c66bb9e78fc99d57f52054ad5861f768893306df
[platform/upstream/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_nonglobal_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) && asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0)
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   /* Set if this register is mentioned in a paradoxical subreg.  */
2922   unsigned char pdx_subregs : 1;
2923 };
2924
2925 /* reg_equiv[N] (where N is a pseudo reg number) is the equivalence
2926    structure for that register.  */
2927 static struct equivalence *reg_equiv;
2928
2929 /* Used for communication between the following two functions.  */
2930 struct equiv_mem_data
2931 {
2932   /* A MEM that we wish to ensure remains unchanged.  */
2933   rtx equiv_mem;
2934
2935   /* Set true if EQUIV_MEM is modified.  */
2936   bool equiv_mem_modified;
2937 };
2938
2939 /* If EQUIV_MEM is modified by modifying DEST, indicate that it is modified.
2940    Called via note_stores.  */
2941 static void
2942 validate_equiv_mem_from_store (rtx dest, const_rtx set ATTRIBUTE_UNUSED,
2943                                void *data)
2944 {
2945   struct equiv_mem_data *info = (struct equiv_mem_data *) data;
2946
2947   if ((REG_P (dest)
2948        && reg_overlap_mentioned_p (dest, info->equiv_mem))
2949       || (MEM_P (dest)
2950           && anti_dependence (info->equiv_mem, dest)))
2951     info->equiv_mem_modified = true;
2952 }
2953
2954 enum valid_equiv { valid_none, valid_combine, valid_reload };
2955
2956 /* Verify that no store between START and the death of REG invalidates
2957    MEMREF.  MEMREF is invalidated by modifying a register used in MEMREF,
2958    by storing into an overlapping memory location, or with a non-const
2959    CALL_INSN.
2960
2961    Return VALID_RELOAD if MEMREF remains valid for both reload and
2962    combine_and_move insns, VALID_COMBINE if only valid for
2963    combine_and_move_insns, and VALID_NONE otherwise.  */
2964 static enum valid_equiv
2965 validate_equiv_mem (rtx_insn *start, rtx reg, rtx memref)
2966 {
2967   rtx_insn *insn;
2968   rtx note;
2969   struct equiv_mem_data info = { memref, false };
2970   enum valid_equiv ret = valid_reload;
2971
2972   /* If the memory reference has side effects or is volatile, it isn't a
2973      valid equivalence.  */
2974   if (side_effects_p (memref))
2975     return valid_none;
2976
2977   for (insn = start; insn; insn = NEXT_INSN (insn))
2978     {
2979       if (!INSN_P (insn))
2980         continue;
2981
2982       if (find_reg_note (insn, REG_DEAD, reg))
2983         return ret;
2984
2985       if (CALL_P (insn))
2986         {
2987           /* We can combine a reg def from one insn into a reg use in
2988              another over a call if the memory is readonly or the call
2989              const/pure.  However, we can't set reg_equiv notes up for
2990              reload over any call.  The problem is the equivalent form
2991              may reference a pseudo which gets assigned a call
2992              clobbered hard reg.  When we later replace REG with its
2993              equivalent form, the value in the call-clobbered reg has
2994              been changed and all hell breaks loose.  */
2995           ret = valid_combine;
2996           if (!MEM_READONLY_P (memref)
2997               && !RTL_CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
2998             return valid_none;
2999         }
3000
3001       note_stores (PATTERN (insn), validate_equiv_mem_from_store, &info);
3002       if (info.equiv_mem_modified)
3003         return valid_none;
3004
3005       /* If a register mentioned in MEMREF is modified via an
3006          auto-increment, we lose the equivalence.  Do the same if one
3007          dies; although we could extend the life, it doesn't seem worth
3008          the trouble.  */
3009
3010       for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
3011         if ((REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC
3012              || REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD)
3013             && REG_P (XEXP (note, 0))
3014             && reg_overlap_mentioned_p (XEXP (note, 0), memref))
3015           return valid_none;
3016     }
3017
3018   return valid_none;
3019 }
3020
3021 /* Returns zero if X is known to be invariant.  */
3022 static int
3023 equiv_init_varies_p (rtx x)
3024 {
3025   RTX_CODE code = GET_CODE (x);
3026   int i;
3027   const char *fmt;
3028
3029   switch (code)
3030     {
3031     case MEM:
3032       return !MEM_READONLY_P (x) || equiv_init_varies_p (XEXP (x, 0));
3033
3034     case CONST:
3035     CASE_CONST_ANY:
3036     case SYMBOL_REF:
3037     case LABEL_REF:
3038       return 0;
3039
3040     case REG:
3041       return reg_equiv[REGNO (x)].replace == 0 && rtx_varies_p (x, 0);
3042
3043     case ASM_OPERANDS:
3044       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3045         return 1;
3046
3047       /* Fall through.  */
3048
3049     default:
3050       break;
3051     }
3052
3053   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3054   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3055     if (fmt[i] == 'e')
3056       {
3057         if (equiv_init_varies_p (XEXP (x, i)))
3058           return 1;
3059       }
3060     else if (fmt[i] == 'E')
3061       {
3062         int j;
3063         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
3064           if (equiv_init_varies_p (XVECEXP (x, i, j)))
3065             return 1;
3066       }
3067
3068   return 0;
3069 }
3070
3071 /* Returns nonzero if X (used to initialize register REGNO) is movable.
3072    X is only movable if the registers it uses have equivalent initializations
3073    which appear to be within the same loop (or in an inner loop) and movable
3074    or if they are not candidates for local_alloc and don't vary.  */
3075 static int
3076 equiv_init_movable_p (rtx x, int regno)
3077 {
3078   int i, j;
3079   const char *fmt;
3080   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3081
3082   switch (code)
3083     {
3084     case SET:
3085       return equiv_init_movable_p (SET_SRC (x), regno);
3086
3087     case CC0:
3088     case CLOBBER:
3089       return 0;
3090
3091     case PRE_INC:
3092     case PRE_DEC:
3093     case POST_INC:
3094     case POST_DEC:
3095     case PRE_MODIFY:
3096     case POST_MODIFY:
3097       return 0;
3098
3099     case REG:
3100       return ((reg_equiv[REGNO (x)].loop_depth >= reg_equiv[regno].loop_depth
3101                && reg_equiv[REGNO (x)].replace)
3102               || (REG_BASIC_BLOCK (REGNO (x)) < NUM_FIXED_BLOCKS
3103                   && ! rtx_varies_p (x, 0)));
3104
3105     case UNSPEC_VOLATILE:
3106       return 0;
3107
3108     case ASM_OPERANDS:
3109       if (MEM_VOLATILE_P (x))
3110         return 0;
3111
3112       /* Fall through.  */
3113
3114     default:
3115       break;
3116     }
3117
3118   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3119   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3120     switch (fmt[i])
3121       {
3122       case 'e':
3123         if (! equiv_init_movable_p (XEXP (x, i), regno))
3124           return 0;
3125         break;
3126       case 'E':
3127         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3128           if (! equiv_init_movable_p (XVECEXP (x, i, j), regno))
3129             return 0;
3130         break;
3131       }
3132
3133   return 1;
3134 }
3135
3136 /* TRUE if X references a memory location that would be affected by a store
3137    to MEMREF.  */
3138 static int
3139 memref_referenced_p (rtx memref, rtx x)
3140 {
3141   int i, j;
3142   const char *fmt;
3143   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
3144
3145   switch (code)
3146     {
3147     case CONST:
3148     case LABEL_REF:
3149     case SYMBOL_REF:
3150     CASE_CONST_ANY:
3151     case PC:
3152     case CC0:
3153     case HIGH:
3154     case LO_SUM:
3155       return 0;
3156
3157     case REG:
3158       return (reg_equiv[REGNO (x)].replacement
3159               && memref_referenced_p (memref,
3160                                       reg_equiv[REGNO (x)].replacement));
3161
3162     case MEM:
3163       if (true_dependence (memref, VOIDmode, x))
3164         return 1;
3165       break;
3166
3167     case SET:
3168       /* If we are setting a MEM, it doesn't count (its address does), but any
3169          other SET_DEST that has a MEM in it is referencing the MEM.  */
3170       if (MEM_P (SET_DEST (x)))
3171         {
3172           if (memref_referenced_p (memref, XEXP (SET_DEST (x), 0)))
3173             return 1;
3174         }
3175       else if (memref_referenced_p (memref, SET_DEST (x)))
3176         return 1;
3177
3178       return memref_referenced_p (memref, SET_SRC (x));
3179
3180     default:
3181       break;
3182     }
3183
3184   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
3185   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
3186     switch (fmt[i])
3187       {
3188       case 'e':
3189         if (memref_referenced_p (memref, XEXP (x, i)))
3190           return 1;
3191         break;
3192       case 'E':
3193         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
3194           if (memref_referenced_p (memref, XVECEXP (x, i, j)))
3195             return 1;
3196         break;
3197       }
3198
3199   return 0;
3200 }
3201
3202 /* TRUE if some insn in the range (START, END] references a memory location
3203    that would be affected by a store to MEMREF.
3204
3205    Callers should not call this routine if START is after END in the
3206    RTL chain.  */
3207
3208 static int
3209 memref_used_between_p (rtx memref, rtx_insn *start, rtx_insn *end)
3210 {
3211   rtx_insn *insn;
3212
3213   for (insn = NEXT_INSN (start);
3214        insn && insn != NEXT_INSN (end);
3215        insn = NEXT_INSN (insn))
3216     {
3217       if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
3218         continue;
3219
3220       if (memref_referenced_p (memref, PATTERN (insn)))
3221         return 1;
3222
3223       /* Nonconst functions may access memory.  */
3224       if (CALL_P (insn) && (! RTL_CONST_CALL_P (insn)))
3225         return 1;
3226     }
3227
3228   gcc_assert (insn == NEXT_INSN (end));
3229   return 0;
3230 }
3231
3232 /* Mark REG as having no known equivalence.
3233    Some instructions might have been processed before and furnished
3234    with REG_EQUIV notes for this register; these notes will have to be
3235    removed.
3236    STORE is the piece of RTL that does the non-constant / conflicting
3237    assignment - a SET, CLOBBER or REG_INC note.  It is currently not used,
3238    but needs to be there because this function is called from note_stores.  */
3239 static void
3240 no_equiv (rtx reg, const_rtx store ATTRIBUTE_UNUSED,
3241           void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
3242 {
3243   int regno;
3244   rtx_insn_list *list;
3245
3246   if (!REG_P (reg))
3247     return;
3248   regno = REGNO (reg);
3249   reg_equiv[regno].no_equiv = 1;
3250   list = reg_equiv[regno].init_insns;
3251   if (list && list->insn () == NULL)
3252     return;
3253   reg_equiv[regno].init_insns = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, NULL_RTX, NULL);
3254   reg_equiv[regno].replacement = NULL_RTX;
3255   /* This doesn't matter for equivalences made for argument registers, we
3256      should keep their initialization insns.  */
3257   if (reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
3258     return;
3259   ira_reg_equiv[regno].defined_p = false;
3260   ira_reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3261   for (; list; list = list->next ())
3262     {
3263       rtx_insn *insn = list->insn ();
3264       remove_note (insn, find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX));
3265     }
3266 }
3267
3268 /* Check whether the SUBREG is a paradoxical subreg and set the result
3269    in PDX_SUBREGS.  */
3270
3271 static void
3272 set_paradoxical_subreg (rtx_insn *insn)
3273 {
3274   subrtx_iterator::array_type array;
3275   FOR_EACH_SUBRTX (iter, array, PATTERN (insn), NONCONST)
3276     {
3277       const_rtx subreg = *iter;
3278       if (GET_CODE (subreg) == SUBREG)
3279         {
3280           const_rtx reg = SUBREG_REG (subreg);
3281           if (REG_P (reg) && paradoxical_subreg_p (subreg))
3282             reg_equiv[REGNO (reg)].pdx_subregs = true;
3283         }
3284     }
3285 }
3286
3287 /* In DEBUG_INSN location adjust REGs from CLEARED_REGS bitmap to the
3288    equivalent replacement.  */
3289
3290 static rtx
3291 adjust_cleared_regs (rtx loc, const_rtx old_rtx ATTRIBUTE_UNUSED, void *data)
3292 {
3293   if (REG_P (loc))
3294     {
3295       bitmap cleared_regs = (bitmap) data;
3296       if (bitmap_bit_p (cleared_regs, REGNO (loc)))
3297         return simplify_replace_fn_rtx (copy_rtx (*reg_equiv[REGNO (loc)].src_p),
3298                                         NULL_RTX, adjust_cleared_regs, data);
3299     }
3300   return NULL_RTX;
3301 }
3302
3303 /* Find registers that are equivalent to a single value throughout the
3304    compilation (either because they can be referenced in memory or are
3305    set once from a single constant).  Lower their priority for a
3306    register.
