = false;
4738               if (dump_file)
4739                 fprintf (dump_file, "  found unusable input reg %u.\n", regno);
4740               break;
4741             }
4742           if (!bitmap_bit_p (def_bb_transp, regno))
4743             {
4744               if (bitmap_bit_p (def_bb_moveable, regno)
4745                   && !control_flow_insn_p (use_insn)
4746                   && (!HAVE_cc0 || !sets_cc0_p (use_insn)))
4747                 {
4748                   if (modified_between_p (DF_REF_REG (use), def_insn, use_insn))
4749                     {
4750                       rtx_insn *x = NEXT_INSN (def_insn);
4751                       while (!modified_in_p (DF_REF_REG (use), x))
4752                         {
4753                           gcc_assert (x != use_insn);
4754                           x = NEXT_INSN (x);
4755                         }
4756                       if (dump_file)
4757                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified but insn %d moveable\n",
4758                                  regno, INSN_UID (x));
4759                       emit_insn_after (PATTERN (x), use_insn);
4760                       set_insn_deleted (x);
4761                     }
4762                   else
4763                     {
4764                       if (dump_file)
4765                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified between def and use\n",
4766                                  regno);
4767                       all_transp = false;
4768                     }
4769                 }
4770               else
4771                 all_transp = false;
4772             }
4773         }
4774       if (!all_ok)
4775         continue;
4776       if (!dbg_cnt (ira_move))
4777         break;
4778       if (dump_file)
4779         fprintf (dump_file, "  all ok%s\n", all_transp ? " and transp" : "");
4780
4781       if (all_transp)
4782         {
4783           rtx def_reg = DF_REF_REG (def);
4784           rtx newreg = ira_create_new_reg (def_reg);
4785           if (validate_change (def_insn, DF_REF_REAL_LOC (def), newreg, 0))
4786             {
4787               unsigned nregno = REGNO (newreg);
4788               emit_insn_before (gen_move_insn (def_reg, newreg), use_insn);
4789               nregno -= max_regs;
4790               pseudo_replaced_reg[nregno] = def_reg;
4791             }
4792         }
4793     }
4794   
4795   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4796     {
4797       bitmap_clear (bb_local + bb->index);
4798       bitmap_clear (bb_transp_live + bb->index);
4799       bitmap_clear (bb_moveable_reg_sets + bb->index);
4800     }
4801   bitmap_clear (&interesting);
4802   bitmap_clear (&unusable_as_input);
4803   free (uid_luid);
4804   free (closest_uses);
4805   free (bb_local);
4806   free (bb_transp_live);
4807   free (bb_moveable_reg_sets);
4808
4809   last_moveable_pseudo = max_reg_num ();
4810
4811   fix_reg_equiv_init ();
4812   expand_reg_info ();
4813   regstat_free_n_sets_and_refs ();
4814   regstat_free_ri ();
4815   regstat_init_n_sets_and_refs ();
4816   regstat_compute_ri ();
4817   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4818 }
4819
4820 /* If SET pattern SET is an assignment from a hard register to a pseudo which
4821    is live at CALL_DOM (if non-NULL, otherwise this check is omitted), return
4822    the destination.  Otherwise return NULL.  */
4823
4824 static rtx
4825 interesting_dest_for_shprep_1 (rtx set, basic_block call_dom)
4826 {
4827   rtx src = SET_SRC (set);
4828   rtx dest = SET_DEST (set);
4829   if (!REG_P (src) || !HARD_REGISTER_P (src)
4830       || !REG_P (dest) || HARD_REGISTER_P (dest)
4831       || (call_dom && !bitmap_bit_p (df_get_live_in (call_dom), REGNO (dest))))
4832     return NULL;
4833   return dest;
4834 }
4835
4836 /* If insn is interesting for parameter range-splitting shrink-wrapping
4837    preparation, i.e. it is a single set from a hard register to a pseudo, which
4838    is live at CALL_DOM (if non-NULL, otherwise this check is omitted), or a
4839    parallel statement with only one such statement, return the destination.