3307
3308    If such a register is only referenced once, try substituting its
3309    value into the using insn.  If it succeeds, we can eliminate the
3310    register completely.
3311
3312    Initialize init_insns in ira_reg_equiv array.  */
3313 static void
3314 update_equiv_regs (void)
3315 {
3316   rtx_insn *insn;
3317   basic_block bb;
3318
3319   /* Scan insns and set pdx_subregs if the reg is used in a
3320      paradoxical subreg.  Don't set such reg equivalent to a mem,
3321      because lra will not substitute such equiv memory in order to
3322      prevent access beyond allocated memory for paradoxical memory subreg.  */
3323   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3324     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
3325       if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
3326         set_paradoxical_subreg (insn);
3327
3328   /* Scan the insns and find which registers have equivalences.  Do this
3329      in a separate scan of the insns because (due to -fcse-follow-jumps)
3330      a register can be set below its use.  */
3331   bitmap setjmp_crosses = regstat_get_setjmp_crosses ();
3332   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3333     {
3334       int loop_depth = bb_loop_depth (bb);
3335
3336       for (insn = BB_HEAD (bb);
3337            insn != NEXT_INSN (BB_END (bb));
3338            insn = NEXT_INSN (insn))
3339         {
3340           rtx note;
3341           rtx set;
3342           rtx dest, src;
3343           int regno;
3344
3345           if (! INSN_P (insn))
3346             continue;
3347
3348           for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
3349             if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_INC)
3350               no_equiv (XEXP (note, 0), note, NULL);
3351
3352           set = single_set (insn);
3353
3354           /* If this insn contains more (or less) than a single SET,
3355              only mark all destinations as having no known equivalence.  */
3356           if (set == NULL_RTX
3357               || side_effects_p (SET_SRC (set)))
3358             {
3359               note_stores (PATTERN (insn), no_equiv, NULL);
3360               continue;
3361             }
3362           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
3363             {
3364               int i;
3365
3366               for (i = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; i >= 0; i--)
3367                 {
3368                   rtx part = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i);
3369                   if (part != set)
3370                     note_stores (part, no_equiv, NULL);
3371                 }
3372             }
3373
3374           dest = SET_DEST (set);
3375           src = SET_SRC (set);
3376
3377           /* See if this is setting up the equivalence between an argument
3378              register and its stack slot.  */
3379           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
3380           if (note)
3381             {
3382               gcc_assert (REG_P (dest));
3383               regno = REGNO (dest);
3384
3385               /* Note that we don't want to clear init_insns in
3386                  ira_reg_equiv even if there are multiple sets of this
3387                  register.  */
3388               reg_equiv[regno].is_arg_equivalence = 1;
3389
3390               /* The insn result can have equivalence memory although
3391                  the equivalence is not set up by the insn.  We add
3392                  this insn to init insns as it is a flag for now that
3393                  regno has an equivalence.  We will remove the insn
3394                  from init insn list later.  */
3395               if (rtx_equal_p (src, XEXP (note, 0)) || MEM_P (XEXP (note, 0)))
3396                 ira_reg_equiv[regno].init_insns
3397                   = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
3398                                        ira_reg_equiv[regno].init_insns);
3399
3400               /* Continue normally in case this is a candidate for
3401                  replacements.  */
3402             }
3403
3404           if (!optimize)
3405             continue;
3406
3407           /* We only handle the case of a pseudo register being set
3408              once, or always to the same value.  */
3409           /* ??? The mn10200 port breaks if we add equivalences for
3410              values that need an ADDRESS_REGS register and set them equivalent
3411              to a MEM of a pseudo.  The actual problem is in the over-conservative
3412              handling of INPADDR_ADDRESS / INPUT_ADDRESS / INPUT triples in
3413              calculate_needs, but we traditionally work around this problem
3414              here by rejecting equivalences when the destination is in a register
3415              that's likely spilled.  This is fragile, of course, since the
3416              preferred class of a pseudo depends on all instructions that set
3417              or use it.  */
3418
3419           if (!REG_P (dest)
3420               || (regno = REGNO (dest)) < FIRST_PSEUDO_REGISTER
3421               || (reg_equiv[regno].init_insns
3422                   && reg_equiv[regno].init_insns->insn () == NULL)
3423               || (targetm.class_likely_spilled_p (reg_preferred_class (regno))
3424                   && MEM_P (src) && ! reg_equiv[regno].is_arg_equivalence))
3425             {
3426               /* This might be setting a SUBREG of a pseudo, a pseudo that is
3427                  also set somewhere else to a constant.  */
3428               note_stores (set, no_equiv, NULL);
3429               continue;
3430             }
3431
3432           /* Don't set reg mentioned in a paradoxical subreg
3433              equivalent to a mem.  */
3434           if (MEM_P (src) && reg_equiv[regno].pdx_subregs)
3435             {
3436               note_stores (set, no_equiv, NULL);
3437               continue;
3438             }
3439
3440           note = find_reg_note (insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3441
3442           /* cse sometimes generates function invariants, but doesn't put a
3443              REG_EQUAL note on the insn.  Since this note would be redundant,
3444              there's no point creating it earlier than here.  */
3445           if (! note && ! rtx_varies_p (src, 0))
3446             note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUAL, copy_rtx (src));
3447
3448           /* Don't bother considering a REG_EQUAL note containing an EXPR_LIST
3449              since it represents a function call.  */
3450           if (note && GET_CODE (XEXP (note, 0)) == EXPR_LIST)
3451             note = NULL_RTX;
3452
3453           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1)
3454             {
3455               bool equal_p = true;
3456               rtx_insn_list *list;
3457
3458               /* If we have already processed this pseudo and determined it
3459                  can not have an equivalence, then honor that decision.  */
3460               if (reg_equiv[regno].no_equiv)
3461                 continue;
3462
3463               if (! note
3464                   || rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0)
3465                   || (reg_equiv[regno].replacement
3466                       && ! rtx_equal_p (XEXP (note, 0),
3467                                         reg_equiv[regno].replacement)))
3468                 {
3469                   no_equiv (dest, set, NULL);
3470                   continue;
3471                 }
3472
3473               list = reg_equiv[regno].init_insns;
3474               for (; list; list = list->next ())
3475                 {
3476                   rtx note_tmp;
3477                   rtx_insn *insn_tmp;
3478
3479                   insn_tmp = list->insn ();
3480                   note_tmp = find_reg_note (insn_tmp, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3481                   gcc_assert (note_tmp);
3482                   if (! rtx_equal_p (XEXP (note, 0), XEXP (note_tmp, 0)))
3483                     {
3484                       equal_p = false;
3485                       break;
3486                     }
3487                 }
3488
3489               if (! equal_p)
3490                 {
3491                   no_equiv (dest, set, NULL);
3492                   continue;
3493                 }
3494             }
3495
3496           /* Record this insn as initializing this register.  */
3497           reg_equiv[regno].init_insns
3498             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv[regno].init_insns);
3499
3500           /* If this register is known to be equal to a constant, record that
3501              it is always equivalent to the constant.  */
3502           if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3503               && note && ! rtx_varies_p (XEXP (note, 0), 0))
3504             {
3505               rtx note_value = XEXP (note, 0);
3506               remove_note (insn, note);
3507               set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, note_value);
3508             }
3509
3510           /* If this insn introduces a "constant" register, decrease the priority
3511              of that register.  Record this insn if the register is only used once
3512              more and the equivalence value is the same as our source.
3513
3514              The latter condition is checked for two reasons:  First, it is an
3515              indication that it may be more efficient to actually emit the insn
3516              as written (if no registers are available, reload will substitute
3517              the equivalence).  Secondly, it avoids problems with any registers
3518              dying in this insn whose death notes would be missed.
3519
3520              If we don't have a REG_EQUIV note, see if this insn is loading
3521              a register used only in one basic block from a MEM.  If so, and the
3522              MEM remains unchanged for the life of the register, add a REG_EQUIV
3523              note.  */
3524           note = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX);
3525
3526           rtx replacement = NULL_RTX;
3527           if (note)
3528             replacement = XEXP (note, 0);
3529           else if (REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3530                    && MEM_P (SET_SRC (set)))
3531             {
3532               enum valid_equiv validity;
3533               validity = validate_equiv_mem (insn, dest, SET_SRC (set));
3534               if (validity != valid_none)
3535                 {
3536                   replacement = copy_rtx (SET_SRC (set));
3537                   if (validity == valid_reload)
3538                     note = set_unique_reg_note (insn, REG_EQUIV, replacement);
3539                 }
3540             }
3541
3542           /* If we haven't done so, record for reload that this is an
3543              equivalencing insn.  */
3544           if (note && !reg_equiv[regno].is_arg_equivalence)
3545             ira_reg_equiv[regno].init_insns
3546               = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn,
3547                                    ira_reg_equiv[regno].init_insns);
3548
3549           if (replacement)
3550             {
3551               reg_equiv[regno].replacement = replacement;
3552               reg_equiv[regno].src_p = &SET_SRC (set);
3553               reg_equiv[regno].loop_depth = (short) loop_depth;
3554
3555               /* Don't mess with things live during setjmp.  */
3556               if (optimize && !bitmap_bit_p (setjmp_crosses, regno))
3557                 {
3558                   /* If the register is referenced exactly twice, meaning it is
3559                      set once and used once, indicate that the reference may be
3560                      replaced by the equivalence we computed above.  Do this
3561                      even if the register is only used in one block so that
3562                      dependencies can be handled where the last register is
3563                      used in a different block (i.e. HIGH / LO_SUM sequences)
3564                      and to reduce the number of registers alive across
3565                      calls.  */
3566
3567                   if (REG_N_REFS (regno) == 2
3568                       && (rtx_equal_p (replacement, src)
3569                           || ! equiv_init_varies_p (src))
3570                       && NONJUMP_INSN_P (insn)
3571                       && equiv_init_movable_p (PATTERN (insn), regno))
3572                     reg_equiv[regno].replace = 1;
3573                 }
3574             }
3575         }
3576     }
3577 }
3578
3579 /* For insns that set a MEM to the contents of a REG that is only used
3580    in a single basic block, see if the register is always equivalent
3581    to that memory location and if moving the store from INSN to the
3582    insn that sets REG is safe.  If so, put a REG_EQUIV note on the
3583    initializing insn.  */
3584 static void
3585 add_store_equivs (void)
3586 {
3587   bitmap_head seen_insns;
3588
3589   bitmap_initialize (&seen_insns, NULL);
3590   for (rtx_insn *insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3591     {
3592       rtx set, src, dest;
3593       unsigned regno;
3594       rtx_insn *init_insn;
3595
3596       bitmap_set_bit (&seen_insns, INSN_UID (insn));
3597
3598       if (! INSN_P (insn))
3599         continue;
3600
3601       set = single_set (insn);
3602       if (! set)
3603         continue;
3604
3605       dest = SET_DEST (set);
3606       src = SET_SRC (set);
3607
3608       /* Don't add a REG_EQUIV note if the insn already has one.  The existing
3609          REG_EQUIV is likely more useful than the one we are adding.  */
3610       if (MEM_P (dest) && REG_P (src)
3611           && (regno = REGNO (src)) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
3612           && REG_BASIC_BLOCK (regno) >= NUM_FIXED_BLOCKS
3613           && DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1
3614           && ! reg_equiv[regno].pdx_subregs
3615           && reg_equiv[regno].init_insns != NULL
3616           && (init_insn = reg_equiv[regno].init_insns->insn ()) != 0
3617           && bitmap_bit_p (&seen_insns, INSN_UID (init_insn))
3618           && ! find_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)
3619           && validate_equiv_mem (init_insn, src, dest) == valid_reload
3620           && ! memref_used_between_p (dest, init_insn, insn)
3621           /* Attaching a REG_EQUIV note will fail if INIT_INSN has
3622              multiple sets.  */
3623           && set_unique_reg_note (init_insn, REG_EQUIV, copy_rtx (dest)))
3624         {
3625           /* This insn makes the equivalence, not the one initializing
3626              the register.  */
3627           ira_reg_equiv[regno].init_insns
3628             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, NULL_RTX);
3629           df_notes_rescan (init_insn);
3630           if (dump_file)
3631             fprintf (dump_file,
3632                      "Adding REG_EQUIV to insn %d for source of insn %d\n",
3633                      INSN_UID (init_insn),
3634                      INSN_UID (insn));
3635         }
3636     }
3637   bitmap_clear (&seen_insns);
3638 }
3639
3640 /* Scan all regs killed in an insn to see if any of them are registers
3641    only used that once.  If so, see if we can replace the reference
3642    with the equivalent form.  If we can, delete the initializing
3643    reference and this register will go away.  If we can't replace the
3644    reference, and the initializing reference is within the same loop
3645    (or in an inner loop), then move the register initialization just
3646    before the use, so that they are in the same basic block.  */
3647 static void
3648 combine_and_move_insns (void)
3649 {
3650   bitmap cleared_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
3651   int max = max_reg_num ();
3652
3653   for (int regno = FIRST_PSEUDO_REGISTER; regno < max; regno++)
3654     {
3655       if (!reg_equiv[regno].replace)
3656         continue;
3657
3658       rtx_insn *use_insn = 0;
3659       for (df_ref use = DF_REG_USE_CHAIN (regno);
3660            use;
3661            use = DF_REF_NEXT_REG (use))
3662         if (DF_REF_INSN_INFO (use))
3663           {
3664             if (DEBUG_INSN_P (DF_REF_INSN (use)))
3665               continue;
3666             gcc_assert (!use_insn);
3667             use_insn = DF_REF_INSN (use);
3668           }
3669       gcc_assert (use_insn);
3670
3671       /* Don't substitute into jumps.  indirect_jump_optimize does
3672          this for anything we are prepared to handle.  */
3673       if (JUMP_P (use_insn))
3674         continue;
3675
3676       df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (regno);
3677       gcc_assert (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1 && DF_REF_INSN_INFO (def));
3678       rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (def);
3679
3680       /* We may not move instructions that can throw, since that
3681          changes basic block boundaries and we are not prepared to
3682          adjust the CFG to match.  */
3683       if (can_throw_internal (def_insn))
3684         continue;
3685
3686       basic_block use_bb = BLOCK_FOR_INSN (use_insn);
3687       basic_block def_bb = BLOCK_FOR_INSN (def_insn);
3688       if (bb_loop_depth (use_bb) > bb_loop_depth (def_bb))
3689         continue;
3690
3691       if (asm_noperands (PATTERN (def_insn)) < 0
3692           && validate_replace_rtx (regno_reg_rtx[regno],
3693                                    *reg_equiv[regno].src_p, use_insn))
3694         {
3695           rtx link;
3696           /* Append the REG_DEAD notes from def_insn.  */
3697           for (rtx *p = &REG_NOTES (def_insn); (link = *p) != 0; )
3698             {
3699               if (REG_NOTE_KIND (XEXP (link, 0)) == REG_DEAD)
3700                 {
3701                   *p = XEXP (link, 1);
3702                   XEXP (link, 1) = REG_NOTES (use_insn);
3703                   REG_NOTES (use_insn) = link;
3704                 }
3705               else
3706                 p = &XEXP (link, 1);
3707             }
3708
3709           remove_death (regno, use_insn);
3710           SET_REG_N_REFS (regno, 0);
3711           REG_FREQ (regno) = 0;
3712           delete_insn (def_insn);
3713
3714           reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3715           ira_reg_equiv[regno].init_insns = NULL;
3716           bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3717         }
3718
3719       /* Move the initialization of the register to just before
3720          USE_INSN.  Update the flow information.  */
3721       else if (prev_nondebug_insn (use_insn) != def_insn)
3722         {
3723           rtx_insn *new_insn;
3724
3725           new_insn = emit_insn_before (PATTERN (def_insn), use_insn);
3726           REG_NOTES (new_insn) = REG_NOTES (def_insn);
3727           REG_NOTES (def_insn) = 0;
3728           /* Rescan it to process the notes.  */
3729           df_insn_rescan (new_insn);
3730
3731           /* Make sure this insn is recognized before reload begins,
3732              otherwise eliminate_regs_in_insn will die.  */
3733           INSN_CODE (new_insn) = INSN_CODE (def_insn);
3734
3735           delete_insn (def_insn);
3736
3737           XEXP (reg_equiv[regno].init_insns, 0) = new_insn;
3738
3739           REG_BASIC_BLOCK (regno) = use_bb->index;
3740           REG_N_CALLS_CROSSED (regno) = 0;
3741
3742           if (use_insn == BB_HEAD (use_bb))
3743             BB_HEAD (use_bb) = new_insn;
3744
3745           /* We know regno dies in use_insn, but inside a loop
3746              REG_DEAD notes might be missing when def_insn was in
3747              another basic block.  However, when we move def_insn into
3748              this bb we'll definitely get a REG_DEAD note and reload
3749              will see the death.  It's possible that update_equiv_regs
3750              set up an equivalence referencing regno for a reg set by
3751              use_insn, when regno was seen as non-local.  Now that
3752              regno is local to this block, and dies, such an
3753              equivalence is invalid.  */
3754           if (find_reg_note (use_insn, REG_EQUIV, NULL_RTX))
3755             {
3756               rtx set = single_set (use_insn);
3757               if (set && REG_P (SET_DEST (set)))
3758                 no_equiv (SET_DEST (set), set, NULL);
3759             }
3760
3761           ira_reg_equiv[regno].init_insns
3762             = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, new_insn, NULL_RTX);
3763           bitmap_set_bit (cleared_regs, regno);
3764         }
3765     }
3766
3767   if (!bitmap_empty_p (cleared_regs))
3768     {
3769       basic_block bb;
3770
3771       FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3772         {
3773           bitmap_and_compl_into (DF_LR_IN (bb), cleared_regs);
3774           bitmap_and_compl_into (DF_LR_OUT (bb), cleared_regs);
3775           if (!df_live)
3776             continue;
3777           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_IN (bb), cleared_regs);
3778           bitmap_and_compl_into (DF_LIVE_OUT (bb), cleared_regs);
3779         }
3780
3781       /* Last pass - adjust debug insns referencing cleared regs.  */
3782       if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
3783         for (rtx_insn *insn = get_insns (); insn; insn = NEXT_INSN (insn))
3784           if (DEBUG_INSN_P (insn))
3785             {
3786               rtx old_loc = INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn);
3787               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn)
3788                 = simplify_replace_fn_rtx (old_loc, NULL_RTX,
3789                                            adjust_cleared_regs,
3790                                            (void *) cleared_regs);
3791               if (old_loc != INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn))
3792                 df_insn_rescan (insn);
3793             }
3794     }
3795
3796   BITMAP_FREE (cleared_regs);
3797 }
3798
3799 /* A pass over indirect jumps, converting simple cases to direct jumps.