4840    Otherwise return NULL.  */
4841
4842 static rtx
4843 interesting_dest_for_shprep (rtx_insn *insn, basic_block call_dom)
4844 {
4845   if (!INSN_P (insn))
4846     return NULL;
4847   rtx pat = PATTERN (insn);
4848   if (GET_CODE (pat) == SET)
4849     return interesting_dest_for_shprep_1 (pat, call_dom);
4850
4851   if (GET_CODE (pat) != PARALLEL)
4852     return NULL;
4853   rtx ret = NULL;
4854   for (int i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4855     {
4856       rtx sub = XVECEXP (pat, 0, i);
4857       if (GET_CODE (sub) == USE || GET_CODE (sub) == CLOBBER)
4858         continue;
4859       if (GET_CODE (sub) != SET
4860           || side_effects_p (sub))
4861         return NULL;
4862       rtx dest = interesting_dest_for_shprep_1 (sub, call_dom);
4863       if (dest && ret)
4864         return NULL;
4865       if (dest)
4866         ret = dest;
4867     }
4868   return ret;
4869 }
4870
4871 /* Split live ranges of pseudos that are loaded from hard registers in the
4872    first BB in a BB that dominates all non-sibling call if such a BB can be
4873    found and is not in a loop.  Return true if the function has made any
4874    changes.  */
4875
4876 static bool
4877 split_live_ranges_for_shrink_wrap (void)
4878 {
4879   basic_block bb, call_dom = NULL;
4880   basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
4881   rtx_insn *insn, *last_interesting_insn = NULL;
4882   bitmap_head need_new, reachable;
4883   vec<basic_block> queue;
4884
4885   if (!SHRINK_WRAPPING_ENABLED)
4886     return false;
4887
4888   bitmap_initialize (&need_new, 0);
4889   bitmap_initialize (&reachable, 0);
4890   queue.create (n_basic_blocks_for_fn (cfun));
4891
4892   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4893     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4894       if (CALL_P (insn) && !SIBLING_CALL_P (insn))
4895         {
4896           if (bb == first)
4897             {
4898               bitmap_clear (&need_new);
4899               bitmap_clear (&reachable);
4900               queue.release ();
4901               return false;
4902             }
4903
4904           bitmap_set_bit (&need_new, bb->index);
4905           bitmap_set_bit (&reachable, bb->index);
4906           queue.quick_push (bb);
4907           break;
4908         }
4909
4910   if (queue.is_empty ())
4911     {
4912       bitmap_clear (&need_new);
4913       bitmap_clear (&reachable);
4914       queue.release ();
4915       return false;
4916     }
4917
4918   while (!queue.is_empty ())
4919     {
4920       edge e;
4921       edge_iterator ei;
4922
4923       bb = queue.pop ();
4924       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4925         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
4926             && bitmap_set_bit (&reachable, e->dest->index))
4927           queue.quick_push (e->dest);
4928     }
4929   queue.release ();
4930
4931   FOR_BB_INSNS (first, insn)
4932     {
4933       rtx dest = interesting_dest_for_shprep (insn, NULL);
4934       if (!dest)
4935         continue;
4936
4937       if (DF_REG_DEF_COUNT (REGNO (dest)) > 1)
4938         {
4939           bitmap_clear (&need_new);
4940           bitmap_clear (&reachable);
4941           return false;
4942         }
4943
4944       for (df_ref use = DF_REG_USE_CHAIN (REGNO(dest));
4945            use;
4946            use = DF_REF_NEXT_REG (use))
4947         {
4948           int ubbi = DF_REF_BB (use)->index;
4949           if (bitmap_bit_p (&reachable, ubbi))
4950             bitmap_set_bit (&need_new, ubbi);
4951         }
4952       last_interesting_insn = insn;
4953     }
4954
4955   bitmap_clear (&reachable);
4956   if (!last_interesting_insn)
4957     {
4958       bitmap_clear (&need_new);
4959       return false;
4960     }
4961
4962   call_dom = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS, &need_new);
4963   bitmap_clear (&need_new);
4964   if (call_dom == first)
4965     return false;
4966
4967   loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS);
4968   while (bb_loop_depth (call_dom) > 0)
4969     call_dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, call_dom);