3800    Combine does this optimization too, but only within a basic block.  */
3801 static void
3802 indirect_jump_optimize (void)
3803 {
3804   basic_block bb;
3805   bool rebuild_p = false;
3806
3807   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
3808     {
3809       rtx_insn *insn = BB_END (bb);
3810       if (!JUMP_P (insn)
3811           || find_reg_note (insn, REG_NON_LOCAL_GOTO, NULL_RTX))
3812         continue;
3813
3814       rtx x = pc_set (insn);
3815       if (!x || !REG_P (SET_SRC (x)))
3816         continue;
3817
3818       int regno = REGNO (SET_SRC (x));
3819       if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) == 1)
3820         {
3821           df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (regno);
3822           if (!DF_REF_IS_ARTIFICIAL (def))
3823             {
3824               rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (def);
3825               rtx lab = NULL_RTX;
3826               rtx set = single_set (def_insn);
3827               if (set && GET_CODE (SET_SRC (set)) == LABEL_REF)
3828                 lab = SET_SRC (set);
3829               else
3830                 {
3831                   rtx eqnote = find_reg_note (def_insn, REG_EQUAL, NULL_RTX);
3832                   if (eqnote && GET_CODE (XEXP (eqnote, 0)) == LABEL_REF)
3833                     lab = XEXP (eqnote, 0);
3834                 }
3835               if (lab && validate_replace_rtx (SET_SRC (x), lab, insn))
3836                 rebuild_p = true;
3837             }
3838         }
3839     }
3840
3841   if (rebuild_p)
3842     {
3843       timevar_push (TV_JUMP);
3844       rebuild_jump_labels (get_insns ());
3845       if (purge_all_dead_edges ())
3846         delete_unreachable_blocks ();
3847       timevar_pop (TV_JUMP);
3848     }
3849 }
3850 \f
3851 /* Set up fields memory, constant, and invariant from init_insns in
3852    the structures of array ira_reg_equiv.  */
3853 static void
3854 setup_reg_equiv (void)
3855 {
3856   int i;
3857   rtx_insn_list *elem, *prev_elem, *next_elem;
3858   rtx_insn *insn;
3859   rtx set, x;
3860
3861   for (i = FIRST_PSEUDO_REGISTER; i < ira_reg_equiv_len; i++)
3862     for (prev_elem = NULL, elem = ira_reg_equiv[i].init_insns;
3863          elem;
3864          prev_elem = elem, elem = next_elem)
3865       {
3866         next_elem = elem->next ();
3867         insn = elem->insn ();
3868         set = single_set (insn);
3869         
3870         /* Init insns can set up equivalence when the reg is a destination or
3871            a source (in this case the destination is memory).  */
3872         if (set != 0 && (REG_P (SET_DEST (set)) || REG_P (SET_SRC (set))))
3873           {
3874             if ((x = find_reg_note (insn, REG_EQUIV, NULL_RTX)) != NULL)
3875               {
3876                 x = XEXP (x, 0);
3877                 if (REG_P (SET_DEST (set))
3878                     && REGNO (SET_DEST (set)) == (unsigned int) i
3879                     && ! rtx_equal_p (SET_SRC (set), x) && MEM_P (x))
3880                   {
3881                     /* This insn reporting the equivalence but
3882                        actually not setting it.  Remove it from the
3883                        list.  */
3884                     if (prev_elem == NULL)
3885                       ira_reg_equiv[i].init_insns = next_elem;
3886                     else
3887                       XEXP (prev_elem, 1) = next_elem;
3888                     elem = prev_elem;
3889                   }
3890               }
3891             else if (REG_P (SET_DEST (set))
3892                      && REGNO (SET_DEST (set)) == (unsigned int) i)
3893               x = SET_SRC (set);
3894             else
3895               {      
3896                 gcc_assert (REG_P (SET_SRC (set))
3897                             && REGNO (SET_SRC (set)) == (unsigned int) i);
3898                 x = SET_DEST (set);
3899               }
3900             if (! function_invariant_p (x)
3901                 || ! flag_pic
3902                 /* A function invariant is often CONSTANT_P but may
3903                    include a register.  We promise to only pass
3904                    CONSTANT_P objects to LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P.  */
3905                 || (CONSTANT_P (x) && LEGITIMATE_PIC_OPERAND_P (x)))
3906               {
3907                 /* It can happen that a REG_EQUIV note contains a MEM
3908                    that is not a legitimate memory operand.  As later
3909                    stages of reload assume that all addresses found in
3910                    the lra_regno_equiv_* arrays were originally
3911                    legitimate, we ignore such REG_EQUIV notes.  */
3912                 if (memory_operand (x, VOIDmode))
3913                   {
3914                     ira_reg_equiv[i].defined_p = true;
3915                     ira_reg_equiv[i].memory = x;
3916                     continue;
3917                   }
3918                 else if (function_invariant_p (x))
3919                   {
3920                     machine_mode mode;
3921                     
3922                     mode = GET_MODE (SET_DEST (set));
3923                     if (GET_CODE (x) == PLUS
3924                         || x == frame_pointer_rtx || x == arg_pointer_rtx)
3925                       /* This is PLUS of frame pointer and a constant,
3926                          or fp, or argp.  */
3927                       ira_reg_equiv[i].invariant = x;
3928                     else if (targetm.legitimate_constant_p (mode, x))
3929                       ira_reg_equiv[i].constant = x;
3930                     else
3931                       {
3932                         ira_reg_equiv[i].memory = force_const_mem (mode, x);
3933                         if (ira_reg_equiv[i].memory == NULL_RTX)
3934                           {
3935                             ira_reg_equiv[i].defined_p = false;
3936                             ira_reg_equiv[i].init_insns = NULL;
3937                             break;
3938                           }
3939                       }
3940                     ira_reg_equiv[i].defined_p = true;
3941                     continue;
3942                   }
3943               }
3944           }
3945         ira_reg_equiv[i].defined_p = false;
3946         ira_reg_equiv[i].init_insns = NULL;
3947         break;
3948       }
3949 }
3950
3951 \f
3952
3953 /* Print chain C to FILE.  */
3954 static void
3955 print_insn_chain (FILE *file, struct insn_chain *c)
3956 {
3957   fprintf (file, "insn=%d, ", INSN_UID (c->insn));
3958   bitmap_print (file, &c->live_throughout, "live_throughout: ", ", ");
3959   bitmap_print (file, &c->dead_or_set, "dead_or_set: ", "\n");
3960 }
3961
3962
3963 /* Print all reload_insn_chains to FILE.  */
3964 static void
3965 print_insn_chains (FILE *file)
3966 {
3967   struct insn_chain *c;
3968   for (c = reload_insn_chain; c ; c = c->next)
3969     print_insn_chain (file, c);
3970 }
3971
3972 /* Return true if pseudo REGNO should be added to set live_throughout
3973    or dead_or_set of the insn chains for reload consideration.  */
3974 static bool
3975 pseudo_for_reload_consideration_p (int regno)
3976 {
3977   /* Consider spilled pseudos too for IRA because they still have a
3978      chance to get hard-registers in the reload when IRA is used.  */
3979   return (reg_renumber[regno] >= 0 || ira_conflicts_p);
3980 }
3981
3982 /* Init LIVE_SUBREGS[ALLOCNUM] and LIVE_SUBREGS_USED[ALLOCNUM] using
3983    REG to the number of nregs, and INIT_VALUE to get the
3984    initialization.  ALLOCNUM need not be the regno of REG.  */
3985 static void
3986 init_live_subregs (bool init_value, sbitmap *live_subregs,
3987                    bitmap live_subregs_used, int allocnum, rtx reg)
3988 {
3989   unsigned int regno = REGNO (SUBREG_REG (reg));
3990   int size = GET_MODE_SIZE (GET_MODE (regno_reg_rtx[regno]));
3991
3992   gcc_assert (size > 0);
3993
3994   /* Been there, done that.  */
3995   if (bitmap_bit_p (live_subregs_used, allocnum))
3996     return;
3997
3998   /* Create a new one.  */
3999   if (live_subregs[allocnum] == NULL)
4000     live_subregs[allocnum] = sbitmap_alloc (size);
4001
4002   /* If the entire reg was live before blasting into subregs, we need
4003      to init all of the subregs to ones else init to 0.  */
4004   if (init_value)
4005     bitmap_ones (live_subregs[allocnum]);
4006   else
4007     bitmap_clear (live_subregs[allocnum]);
4008
4009   bitmap_set_bit (live_subregs_used, allocnum);
4010 }
4011
4012 /* Walk the insns of the current function and build reload_insn_chain,
4013    and record register life information.  */
4014 static void
4015 build_insn_chain (void)
4016 {
4017   unsigned int i;
4018   struct insn_chain **p = &reload_insn_chain;
4019   basic_block bb;
4020   struct insn_chain *c = NULL;
4021   struct insn_chain *next = NULL;
4022   bitmap live_relevant_regs = BITMAP_ALLOC (NULL);
4023   bitmap elim_regset = BITMAP_ALLOC (NULL);
4024   /* live_subregs is a vector used to keep accurate information about
4025      which hardregs are live in multiword pseudos.  live_subregs and
4026      live_subregs_used are indexed by pseudo number.  The live_subreg
4027      entry for a particular pseudo is only used if the corresponding
4028      element is non zero in live_subregs_used.  The sbitmap size of
4029      live_subreg[allocno] is number of bytes that the pseudo can
4030      occupy.  */
4031   sbitmap *live_subregs = XCNEWVEC (sbitmap, max_regno);
4032   bitmap live_subregs_used = BITMAP_ALLOC (NULL);
4033
4034   for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
4035     if (TEST_HARD_REG_BIT (eliminable_regset, i))
4036       bitmap_set_bit (elim_regset, i);
4037   FOR_EACH_BB_REVERSE_FN (bb, cfun)
4038     {
4039       bitmap_iterator bi;
4040       rtx_insn *insn;
4041
4042       CLEAR_REG_SET (live_relevant_regs);
4043       bitmap_clear (live_subregs_used);
4044
4045       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb), 0, i, bi)
4046         {
4047           if (i >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4048             break;
4049           bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
4050         }
4051
4052       EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (df_get_live_out (bb),
4053                                 FIRST_PSEUDO_REGISTER, i, bi)
4054         {
4055           if (pseudo_for_reload_consideration_p (i))
4056             bitmap_set_bit (live_relevant_regs, i);
4057         }
4058
4059       FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
4060         {
4061           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
4062             {
4063               struct df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4064               df_ref def, use;
4065
4066               c = new_insn_chain ();
4067               c->next = next;
4068               next = c;
4069               *p = c;
4070               p = &c->prev;
4071
4072               c->insn = insn;
4073               c->block = bb->index;
4074
4075               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4076                 FOR_EACH_INSN_INFO_DEF (def, insn_info)
4077                   {
4078                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (def);
4079
4080                     /* Ignore may clobbers because these are generated
4081                        from calls. However, every other kind of def is
4082                        added to dead_or_set.  */
4083                     if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_MAY_CLOBBER))
4084                       {
4085                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4086                           {
4087                             if (!fixed_regs[regno])
4088                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4089                           }
4090                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4091                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4092                       }
4093
4094                     if ((regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4095                          || reg_renumber[regno] >= 0
4096                          || ira_conflicts_p)
4097                         && (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_CONDITIONAL)))
4098                       {
4099                         rtx reg = DF_REF_REG (def);
4100
4101                         /* We can model subregs, but not if they are
4102                            wrapped in ZERO_EXTRACTS.  */
4103                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
4104                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_ZERO_EXTRACT))
4105                           {
4106                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
4107                             unsigned int last = start
4108                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
4109
4110                             init_live_subregs
4111                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
4112                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
4113
4114                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET
4115                                 (def, DF_REF_STRICT_LOW_PART))
4116                               {
4117                                 /* Expand the range to cover entire words.
4118                                    Bytes added here are "don't care".  */
4119                                 start
4120                                   = start / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD;
4121                                 last = ((last + UNITS_PER_WORD - 1)
4122                                         / UNITS_PER_WORD * UNITS_PER_WORD);
4123                               }
4124
4125                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
4126                             if (last > SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]))
4127                               last = SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]);
4128
4129                             while (start < last)
4130                               {
4131                                 bitmap_clear_bit (live_subregs[regno], start);
4132                                 start++;
4133                               }
4134
4135                             if (bitmap_empty_p (live_subregs[regno]))
4136                               {
4137                                 bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4138                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
4139                               }
4140                             else
4141                               /* Set live_relevant_regs here because
4142                                  that bit has to be true to get us to
4143                                  look at the live_subregs fields.  */
4144                               bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
4145                           }
4146                         else
4147                           {
4148                             /* DF_REF_PARTIAL is generated for
4149                                subregs, STRICT_LOW_PART, and
4150                                ZERO_EXTRACT.  We handle the subreg
4151                                case above so here we have to keep from
4152                                modeling the def as a killing def.  */
4153                             if (!DF_REF_FLAGS_IS_SET (def, DF_REF_PARTIAL))
4154                               {
4155                                 bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4156                                 bitmap_clear_bit (live_relevant_regs, regno);
4157                               }
4158                           }
4159                       }
4160                   }
4161
4162               bitmap_and_compl_into (live_relevant_regs, elim_regset);
4163               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
4164
4165               if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4166                 FOR_EACH_INSN_INFO_USE (use, insn_info)
4167                   {
4168                     unsigned int regno = DF_REF_REGNO (use);
4169                     rtx reg = DF_REF_REG (use);
4170
4171                     /* DF_REF_READ_WRITE on a use means that this use
4172                        is fabricated from a def that is a partial set
4173                        to a multiword reg.  Here, we only model the
4174                        subreg case that is not wrapped in ZERO_EXTRACT
4175                        precisely so we do not need to look at the
4176                        fabricated use.  */
4177                     if (DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_READ_WRITE)
4178                         && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_ZERO_EXTRACT)
4179                         && DF_REF_FLAGS_IS_SET (use, DF_REF_SUBREG))
4180                       continue;
4181
4182                     /* Add the last use of each var to dead_or_set.  */
4183                     if (!bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno))
4184                       {
4185                         if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
4186                           {
4187                             if (!fixed_regs[regno])
4188                               bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4189                           }
4190                         else if (pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4191                           bitmap_set_bit (&c->dead_or_set, regno);
4192                       }
4193
4194                     if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER
4195                         || pseudo_for_reload_consideration_p (regno))
4196                       {
4197                         if (GET_CODE (reg) == SUBREG
4198                             && !DF_REF_FLAGS_IS_SET (use,
4199                                                      DF_REF_SIGN_EXTRACT
4200                                                      | DF_REF_ZERO_EXTRACT))
4201                           {
4202                             unsigned int start = SUBREG_BYTE (reg);
4203                             unsigned int last = start
4204                               + GET_MODE_SIZE (GET_MODE (reg));
4205
4206                             init_live_subregs
4207                               (bitmap_bit_p (live_relevant_regs, regno),
4208                                live_subregs, live_subregs_used, regno, reg);
4209
4210                             /* Ignore the paradoxical bits.  */
4211                             if (last > SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]))
4212                               last = SBITMAP_SIZE (live_subregs[regno]);
4213
4214                             while (start < last)
4215                               {
4216                                 bitmap_set_bit (live_subregs[regno], start);
4217                                 start++;
4218                               }
4219                           }
4220                         else
4221                           /* Resetting the live_subregs_used is
4222                              effectively saying do not use the subregs
4223                              because we are reading the whole
4224                              pseudo.  */
4225                           bitmap_clear_bit (live_subregs_used, regno);
4226                         bitmap_set_bit (live_relevant_regs, regno);
4227                       }
4228                   }
4229             }
4230         }
4231
4232       /* FIXME!! The following code is a disaster.  Reload needs to see the
4233          labels and jump tables that are just hanging out in between
4234          the basic blocks.  See pr33676.  */
4235       insn = BB_HEAD (bb);
4236
4237       /* Skip over the barriers and cruft.  */
4238       while (insn && (BARRIER_P (insn) || NOTE_P (insn)
4239                       || BLOCK_FOR_INSN (insn) == bb))
4240         insn = PREV_INSN (insn);
4241
4242       /* While we add anything except barriers and notes, the focus is
4243          to get the labels and jump tables into the
4244          reload_insn_chain.  */
4245       while (insn)
4246         {
4247           if (!NOTE_P (insn) && !BARRIER_P (insn))
4248             {
4249               if (BLOCK_FOR_INSN (insn))
4250                 break;
4251
4252               c = new_insn_chain ();
4253               c->next = next;
4254               next = c;
4255               *p = c;
4256               p = &c->prev;
4257
4258               /* The block makes no sense here, but it is what the old
4259                  code did.  */
4260               c->block = bb->index;
4261               c->insn = insn;
4262               bitmap_copy (&c->live_throughout, live_relevant_regs);
4263             }
4264           insn = PREV_INSN (insn);
4265         }
4266     }
4267
4268   reload_insn_chain = c;
4269   *p = NULL;
4270
4271   for (i = 0; i < (unsigned int) max_regno; i++)
4272     if (live_subregs[i] != NULL)
4273       sbitmap_free (live_subregs[i]);
4274   free (live_subregs);
4275   BITMAP_FREE (live_subregs_used);
4276   BITMAP_FREE (live_relevant_regs);
4277   BITMAP_FREE (elim_regset);
4278
4279   if (dump_file)
4280     print_insn_chains (dump_file);
4281 }
4282  \f
4283 /* Examine the rtx found in *LOC, which is read or written to as determined
4284    by TYPE.  Return false if we find a reason why an insn containing this
4285    rtx should not be moved (such as accesses to non-constant memory), true
4286    otherwise.  */
4287 static bool
4288 rtx_moveable_p (rtx *loc, enum op_type type)
4289 {
4290   const char *fmt;
4291   rtx x = *loc;
4292   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
4293   int i, j;
4294
4295   code = GET_CODE (x);
4296   switch (code)
4297     {
4298     case CONST:
4299     CASE_CONST_ANY:
4300     case SYMBOL_REF:
4301     case LABEL_REF:
4302       return true;
4303
4304     case PC:
4305       return type == OP_IN;
4306
4307     case CC0:
4308       return false;
4309
4310     case REG:
4311       if (x == frame_pointer_rtx)
4312         return true;
4313       if (HARD_REGISTER_P (x))
4314         return false;
4315       
4316       return true;
4317
4318     case MEM:
4319       if (type == OP_IN && MEM_READONLY_P (x))
4320         return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_IN);
4321       return false;
4322
4323     case SET:
4324       return (rtx_moveable_p (&SET_SRC (x), OP_IN)
4325               && rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT));
4326
4327     case STRICT_LOW_PART:
4328       return rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), OP_OUT);
4329
4330     case ZERO_EXTRACT:
4331     case SIGN_EXTRACT:
4332       return (rtx_moveable_p (&XEXP (x, 0), type)
4333               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 1), OP_IN)
4334               && rtx_moveable_p (&XEXP (x, 2), OP_IN));
4335
4336     case CLOBBER:
4337       return rtx_moveable_p (&SET_DEST (x), OP_OUT);
4338
4339     case UNSPEC_VOLATILE:
4340       /* It is a bad idea to consider insns with such rtl
4341          as moveable ones.  The insn scheduler also considers them as barrier
4342          for a reason.  */
4343       return false;
4344
4345     default:
4346       break;
4347     }
4348
4349   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
4350   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
4351     {
4352       if (fmt[i] == 'e')
4353         {
4354           if (!rtx_moveable_p (&XEXP (x, i), type))
4355             return false;
4356         }
4357       else if (fmt[i] == 'E')
4358         for (j = XVECLEN (x, i) - 1; j >= 0; j--)
4359           {
4360             if (!rtx_moveable_p (&XVECEXP (x, i, j), type))
4361               return false;
4362           }
4363     }
4364   return true;
4365 }
4366
4367 /* A wrapper around dominated_by_p, which uses the information in UID_LUID
4368    to give dominance relationships between two insns I1 and I2.  */
4369 static bool
4370 insn_dominated_by_p (rtx i1, rtx i2, int *uid_luid)
4371 {
4372   basic_block bb1 = BLOCK_FOR_INSN (i1);
4373   basic_block bb2 = BLOCK_FOR_INSN (i2);
4374
4375   if (bb1 == bb2)
4376     return uid_luid[INSN_UID (i2)] < uid_luid[INSN_UID (i1)];
4377   return dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, bb1, bb2);
4378 }
4379
4380 /* Record the range of register numbers added by find_moveable_pseudos.  */
4381 int first_moveable_pseudo, last_moveable_pseudo;
4382
4383 /* These two vectors hold data for every register added by
4384    find_movable_pseudos, with index 0 holding data for the
4385    first_moveable_pseudo.  */
4386 /* The original home register.  */
4387 static vec<rtx> pseudo_replaced_reg;
4388
4389 /* Look for instances where we have an instruction that is known to increase
4390    register pressure, and whose result is not used immediately.  If it is
4391    possible to move the instruction downwards to just before its first use,
4392    split its lifetime into two ranges.  We create a new pseudo to compute the
4393    value, and emit a move instruction just before the first use.  If, after
4394    register allocation, the new pseudo remains unallocated, the function
4395    move_unallocated_pseudos then deletes the move instruction and places
4396    the computation just before the first use.
4397
4398    Such a move is safe and profitable if all the input registers remain live
4399    and unchanged between the original computation and its first use.  In such
4400    a situation, the computation is known to increase register pressure, and
4401    moving it is known to at least not worsen it.
4402
4403    We restrict moves to only those cases where a register remains unallocated,
4404    in order to avoid interfering too much with the instruction schedule.  As
4405    an exception, we may move insns which only modify their input register
4406    (typically induction variables), as this increases the freedom for our
4407    intended transformation, and does not limit the second instruction
4408    scheduler pass.  */
4409    
4410 static void
4411 find_moveable_pseudos (void)
4412 {
4413   unsigned i;
4414   int max_regs = max_reg_num ();
4415   int max_uid = get_max_uid ();
4416   basic_block bb;
4417   int *uid_luid = XNEWVEC (int, max_uid);
4418   rtx_insn **closest_uses = XNEWVEC (rtx_insn *, max_regs);
4419   /* A set of registers which are live but not modified throughout a block.  */
4420   bitmap_head *bb_transp_live = XNEWVEC (bitmap_head,
4421                                          last_basic_block_for_fn (cfun));
4422   /* A set of registers which only exist in a given basic block.  */
4423   bitmap_head *bb_local = XNEWVEC (bitmap_head,
4424                                    last_basic_block_for_fn (cfun));
4425   /* A set of registers which are set once, in an instruction that can be
4426      moved freely downwards, but are otherwise transparent to a block.  */
4427   bitmap_head *bb_moveable_reg_sets = XNEWVEC (bitmap_head,
4428                                                last_basic_block_for_fn (cfun));
4429   bitmap_head live, used, set, interesting, unusable_as_input;
4430   bitmap_iterator bi;
4431   bitmap_initialize (&interesting, 0);
4432
4433   first_moveable_pseudo = max_regs;
4434   pseudo_replaced_reg.release ();
4435   pseudo_replaced_reg.safe_grow_cleared (max_regs);