4970   loop_optimizer_finalize ();
4971
4972   if (call_dom == first)
4973     return false;
4974
4975   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4976   if (dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, first, call_dom))
4977     {
4978       free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4979       return false;
4980     }
4981   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4982
4983   if (dump_file)
4984     fprintf (dump_file, "Will split live ranges of parameters at BB %i\n",
4985              call_dom->index);
4986
4987   bool ret = false;
4988   FOR_BB_INSNS (first, insn)
4989     {
4990       rtx dest = interesting_dest_for_shprep (insn, call_dom);
4991       if (!dest || dest == pic_offset_table_rtx)
4992         continue;
4993
4994       rtx newreg = NULL_RTX;
4995       df_ref use, next;
4996       for (use = DF_REG_USE_CHAIN (REGNO (dest)); use; use = next)
4997         {
4998           rtx_insn *uin = DF_REF_INSN (use);
4999           next = DF_REF_NEXT_REG (use);
5000
5001           basic_block ubb = BLOCK_FOR_INSN (uin);
5002           if (ubb == call_dom
5003               || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, ubb, call_dom))
5004             {
5005               if (!newreg)
5006                 newreg = ira_create_new_reg (dest);
5007               validate_change (uin, DF_REF_REAL_LOC (use), newreg, true);
5008             }
5009         }
5010
5011       if (newreg)
5012         {
5013           rtx_insn *new_move = gen_move_insn (newreg, dest);
5014           emit_insn_after (new_move, bb_note (call_dom));
5015           if (dump_file)
5016             {
5017               fprintf (dump_file, "Split live-range of register ");
5018               print_rtl_single (dump_file, dest);
5019             }
5020           ret = true;
5021         }
5022
5023       if (insn == last_interesting_insn)
5024         break;
5025     }
5026   apply_change_group ();
5027   return ret;
5028 }
5029
5030 /* Perform the second half of the transformation started in
5031    find_moveable_pseudos.  We look for instances where the newly introduced
5032    pseudo remains unallocated, and remove it by moving the definition to
5033    just before its use, replacing the move instruction generated by
5034    find_moveable_pseudos.  */
5035 static void
5036 move_unallocated_pseudos (void)
5037 {
5038   int i;
5039   for (i = first_moveable_pseudo; i < last_moveable_pseudo; i++)
5040     if (reg_renumber[i] < 0)
5041       {
5042         int idx = i - first_moveable_pseudo;
5043         rtx other_reg = pseudo_replaced_reg[idx];
5044         rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (DF_REG_DEF_CHAIN (i));
5045         /* The use must follow all definitions of OTHER_REG, so we can
5046            insert the new definition immediately after any of them.  */
5047         df_ref other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg));
5048         rtx_insn *move_insn = DF_REF_INSN (other_def);
5049         rtx_insn *newinsn = emit_insn_after (PATTERN (def_insn), move_insn);
5050         rtx set;
5051         int success;
5052
5053         if (dump_file)
5054           fprintf (dump_file, "moving def of %d (insn %d now) ",
5055                    REGNO (other_reg), INSN_UID (def_insn));
5056
5057         delete_insn (move_insn);
5058         while ((other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg))))
5059           delete_insn (DF_REF_INSN (other_def));
5060         delete_insn (def_insn);
5061
5062         set = single_set (newinsn);
5063         success = validate_change (newinsn, &SET_DEST (set), other_reg, 0);
5064         gcc_assert (success);
5065         if (dump_file)
5066           fprintf (dump_file, " %d) rather than keep unallocated replacement %d\n",
5067                    INSN_UID (newinsn), i);
5068         SET_REG_N_REFS (i, 0);
5069       }
5070 }
5071 \f
5072 /* If the backend knows where to allocate pseudos for hard
5073    register initial values, register these allocations now.  */
5074 static void
5075 allocate_initial_values (void)
5076 {
5077   if (targetm.allocate_initial_value)
5078     {
5079       rtx hreg, preg, x;