4436
4437   df_analyze ();
4438   calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4439
4440   i = 0;
4441   bitmap_initialize (&live, 0);
4442   bitmap_initialize (&used, 0);
4443   bitmap_initialize (&set, 0);
4444   bitmap_initialize (&unusable_as_input, 0);
4445   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4446     {
4447       rtx_insn *insn;
4448       bitmap transp = bb_transp_live + bb->index;
4449       bitmap moveable = bb_moveable_reg_sets + bb->index;
4450       bitmap local = bb_local + bb->index;
4451
4452       bitmap_initialize (local, 0);
4453       bitmap_initialize (transp, 0);
4454       bitmap_initialize (moveable, 0);
4455       bitmap_copy (&live, df_get_live_out (bb));
4456       bitmap_and_into (&live, df_get_live_in (bb));
4457       bitmap_copy (transp, &live);
4458       bitmap_clear (moveable);
4459       bitmap_clear (&live);
4460       bitmap_clear (&used);
4461       bitmap_clear (&set);
4462       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4463         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4464           {
4465             df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4466             df_ref def, use;
4467
4468             uid_luid[INSN_UID (insn)] = i++;
4469             
4470             def = df_single_def (insn_info);
4471             use = df_single_use (insn_info);
4472             if (use
4473                 && def
4474                 && DF_REF_REGNO (use) == DF_REF_REGNO (def)
4475                 && !bitmap_bit_p (&set, DF_REF_REGNO (use))
4476                 && rtx_moveable_p (&PATTERN (insn), OP_IN))
4477               {
4478                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4479                 bitmap_set_bit (moveable, regno);
4480                 bitmap_set_bit (&set, regno);
4481                 bitmap_set_bit (&used, regno);
4482                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
4483                 continue;
4484               }
4485             FOR_EACH_INSN_INFO_USE (use, insn_info)
4486               {
4487                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4488                 bitmap_set_bit (&used, regno);
4489                 if (bitmap_clear_bit (moveable, regno))
4490                   bitmap_clear_bit (transp, regno);
4491               }
4492
4493             FOR_EACH_INSN_INFO_DEF (def, insn_info)
4494               {
4495                 unsigned regno = DF_REF_REGNO (def);
4496                 bitmap_set_bit (&set, regno);
4497                 bitmap_clear_bit (transp, regno);
4498                 bitmap_clear_bit (moveable, regno);
4499               }
4500           }
4501     }
4502
4503   bitmap_clear (&live);
4504   bitmap_clear (&used);
4505   bitmap_clear (&set);
4506
4507   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4508     {
4509       bitmap local = bb_local + bb->index;
4510       rtx_insn *insn;
4511
4512       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4513         if (NONDEBUG_INSN_P (insn))
4514           {
4515             df_insn_info *insn_info = DF_INSN_INFO_GET (insn);
4516             rtx_insn *def_insn;
4517             rtx closest_use, note;
4518             df_ref def, use;
4519             unsigned regno;
4520             bool all_dominated, all_local;
4521             machine_mode mode;
4522
4523             def = df_single_def (insn_info);
4524             /* There must be exactly one def in this insn.  */
4525             if (!def || !single_set (insn))
4526               continue;
4527             /* This must be the only definition of the reg.  We also limit
4528                which modes we deal with so that we can assume we can generate
4529                move instructions.  */
4530             regno = DF_REF_REGNO (def);
4531             mode = GET_MODE (DF_REF_REG (def));
4532             if (DF_REG_DEF_COUNT (regno) != 1
4533                 || !DF_REF_INSN_INFO (def)
4534                 || HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
4535                 || DF_REG_EQ_USE_COUNT (regno) > 0
4536                 || (!INTEGRAL_MODE_P (mode) && !FLOAT_MODE_P (mode)))
4537               continue;
4538             def_insn = DF_REF_INSN (def);
4539
4540             for (note = REG_NOTES (def_insn); note; note = XEXP (note, 1))
4541               if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_EQUIV && MEM_P (XEXP (note, 0)))
4542                 break;
4543                 
4544             if (note)
4545               {
4546                 if (dump_file)
4547                   fprintf (dump_file, "Ignoring reg %d, has equiv memory\n",
4548                            regno);
4549                 bitmap_set_bit (&unusable_as_input, regno);
4550                 continue;
4551               }
4552
4553             use = DF_REG_USE_CHAIN (regno);
4554             all_dominated = true;
4555             all_local = true;
4556             closest_use = NULL_RTX;
4557             for (; use; use = DF_REF_NEXT_REG (use))
4558               {
4559                 rtx_insn *insn;
4560                 if (!DF_REF_INSN_INFO (use))
4561                   {
4562                     all_dominated = false;
4563                     all_local = false;
4564                     break;
4565                   }
4566                 insn = DF_REF_INSN (use);
4567                 if (DEBUG_INSN_P (insn))
4568                   continue;
4569                 if (BLOCK_FOR_INSN (insn) != BLOCK_FOR_INSN (def_insn))
4570                   all_local = false;
4571                 if (!insn_dominated_by_p (insn, def_insn, uid_luid))
4572                   all_dominated = false;
4573                 if (closest_use != insn && closest_use != const0_rtx)
4574                   {
4575                     if (closest_use == NULL_RTX)
4576                       closest_use = insn;
4577                     else if (insn_dominated_by_p (closest_use, insn, uid_luid))
4578                       closest_use = insn;
4579                     else if (!insn_dominated_by_p (insn, closest_use, uid_luid))
4580                       closest_use = const0_rtx;
4581                   }
4582               }
4583             if (!all_dominated)
4584               {
4585                 if (dump_file)
4586                   fprintf (dump_file, "Reg %d not all uses dominated by set\n",
4587                            regno);
4588                 continue;
4589               }
4590             if (all_local)
4591               bitmap_set_bit (local, regno);
4592             if (closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
4593                 || next_nonnote_nondebug_insn (def_insn) == closest_use)
4594               {
4595                 if (dump_file)
4596                   fprintf (dump_file, "Reg %d uninteresting%s\n", regno,
4597                            closest_use == const0_rtx || closest_use == NULL
4598                            ? " (no unique first use)" : "");
4599                 continue;
4600               }
4601             if (HAVE_cc0 && reg_referenced_p (cc0_rtx, PATTERN (closest_use)))
4602               {
4603                 if (dump_file)
4604                   fprintf (dump_file, "Reg %d: closest user uses cc0\n",
4605                            regno);
4606                 continue;
4607               }
4608
4609             bitmap_set_bit (&interesting, regno);
4610             /* If we get here, we know closest_use is a non-NULL insn
4611                (as opposed to const_0_rtx).  */
4612             closest_uses[regno] = as_a <rtx_insn *> (closest_use);
4613
4614             if (dump_file && (all_local || all_dominated))
4615               {
4616                 fprintf (dump_file, "Reg %u:", regno);
4617                 if (all_local)
4618                   fprintf (dump_file, " local to bb %d", bb->index);
4619                 if (all_dominated)
4620                   fprintf (dump_file, " def dominates all uses");
4621                 if (closest_use != const0_rtx)
4622                   fprintf (dump_file, " has unique first use");
4623                 fputs ("\n", dump_file);
4624               }
4625           }
4626     }
4627
4628   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (&interesting, 0, i, bi)
4629     {
4630       df_ref def = DF_REG_DEF_CHAIN (i);
4631       rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (def);
4632       basic_block def_block = BLOCK_FOR_INSN (def_insn);
4633       bitmap def_bb_local = bb_local + def_block->index;
4634       bitmap def_bb_moveable = bb_moveable_reg_sets + def_block->index;
4635       bitmap def_bb_transp = bb_transp_live + def_block->index;
4636       bool local_to_bb_p = bitmap_bit_p (def_bb_local, i);
4637       rtx_insn *use_insn = closest_uses[i];
4638       df_ref use;
4639       bool all_ok = true;
4640       bool all_transp = true;
4641
4642       if (!REG_P (DF_REF_REG (def)))
4643         continue;
4644
4645       if (!local_to_bb_p)
4646         {
4647           if (dump_file)
4648             fprintf (dump_file, "Reg %u not local to one basic block\n",
4649                      i);
4650           continue;
4651         }
4652       if (reg_equiv_init (i) != NULL_RTX)
4653         {
4654           if (dump_file)
4655             fprintf (dump_file, "Ignoring reg %u with equiv init insn\n",
4656                      i);
4657           continue;
4658         }
4659       if (!rtx_moveable_p (&PATTERN (def_insn), OP_IN))
4660         {
4661           if (dump_file)
4662             fprintf (dump_file, "Found def insn %d for %d to be not moveable\n",
4663                      INSN_UID (def_insn), i);
4664           continue;
4665         }
4666       if (dump_file)
4667         fprintf (dump_file, "Examining insn %d, def for %d\n",
4668                  INSN_UID (def_insn), i);
4669       FOR_EACH_INSN_USE (use, def_insn)
4670         {
4671           unsigned regno = DF_REF_REGNO (use);
4672           if (bitmap_bit_p (&unusable_as_input, regno))
4673             {
4674               all_ok = false;
4675               if (dump_file)
4676                 fprintf (dump_file, "  found unusable input reg %u.\n", regno);
4677               break;
4678             }
4679           if (!bitmap_bit_p (def_bb_transp, regno))
4680             {
4681               if (bitmap_bit_p (def_bb_moveable, regno)
4682                   && !control_flow_insn_p (use_insn)
4683                   && (!HAVE_cc0 || !sets_cc0_p (use_insn)))
4684                 {
4685                   if (modified_between_p (DF_REF_REG (use), def_insn, use_insn))
4686                     {
4687                       rtx_insn *x = NEXT_INSN (def_insn);
4688                       while (!modified_in_p (DF_REF_REG (use), x))
4689                         {
4690                           gcc_assert (x != use_insn);
4691                           x = NEXT_INSN (x);
4692                         }
4693                       if (dump_file)
4694                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified but insn %d moveable\n",
4695                                  regno, INSN_UID (x));
4696                       emit_insn_after (PATTERN (x), use_insn);
4697                       set_insn_deleted (x);
4698                     }
4699                   else
4700                     {
4701                       if (dump_file)
4702                         fprintf (dump_file, "  input reg %u modified between def and use\n",
4703                                  regno);
4704                       all_transp = false;
4705                     }
4706                 }
4707               else
4708                 all_transp = false;
4709             }
4710         }
4711       if (!all_ok)
4712         continue;
4713       if (!dbg_cnt (ira_move))
4714         break;
4715       if (dump_file)
4716         fprintf (dump_file, "  all ok%s\n", all_transp ? " and transp" : "");
4717
4718       if (all_transp)
4719         {
4720           rtx def_reg = DF_REF_REG (def);
4721           rtx newreg = ira_create_new_reg (def_reg);
4722           if (validate_change (def_insn, DF_REF_REAL_LOC (def), newreg, 0))
4723             {
4724               unsigned nregno = REGNO (newreg);
4725               emit_insn_before (gen_move_insn (def_reg, newreg), use_insn);
4726               nregno -= max_regs;
4727               pseudo_replaced_reg[nregno] = def_reg;
4728             }
4729         }
4730     }
4731   
4732   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4733     {
4734       bitmap_clear (bb_local + bb->index);
4735       bitmap_clear (bb_transp_live + bb->index);
4736       bitmap_clear (bb_moveable_reg_sets + bb->index);
4737     }
4738   bitmap_clear (&interesting);
4739   bitmap_clear (&unusable_as_input);
4740   free (uid_luid);
4741   free (closest_uses);
4742   free (bb_local);
4743   free (bb_transp_live);
4744   free (bb_moveable_reg_sets);
4745
4746   last_moveable_pseudo = max_reg_num ();
4747
4748   fix_reg_equiv_init ();
4749   expand_reg_info ();
4750   regstat_free_n_sets_and_refs ();
4751   regstat_free_ri ();
4752   regstat_init_n_sets_and_refs ();
4753   regstat_compute_ri ();
4754   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
4755 }
4756
4757 /* If SET pattern SET is an assignment from a hard register to a pseudo which
4758    is live at CALL_DOM (if non-NULL, otherwise this check is omitted), return
4759    the destination.  Otherwise return NULL.  */
4760
4761 static rtx
4762 interesting_dest_for_shprep_1 (rtx set, basic_block call_dom)
4763 {
4764   rtx src = SET_SRC (set);
4765   rtx dest = SET_DEST (set);
4766   if (!REG_P (src) || !HARD_REGISTER_P (src)
4767       || !REG_P (dest) || HARD_REGISTER_P (dest)
4768       || (call_dom && !bitmap_bit_p (df_get_live_in (call_dom), REGNO (dest))))
4769     return NULL;
4770   return dest;
4771 }
4772
4773 /* If insn is interesting for parameter range-splitting shrink-wrapping
4774    preparation, i.e. it is a single set from a hard register to a pseudo, which
4775    is live at CALL_DOM (if non-NULL, otherwise this check is omitted), or a
4776    parallel statement with only one such statement, return the destination.
4777    Otherwise return NULL.  */
4778
4779 static rtx
4780 interesting_dest_for_shprep (rtx_insn *insn, basic_block call_dom)
4781 {
4782   if (!INSN_P (insn))
4783     return NULL;
4784   rtx pat = PATTERN (insn);
4785   if (GET_CODE (pat) == SET)
4786     return interesting_dest_for_shprep_1 (pat, call_dom);
4787
4788   if (GET_CODE (pat) != PARALLEL)
4789     return NULL;
4790   rtx ret = NULL;
4791   for (int i = 0; i < XVECLEN (pat, 0); i++)
4792     {
4793       rtx sub = XVECEXP (pat, 0, i);
4794       if (GET_CODE (sub) == USE || GET_CODE (sub) == CLOBBER)
4795         continue;
4796       if (GET_CODE (sub) != SET
4797           || side_effects_p (sub))
4798         return NULL;
4799       rtx dest = interesting_dest_for_shprep_1 (sub, call_dom);
4800       if (dest && ret)
4801         return NULL;
4802       if (dest)
4803         ret = dest;
4804     }
4805   return ret;
4806 }
4807
4808 /* Split live ranges of pseudos that are loaded from hard registers in the
4809    first BB in a BB that dominates all non-sibling call if such a BB can be
4810    found and is not in a loop.  Return true if the function has made any
4811    changes.  */
4812
4813 static bool
4814 split_live_ranges_for_shrink_wrap (void)
4815 {
4816   basic_block bb, call_dom = NULL;
4817   basic_block first = single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
4818   rtx_insn *insn, *last_interesting_insn = NULL;
4819   bitmap_head need_new, reachable;
4820   vec<basic_block> queue;
4821
4822   if (!SHRINK_WRAPPING_ENABLED)
4823     return false;
4824
4825   bitmap_initialize (&need_new, 0);
4826   bitmap_initialize (&reachable, 0);
4827   queue.create (n_basic_blocks_for_fn (cfun));
4828
4829   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
4830     FOR_BB_INSNS (bb, insn)
4831       if (CALL_P (insn) && !SIBLING_CALL_P (insn))
4832         {
4833           if (bb == first)
4834             {
4835               bitmap_clear (&need_new);
4836               bitmap_clear (&reachable);
4837               queue.release ();
4838               return false;
4839             }
4840
4841           bitmap_set_bit (&need_new, bb->index);
4842           bitmap_set_bit (&reachable, bb->index);
4843           queue.quick_push (bb);
4844           break;
4845         }
4846
4847   if (queue.is_empty ())
4848     {
4849       bitmap_clear (&need_new);
4850       bitmap_clear (&reachable);
4851       queue.release ();
4852       return false;
4853     }
4854
4855   while (!queue.is_empty ())
4856     {
4857       edge e;
4858       edge_iterator ei;
4859
4860       bb = queue.pop ();
4861       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
4862         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
4863             && bitmap_set_bit (&reachable, e->dest->index))
4864           queue.quick_push (e->dest);
4865     }
4866   queue.release ();
4867
4868   FOR_BB_INSNS (first, insn)
4869     {
4870       rtx dest = interesting_dest_for_shprep (insn, NULL);
4871       if (!dest)
4872         continue;
4873
4874       if (DF_REG_DEF_COUNT (REGNO (dest)) > 1)
4875         {
4876           bitmap_clear (&need_new);
4877           bitmap_clear (&reachable);
4878           return false;
4879         }
4880
4881       for (df_ref use = DF_REG_USE_CHAIN (REGNO(dest));
4882            use;
4883            use = DF_REF_NEXT_REG (use))
4884         {
4885           int ubbi = DF_REF_BB (use)->index;
4886           if (bitmap_bit_p (&reachable, ubbi))
4887             bitmap_set_bit (&need_new, ubbi);
4888         }
4889       last_interesting_insn = insn;
4890     }
4891
4892   bitmap_clear (&reachable);
4893   if (!last_interesting_insn)
4894     {
4895       bitmap_clear (&need_new);
4896       return false;
4897     }
4898
4899   call_dom = nearest_common_dominator_for_set (CDI_DOMINATORS, &need_new);
4900   bitmap_clear (&need_new);
4901   if (call_dom == first)
4902     return false;
4903
4904   loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS);
4905   while (bb_loop_depth (call_dom) > 0)
4906     call_dom = get_immediate_dominator (CDI_DOMINATORS, call_dom);
4907   loop_optimizer_finalize ();
4908
4909   if (call_dom == first)
4910     return false;
4911
4912   calculate_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4913   if (dominated_by_p (CDI_POST_DOMINATORS, first, call_dom))
4914     {
4915       free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4916       return false;
4917     }
4918   free_dominance_info (CDI_POST_DOMINATORS);
4919
4920   if (dump_file)
4921     fprintf (dump_file, "Will split live ranges of parameters at BB %i\n",
4922              call_dom->index);
4923
4924   bool ret = false;
4925   FOR_BB_INSNS (first, insn)
4926     {
4927       rtx dest = interesting_dest_for_shprep (insn, call_dom);
4928       if (!dest || dest == pic_offset_table_rtx)
4929         continue;
4930
4931       rtx newreg = NULL_RTX;
4932       df_ref use, next;
4933       for (use = DF_REG_USE_CHAIN (REGNO (dest)); use; use = next)
4934         {
4935           rtx_insn *uin = DF_REF_INSN (use);
4936           next = DF_REF_NEXT_REG (use);
4937
4938           basic_block ubb = BLOCK_FOR_INSN (uin);
4939           if (ubb == call_dom
4940               || dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, ubb, call_dom))
4941             {
4942               if (!newreg)
4943                 newreg = ira_create_new_reg (dest);
4944               validate_change (uin, DF_REF_REAL_LOC (use), newreg, true);
4945             }
4946         }
4947
4948       if (newreg)
4949         {
4950           rtx_insn *new_move = gen_move_insn (newreg, dest);
4951           emit_insn_after (new_move, bb_note (call_dom));
4952           if (dump_file)
4953             {
4954               fprintf (dump_file, "Split live-range of register ");
4955               print_rtl_single (dump_file, dest);
4956             }
4957           ret = true;
4958         }
4959
4960       if (insn == last_interesting_insn)
4961         break;
4962     }
4963   apply_change_group ();
4964   return ret;
4965 }
4966
4967 /* Perform the second half of the transformation started in
4968    find_moveable_pseudos.  We look for instances where the newly introduced
4969    pseudo remains unallocated, and remove it by moving the definition to
4970    just before its use, replacing the move instruction generated by
4971    find_moveable_pseudos.  */
4972 static void
4973 move_unallocated_pseudos (void)
4974 {
4975   int i;
4976   for (i = first_moveable_pseudo; i < last_moveable_pseudo; i++)
4977     if (reg_renumber[i] < 0)
4978       {
4979         int idx = i - first_moveable_pseudo;
4980         rtx other_reg = pseudo_replaced_reg[idx];
4981         rtx_insn *def_insn = DF_REF_INSN (DF_REG_DEF_CHAIN (i));
4982         /* The use must follow all definitions of OTHER_REG, so we can
4983            insert the new definition immediately after any of them.  */
4984         df_ref other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg));
4985         rtx_insn *move_insn = DF_REF_INSN (other_def);
4986         rtx_insn *newinsn = emit_insn_after (PATTERN (def_insn), move_insn);
4987         rtx set;
4988         int success;
4989
4990         if (dump_file)
4991           fprintf (dump_file, "moving def of %d (insn %d now) ",
4992                    REGNO (other_reg), INSN_UID (def_insn));
4993
4994         delete_insn (move_insn);
4995         while ((other_def = DF_REG_DEF_CHAIN (REGNO (other_reg))))
4996           delete_insn (DF_REF_INSN (other_def));
4997         delete_insn (def_insn);
4998
4999         set = single_set (newinsn);
5000         success = validate_change (newinsn, &SET_DEST (set), other_reg, 0);
5001         gcc_assert (success);
5002         if (dump_file)
5003           fprintf (dump_file, " %d) rather than keep unallocated replacement %d\n",
5004                    INSN_UID (newinsn), i);
5005         SET_REG_N_REFS (i, 0);
5006       }
5007 }
5008 \f
5009 /* If the backend knows where to allocate pseudos for hard
5010    register initial values, register these allocations now.  */
5011 static void
5012 allocate_initial_values (void)
5013 {
5014   if (targetm.allocate_initial_value)
5015     {
5016       rtx hreg, preg, x;
5017       int i, regno;
5018
5019       for (i = 0; HARD_REGISTER_NUM_P (i); i++)
5020         {
5021           if (! initial_value_entry (i, &hreg, &preg))
5022             break;
5023
5024           x = targetm.allocate_initial_value (hreg);
5025           regno = REGNO (preg);
5026           if (x && REG_N_SETS (regno) <= 1)
5027             {
5028               if (MEM_P (x))
5029                 reg_equiv_memory_loc (regno) = x;
5030               else
5031                 {
5032                   basic_block bb;
5033                   int new_regno;
5034
5035                   gcc_assert (REG_P (x));
5036                   new_regno = REGNO (x);
5037                   reg_renumber[regno] = new_regno;
5038                   /* Poke the regno right into regno_reg_rtx so that even
5039                      fixed regs are accepted.  */
5040                   SET_REGNO (preg, new_regno);
5041                   /* Update global register liveness information.  */
5042                   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
5043                     {
5044                       if (REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (bb), regno))
5045                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_in (bb), new_regno);
5046                       if (REGNO_REG_SET_P (df_get_live_out (bb), regno))
5047                         SET_REGNO_REG_SET (df_get_live_out (bb), new_regno);
5048                     }
5049                 }
5050             }
5051         }
5052
5053       gcc_checking_assert (! initial_value_entry (FIRST_PSEUDO_REGISTER,
5054                                                   &hreg, &preg));
5055     }
5056 }
5057 \f
5058
5059 /* True when we use LRA instead of reload pass for the current
5060    function.  */
5061 bool ira_use_lra_p;
5062
5063 /* True if we have allocno conflicts.  It is false for non-optimized
5064    mode or when the conflict table is too big.  */
5065 bool ira_conflicts_p;
5066
5067 /* Saved between IRA and reload.  */
5068 static int saved_flag_ira_share_spill_slots;
5069
5070 /* This is the main entry of IRA.  */
5071 static void
5072 ira (FILE *f)
5073 {
5074   bool loops_p;
5075   int ira_max_point_before_emit;
5076   bool saved_flag_caller_saves = flag_caller_saves;
5077   enum ira_region saved_flag_ira_region = flag_ira_region;
5078
5079   /* Perform target specific PIC register initialization.  */
5080   targetm.init_pic_reg ();
5081
5082   ira_conflicts_p = optimize > 0;
5083
5084   ira_use_lra_p = targetm.lra_p ();
5085   /* If there are too many pseudos and/or basic blocks (e.g. 10K
5086      pseudos and 10K blocks or 100K pseudos and 1K blocks), we will
5087      use simplified and faster algorithms in LRA.  */
5088   lra_simple_p
5089     = (ira_use_lra_p
5090        && max_reg_num () >= (1 << 26) / last_basic_block_for_fn (cfun));
5091   if (lra_simple_p)
5092     {
5093       /* It permits to skip live range splitting in LRA.  */
5094       flag_caller_saves = false;
5095       /* There is no sense to do regional allocation when we use
5096          simplified LRA.  */
5097       flag_ira_region = IRA_REGION_ONE;
5098       ira_conflicts_p = false;
5099     }
5100
5101 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
5102   gcc_obstack_init (&ira_obstack);
5103 #endif
5104   bitmap_obstack_initialize (&ira_bitmap_obstack);
5105
5106   /* LRA uses its own infrastructure to handle caller save registers.  */
5107   if (flag_caller_saves && !ira_use_lra_p)
5108     init_caller_save ();
5109
5110   if (flag_ira_verbose < 10)
5111     {
5112       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose;
5113       ira_dump_file = f;
5114     }
5115   else
5116     {
5117       internal_flag_ira_verbose = flag_ira_verbose - 10;
5118       ira_dump_file = stderr;
5119     }
5120
5121   setup_prohibited_mode_move_regs ();
5122   decrease_live_ranges_number ();
5123   df_note_add_problem ();
5124
5125   /* DF_LIVE can't be used in the register allocator, too many other
5126      parts of the compiler depend on using the "classic" liveness
5127      interpretation of the DF_LR problem.  See PR38711.