5080       int i, regno;
5081
5082       for (i = 0; HARD_REGISTER_NUM_P (i); i++)
5083         {
5084           if (! initial_value_entry (i, &hreg, &preg))
5085             break;
5086
5087           x = targetm.allocate_initial_value (hreg);
5088           regno = REGNO (preg);
5089           if (x && REG_N_SETS (regno) <= 1)
5090             {
5091               if (MEM_P (x))
5092                 reg_equiv_memory_loc (regno) = x;
5093               else
5094                 {
5095                   basic_block bb;
5096                   int new_regno;
5097
5098                   gcc_assert (REG_P (x));
5099                   new_regno = REGNO (x);
5100                   reg_renumber[regno] = new_regno;
5101                   /* Poke the regno right into regno_reg_rtx so that even
5102                      fixed regs are accepted.  */
5103                   SET_REGNO (preg, new_regno);
5104                   /* Update global register liveness information.  */
5105                   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
5106                     {
5107                       if (REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (bb), regno))
5108                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_in (bb), new_regno);
5109                       if (REGNO_REG_SET_P (df_get_live_out (bb), regno))
5110                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_out (bb), new_regno);
5111                     }
5112                 }
5113             }
5114         }
5115
5116       gcc_checking_assert (! initial_value_entry (FIRST_PSEUDO_REGISTER,
5117                                                   &hreg, &preg));
5118     }
5119 }
5120 \f
5121
5122 /* True when we use LRA instead of reload pass for the current
5123    function.  */
5124 bool ira_use_lra_p;
5125
5126 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
5127    mode or when the conflict table is too big.  */
5128 bool ira_conflicts_p;
5129
5130 /* Saved between IRA and reload.  */
5131 static int saved_flag_ira_share_spill_slots;
5132
5133 /* This is the main entry of IRA.  */
5134 static void
5135 ira (FILE *f)
5136 {
5137   bool loops_p;
5138   int ira_max_point_before_emit;
5139   bool saved_flag_caller_saves = flag_caller_saves;
5140   enum ira_region saved_flag_ira_region = flag_ira_region;
5141
5142   /* Perform target specific PIC register initialization.  */
5143   targetm.init_pic_reg ();
5144
5145   ira_conflicts_p = optimize > 0;
5146
5147   ira_use_lra_p = targetm.lra_p ();
5148   /* If there are too many pseudos and/or basic blocks (e.g. 10K
5149      pseudos and 10K blocks or 100K pseudos and 1K blocks), we will
5150      use simplified and faster algorithms in LRA.  */
5151   lra_simple_p
5152     = (ira_use_lra_p
5153        && max_reg_num () >= (1 << 26) / last_basic_block_for_fn (cfun));
5154   if (lra_simple_p)
5155     {
5156       /* It permits to skip live range splitting in LRA.  */
5157       flag_caller_saves = false;
5158       /* There is no sense to do regional allocation when we use
5159          simplified LRA.  */
5160       flag_ira_region = IRA_REGION_ONE;
5161       ira_conflicts_p = false;
5162     }
5163
5164 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
5165   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
5166 #endif
5167   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
5168
5169   /* LRA uses its own infrastructure to handle caller save registers.  */
5170   if (flag_caller_saves && !ira_use_lra_p)
5171     init_caller_save ();
5172
5173   if (flag_ira_verbose < 10)
5174     {
5175       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
5176       ira_dump_file = f;
5177     }
5178   else
5179     {
5180       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
5181       ira_dump_file = stderr;
5182     }
5183
5184   setup_prohibited_mode_move_regs ();
5185   decrease_live_ranges_number ();
5186   df_note_add_problem ();
5187
5188   /* DF_LIVE can't be used in the register allocator, too many other
5189      parts of the compiler depend on using the "classic" liveness
5190      interpretation of the DF_LR problem.  See PR38711.
5191      Remove the problem, so that we don't spend time updating it in
5192      any of the df_analyze() calls during IRA/LRA.  */
5193   if (optimize > 1)
5194     df_remove_problem (df_live);
5195   gcc_checking_assert (df_live == NULL);
5196
5197   if (flag_checking)
5198     df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
5199
5200   df_analyze ();
5201
5202   init_reg_equiv ();
5203   if (ira_conflicts_p)
5204     {
5205       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5206
5207       if (split_live_ranges_for_shrink_wrap ())
5208         df_analyze ();
5209
5210       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5211     }
5212
5213   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
5214
5215   indirect_jump_optimize ();
5216   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
5217     df_analyze ();
5218
5219   regstat_init_n_sets_and_refs ();
5220   regstat_compute_ri ();
5221
5222   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
5223      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
5224      to generate these warnings.  */
5225   if (warn_clobbered)
5226     generate_setjmp_warnings ();
5227
5228   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
5229      since this can impact optimizations done by the prologue and
5230      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
5231   crtl->is_leaf = leaf_function_p ();
5232
5233   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
5234     ira_set_pseudo_classes (true, ira_dump_file);
5235
5236   update_equiv_regs ();
5237   setup_reg_equiv ();
5238   setup_reg_equiv_init ();
5239
5240   allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
5241
5242   /* It is not worth to do such improvement when we use a simple
5243      allocation because of -O0 usage or because the function is too
5244      big.  */
5245   if (ira_conflicts_p)
5246     find_moveable_pseudos ();
5247
5248   max_regno_before_ira = max_reg_num ();
5249   ira_setup_eliminable_regset ();
5250
5251   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
5252   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
5253   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
5254
5255   ira_assert (current_loops == NULL);
5256   if (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
5257     loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
5258
5259   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
5260     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
5261   loops_p = ira_build ();
5262
5263   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
5264
5265   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
5266   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
5267     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
5268        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
5269        there is setjmp call because a variable not modified between
5270        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
5271        value and sharing slots does not guarantee it.  */
5272     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
5273
5274   ira_color ();
5275
5276   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
5277
5278   ira_initiate_emit_data ();
5279
5280   ira_emit (loops_p);
5281
5282   max_regno = max_reg_num ();
5283   if (ira_conflicts_p)
5284     {
5285       if (! loops_p)
5286         {
5287           if (! ira_use_lra_p)
5288             ira_initiate_assign ();
5289         }
5290       else
5291         {
5292           expand_reg_info ();
5293
5294           if (ira_use_lra_p)
5295             {
5296               ira_allocno_t a;
5297               ira_allocno_iterator ai;
5298
5299               FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
5300                 {
5301                   int old_regno = ALLOCNO_REGNO (a);
5302                   int new_regno = REGNO (ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->reg);
5303
5304                   ALLOCNO_REGNO (a) = new_regno;
5305
5306                   if (old_regno != new_regno)
5307                     setup_reg_classes (new_regno, reg_preferred_class (old_regno),
5308                                        reg_alternate_class (old_regno),
5309                                        reg_allocno_class (old_regno));
5310                 }
5311
5312             }
5313           else
5314             {
5315               if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
5316                 fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
5317               ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
5318             }
5319           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
5320              info.  */
5321           df_analyze ();
5322
5323           /* ??? Rebuild the loop tree, but why?  Does the loop tree
5324              change if new insns were generated?  Can that be handled
5325              by updating the loop tree incrementally?  */
5326           loop_optimizer_finalize ();
5327           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5328           loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS
5329                                | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
5330
5331           if (! ira_use_lra_p)
5332             {
5333               setup_allocno_assignment_flags ();
5334               ira_initiate_assign ();
5335               ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
5336             }
5337         }
5338     }
5339
5340   ira_finish_emit_data ();
5341
5342   setup_reg_renumber ();
5343
5344   calculate_allocation_cost ();
5345
5346 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
5347   if (ira_conflicts_p)
5348     check_allocation ();
5349 #endif
5350
5351   if (max_regno != max_regno_before_ira)
5352     {
5353       regstat_free_n_sets_and_refs ();
5354       regstat_free_ri ();
5355       regstat_init_n_sets_and_refs ();
5356       regstat_compute_ri ();
5357     }
5358
5359   overall_cost_before = ira_overall_cost;
5360   if (! ira_conflicts_p)
5361     grow_reg_equivs ();
5362   else
5363     {
5364       fix_reg_equiv_init ();
5365
5366 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
5367       print_redundant_copies ();
5368 #endif
5369       if (! ira_use_lra_p)
5370         {
5371           ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
5372           ira_spilled_reg_stack_slots
5373             = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
5374                ira_allocate (max_regno
5375                              * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
5376           memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
5377                   max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
5378         }
5379     }
5380   allocate_initial_values ();
5381
5382   /* See comment for find_moveable_pseudos call.  */
5383   if (ira_conflicts_p)
5384     move_unallocated_pseudos ();
5385
5386   /* Restore original values.  */
5387   if (lra_simple_p)
5388     {
5389       flag_caller_saves = saved_flag_caller_saves;
5390       flag_ira_region = saved_flag_ira_region;
5391     }
5392 }
5393
5394 static void
5395 do_reload (void)
5396 {
5397   basic_block bb;
5398   bool need_dce;
5399   unsigned pic_offset_table_regno = INVALID_REGNUM;
5400
5401   if (flag_ira_verbose < 10)
5402     ira_dump_file = dump_file;
5403
5404   /* If pic_offset_table_rtx is a pseudo register, then keep it so
5405      after reload to avoid possible wrong usages of hard reg assigned
5406      to it.  */
5407   if (pic_offset_table_rtx
5408       && REGNO (pic_offset_table_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
5409     pic_offset_table_regno = REGNO (pic_offset_table_rtx);
5410
5411   timevar_push (TV_RELOAD);
5412   if (ira_use_lra_p)
5413     {
5414       if (current_loops != NULL)
5415         {
5416           loop_optimizer_finalize ();
5417           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5418         }
5419       FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
5420         bb->loop_father = NULL;
5421       current_loops = NULL;
5422
5423       ira_destroy ();
5424
5425       lra (ira_dump_file);
5426       /* ???!!! Move it before lra () when we use ira_reg_equiv in
5427          LRA.  */
5428       vec_free (reg_equivs);
5429       reg_equivs = NULL;
5430       need_dce = false;
5431     }
5432   else
5433     {
5434       df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
5435       build_insn_chain ();
5436
5437       need_dce = reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
5438     }
5439
5440   timevar_pop (TV_RELOAD);
5441
5442   timevar_push (TV_IRA);
5443
5444   if (ira_conflicts_p && ! ira_use_lra_p)
5445     {
5446       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
5447       ira_finish_assign ();
5448     }
5449
5450   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
5451       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
5452     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %" PRId64 "\n",
5453              ira_overall_cost);
5454
5455   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
5456
5457   if (! ira_use_lra_p)
5458     {
5459       ira_destroy ();
5460       if (current_loops != NULL)
5461         {
5462           loop_optimizer_finalize ();
5463           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5464         }
5465       FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
5466         bb->loop_father = NULL;
5467       current_loops = NULL;
5468       
5469       regstat_free_ri ();
5470       regstat_free_n_sets_and_refs ();
5471     }
5472
5473   if (optimize)
5474     cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
5475
5476   finish_reg_equiv ();
5477
5478   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
5479 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
5480   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
5481 #endif
5482
5483   /* The code after the reload has changed so much that at this point
5484      we might as well just rescan everything.  Note that
5485      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
5486      touch the artificial uses and defs.  */
5487   df_finish_pass (true);
5488   df_scan_alloc (NULL);
5489   df_scan_blocks ();
5490
5491   if (optimize > 1)
5492     {
5493       df_live_add_problem ();
5494       df_live_set_all_dirty ();
5495     }
5496
5497   if (optimize)
5498     df_analyze ();
5499
5500   if (need_dce && optimize)
5501     run_fast_dce ();
5502
5503   /* Diagnose uses of the hard frame pointer when it is used as a global
5504      register.  Often we can get away with letting the user appropriate
5505      the frame pointer, but we should let them know when code generation
5506      makes that impossible.  */
5507   if (global_regs[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM] && frame_pointer_needed)
5508     {
5509       tree decl = global_regs_decl[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM];
5510       error_at (DECL_SOURCE_LOCATION (current_function_decl),
5511                 "frame pointer required, but reserved");
5512       inform (DECL_SOURCE_LOCATION (decl), "for %qD", decl);
5513     }
5514
5515   /* If we are doing generic stack checking, give a warning if this
5516      function's frame size is larger than we expect.  */
5517   if (flag_stack_check == GENERIC_STACK_CHECK)
5518     {
5519       HOST_WIDE_INT size = get_frame_size () + STACK_CHECK_FIXED_FRAME_SIZE;
5520
5521       for (int i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
5522         if (df_regs_ever_live_p (i) && !fixed_regs[i] && call_used_regs[i])
5523           size += UNITS_PER_WORD;
5524
5525       if (size > STACK_CHECK_MAX_FRAME_SIZE)
5526         warning (0, "frame size too large for reliable stack checking");
5527     }
5528
5529   if (pic_offset_table_regno != INVALID_REGNUM)
5530     pic_offset_table_rtx = gen_rtx_REG (Pmode, pic_offset_table_regno);
5531
5532   timevar_pop (TV_IRA);
5533 }
5534 \f
5535 /* Run the integrated register allocator.  */
5536
5537 namespace {
5538
5539 const pass_data pass_data_ira =
5540 {
5541   RTL_PASS, /* type */
5542   "ira", /* name */
5543   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5544   TV_IRA, /* tv_id */
5545   0, /* properties_required */
5546   0, /* properties_provided */
5547   0, /* properties_destroyed */
5548   0, /* todo_flags_start */
5549   TODO_do_not_ggc_collect, /* todo_flags_finish */
5550 };
5551
5552 class pass_ira : public rtl_opt_pass
5553 {
5554 public:
5555   pass_ira (gcc::context *ctxt)
5556     : rtl_opt_pass (pass_data_ira, ctxt)
5557   {}
5558
5559   /* opt_pass methods: */
5560   virtual bool gate (function *)
5561     {
5562       return !targetm.no_register_allocation;
5563     }
5564   virtual unsigned int execute (function *)
5565     {
5566       ira (dump_file);
5567       return 0;
5568     }
5569
5570 }; // class pass_ira
5571
5572 } // anon namespace
5573
5574 rtl_opt_pass *
5575 make_pass_ira (gcc::context *ctxt)
5576 {
5577   return new pass_ira (ctxt);
5578 }
5579
5580 namespace {
5581
5582 const pass_data pass_data_reload =
5583 {
5584   RTL_PASS, /* type */
5585   "reload", /* name */
5586   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5587   TV_RELOAD, /* tv_id */
5588   0, /* properties_required */
5589   0, /* properties_provided */
5590   0, /* properties_destroyed */
5591   0, /* todo_flags_start */
5592   0, /* todo_flags_finish */
5593 };
5594
5595 class pass_reload : public rtl_opt_pass
5596 {
5597 public:
5598   pass_reload (gcc::context *ctxt)
5599     : rtl_opt_pass (pass_data_reload, ctxt)
5600   {}
5601
5602   /* opt_pass methods: */
5603   virtual bool gate (function *)
5604     {
5605       return !targetm.no_register_allocation;
5606     }
5607   virtual unsigned int execute (function *)
5608     {
5609       do_reload ();
5610       return 0;
5611     }
5612
5613 }; // class pass_reload
5614
5615 } // anon namespace
5616
5617 rtl_opt_pass *
5618 make_pass_reload (gcc::context *ctxt)
5619 {
5620   return new pass_reload (ctxt);
5621 }