5128      Remove the problem, so that we don't spend time updating it in
5129      any of the df_analyze() calls during IRA/LRA.  */
5130   if (optimize > 1)
5131     df_remove_problem (df_live);
5132   gcc_checking_assert (df_live == NULL);
5133
5134   if (flag_checking)
5135     df->changeable_flags |= DF_VERIFY_SCHEDULED;
5136
5137   df_analyze ();
5138
5139   init_reg_equiv ();
5140   if (ira_conflicts_p)
5141     {
5142       calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5143
5144       if (split_live_ranges_for_shrink_wrap ())
5145         df_analyze ();
5146
5147       free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5148     }
5149
5150   df_clear_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
5151
5152   indirect_jump_optimize ();
5153   if (delete_trivially_dead_insns (get_insns (), max_reg_num ()))
5154     df_analyze ();
5155
5156   regstat_init_n_sets_and_refs ();
5157   regstat_compute_ri ();
5158
5159   /* If we are not optimizing, then this is the only place before
5160      register allocation where dataflow is done.  And that is needed
5161      to generate these warnings.  */
5162   if (warn_clobbered)
5163     generate_setjmp_warnings ();
5164
5165   /* Determine if the current function is a leaf before running IRA
5166      since this can impact optimizations done by the prologue and
5167      epilogue thus changing register elimination offsets.  */
5168   crtl->is_leaf = leaf_function_p ();
5169
5170   if (resize_reg_info () && flag_ira_loop_pressure)
5171     ira_set_pseudo_classes (true, ira_dump_file);
5172
5173   init_alias_analysis ();
5174   loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS);
5175   reg_equiv = XCNEWVEC (struct equivalence, max_reg_num ());
5176   update_equiv_regs ();
5177
5178   /* Don't move insns if live range shrinkage or register
5179      pressure-sensitive scheduling were done because it will not
5180      improve allocation but likely worsen insn scheduling.  */
5181   if (optimize
5182       && !flag_live_range_shrinkage
5183       && !(flag_sched_pressure && flag_schedule_insns))
5184     combine_and_move_insns ();
5185
5186   /* Gather additional equivalences with memory.  */
5187   if (optimize)
5188     add_store_equivs ();
5189
5190   loop_optimizer_finalize ();
5191   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5192   end_alias_analysis ();
5193   free (reg_equiv);
5194
5195   setup_reg_equiv ();
5196   grow_reg_equivs ();
5197   setup_reg_equiv_init ();
5198
5199   allocated_reg_info_size = max_reg_num ();
5200
5201   /* It is not worth to do such improvement when we use a simple
5202      allocation because of -O0 usage or because the function is too
5203      big.  */
5204   if (ira_conflicts_p)
5205     find_moveable_pseudos ();
5206
5207   max_regno_before_ira = max_reg_num ();
5208   ira_setup_eliminable_regset ();
5209
5210   ira_overall_cost = ira_reg_cost = ira_mem_cost = 0;
5211   ira_load_cost = ira_store_cost = ira_shuffle_cost = 0;
5212   ira_move_loops_num = ira_additional_jumps_num = 0;
5213
5214   ira_assert (current_loops == NULL);
5215   if (flag_ira_region == IRA_REGION_ALL || flag_ira_region == IRA_REGION_MIXED)
5216     loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
5217
5218   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
5219     fprintf (ira_dump_file, "Building IRA IR\n");
5220   loops_p = ira_build ();
5221
5222   ira_assert (ira_conflicts_p || !loops_p);
5223
5224   saved_flag_ira_share_spill_slots = flag_ira_share_spill_slots;
5225   if (too_high_register_pressure_p () || cfun->calls_setjmp)
5226     /* It is just wasting compiler's time to pack spilled pseudos into
5227        stack slots in this case -- prohibit it.  We also do this if
5228        there is setjmp call because a variable not modified between
5229        setjmp and longjmp the compiler is required to preserve its
5230        value and sharing slots does not guarantee it.  */
5231     flag_ira_share_spill_slots = FALSE;
5232
5233   ira_color ();
5234
5235   ira_max_point_before_emit = ira_max_point;
5236
5237   ira_initiate_emit_data ();
5238
5239   ira_emit (loops_p);
5240
5241   max_regno = max_reg_num ();
5242   if (ira_conflicts_p)
5243     {
5244       if (! loops_p)
5245         {
5246           if (! ira_use_lra_p)
5247             ira_initiate_assign ();
5248         }
5249       else
5250         {
5251           expand_reg_info ();
5252
5253           if (ira_use_lra_p)
5254             {
5255               ira_allocno_t a;
5256               ira_allocno_iterator ai;
5257
5258               FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
5259                 {
5260                   int old_regno = ALLOCNO_REGNO (a);
5261                   int new_regno = REGNO (ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->reg);
5262
5263                   ALLOCNO_REGNO (a) = new_regno;
5264
5265                   if (old_regno != new_regno)
5266                     setup_reg_classes (new_regno, reg_preferred_class (old_regno),
5267                                        reg_alternate_class (old_regno),
5268                                        reg_allocno_class (old_regno));
5269                 }
5270
5271             }
5272           else
5273             {
5274               if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL)
5275                 fprintf (ira_dump_file, "Flattening IR\n");
5276               ira_flattening (max_regno_before_ira, ira_max_point_before_emit);
5277             }
5278           /* New insns were generated: add notes and recalculate live
5279              info.  */
5280           df_analyze ();
5281
5282           /* ??? Rebuild the loop tree, but why?  Does the loop tree
5283              change if new insns were generated?  Can that be handled
5284              by updating the loop tree incrementally?  */
5285           loop_optimizer_finalize ();
5286           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5287           loop_optimizer_init (AVOID_CFG_MODIFICATIONS
5288                                | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
5289
5290           if (! ira_use_lra_p)
5291             {
5292               setup_allocno_assignment_flags ();
5293               ira_initiate_assign ();
5294               ira_reassign_conflict_allocnos (max_regno);
5295             }
5296         }
5297     }
5298
5299   ira_finish_emit_data ();
5300
5301   setup_reg_renumber ();
5302
5303   calculate_allocation_cost ();
5304
5305 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
5306   if (ira_conflicts_p)
5307     check_allocation ();
5308 #endif
5309
5310   if (max_regno != max_regno_before_ira)
5311     {
5312       regstat_free_n_sets_and_refs ();
5313       regstat_free_ri ();
5314       regstat_init_n_sets_and_refs ();
5315       regstat_compute_ri ();
5316     }
5317
5318   overall_cost_before = ira_overall_cost;
5319   if (! ira_conflicts_p)
5320     grow_reg_equivs ();
5321   else
5322     {
5323       fix_reg_equiv_init ();
5324
5325 #ifdef ENABLE_IRA_CHECKING
5326       print_redundant_copies ();
5327 #endif
5328       if (! ira_use_lra_p)
5329         {
5330           ira_spilled_reg_stack_slots_num = 0;
5331           ira_spilled_reg_stack_slots
5332             = ((struct ira_spilled_reg_stack_slot *)
5333                ira_allocate (max_regno
5334                              * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot)));
5335           memset (ira_spilled_reg_stack_slots, 0,
5336                   max_regno * sizeof (struct ira_spilled_reg_stack_slot));
5337         }
5338     }
5339   allocate_initial_values ();
5340
5341   /* See comment for find_moveable_pseudos call.  */
5342   if (ira_conflicts_p)
5343     move_unallocated_pseudos ();
5344
5345   /* Restore original values.  */
5346   if (lra_simple_p)
5347     {
5348       flag_caller_saves = saved_flag_caller_saves;
5349       flag_ira_region = saved_flag_ira_region;
5350     }
5351 }
5352
5353 static void
5354 do_reload (void)
5355 {
5356   basic_block bb;
5357   bool need_dce;
5358   unsigned pic_offset_table_regno = INVALID_REGNUM;
5359
5360   if (flag_ira_verbose < 10)
5361     ira_dump_file = dump_file;
5362
5363   /* If pic_offset_table_rtx is a pseudo register, then keep it so
5364      after reload to avoid possible wrong usages of hard reg assigned
5365      to it.  */
5366   if (pic_offset_table_rtx
5367       && REGNO (pic_offset_table_rtx) >= FIRST_PSEUDO_REGISTER)
5368     pic_offset_table_regno = REGNO (pic_offset_table_rtx);
5369
5370   timevar_push (TV_RELOAD);
5371   if (ira_use_lra_p)
5372     {
5373       if (current_loops != NULL)
5374         {
5375           loop_optimizer_finalize ();
5376           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5377         }
5378       FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
5379         bb->loop_father = NULL;
5380       current_loops = NULL;
5381
5382       ira_destroy ();
5383
5384       lra (ira_dump_file);
5385       /* ???!!! Move it before lra () when we use ira_reg_equiv in
5386          LRA.  */
5387       vec_free (reg_equivs);
5388       reg_equivs = NULL;
5389       need_dce = false;
5390     }
5391   else
5392     {
5393       df_set_flags (DF_NO_INSN_RESCAN);
5394       build_insn_chain ();
5395
5396       need_dce = reload (get_insns (), ira_conflicts_p);
5397     }
5398
5399   timevar_pop (TV_RELOAD);
5400
5401   timevar_push (TV_IRA);
5402
5403   if (ira_conflicts_p && ! ira_use_lra_p)
5404     {
5405       ira_free (ira_spilled_reg_stack_slots);
5406       ira_finish_assign ();
5407     }
5408
5409   if (internal_flag_ira_verbose > 0 && ira_dump_file != NULL
5410       && overall_cost_before != ira_overall_cost)
5411     fprintf (ira_dump_file, "+++Overall after reload %" PRId64 "\n",
5412              ira_overall_cost);
5413
5414   flag_ira_share_spill_slots = saved_flag_ira_share_spill_slots;
5415
5416   if (! ira_use_lra_p)
5417     {
5418       ira_destroy ();
5419       if (current_loops != NULL)
5420         {
5421           loop_optimizer_finalize ();
5422           free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
5423         }
5424       FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
5425         bb->loop_father = NULL;
5426       current_loops = NULL;
5427       
5428       regstat_free_ri ();
5429       regstat_free_n_sets_and_refs ();
5430     }
5431
5432   if (optimize)
5433     cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE);
5434
5435   finish_reg_equiv ();
5436
5437   bitmap_obstack_release (&ira_bitmap_obstack);
5438 #ifndef IRA_NO_OBSTACK
5439   obstack_free (&ira_obstack, NULL);
5440 #endif
5441
5442   /* The code after the reload has changed so much that at this point
5443      we might as well just rescan everything.  Note that
5444      df_rescan_all_insns is not going to help here because it does not
5445      touch the artificial uses and defs.  */
5446   df_finish_pass (true);
5447   df_scan_alloc (NULL);
5448   df_scan_blocks ();
5449
5450   if (optimize > 1)
5451     {
5452       df_live_add_problem ();
5453       df_live_set_all_dirty ();
5454     }
5455
5456   if (optimize)
5457     df_analyze ();
5458
5459   if (need_dce && optimize)
5460     run_fast_dce ();
5461
5462   /* Diagnose uses of the hard frame pointer when it is used as a global
5463      register.  Often we can get away with letting the user appropriate
5464      the frame pointer, but we should let them know when code generation
5465      makes that impossible.  */
5466   if (global_regs[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM] && frame_pointer_needed)
5467     {
5468       tree decl = global_regs_decl[HARD_FRAME_POINTER_REGNUM];
5469       error_at (DECL_SOURCE_LOCATION (current_function_decl),
5470                 "frame pointer required, but reserved");
5471       inform (DECL_SOURCE_LOCATION (decl), "for %qD", decl);
5472     }
5473
5474   /* If we are doing generic stack checking, give a warning if this
5475      function's frame size is larger than we expect.  */
5476   if (flag_stack_check == GENERIC_STACK_CHECK)
5477     {
5478       HOST_WIDE_INT size = get_frame_size () + STACK_CHECK_FIXED_FRAME_SIZE;
5479
5480       for (int i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
5481         if (df_regs_ever_live_p (i) && !fixed_regs[i] && call_used_regs[i])
5482           size += UNITS_PER_WORD;
5483
5484       if (size > STACK_CHECK_MAX_FRAME_SIZE)
5485         warning (0, "frame size too large for reliable stack checking");
5486     }
5487
5488   if (pic_offset_table_regno != INVALID_REGNUM)
5489     pic_offset_table_rtx = gen_rtx_REG (Pmode, pic_offset_table_regno);
5490
5491   timevar_pop (TV_IRA);
5492 }
5493 \f
5494 /* Run the integrated register allocator.  */
5495
5496 namespace {
5497
5498 const pass_data pass_data_ira =
5499 {
5500   RTL_PASS, /* type */
5501   "ira", /* name */
5502   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5503   TV_IRA, /* tv_id */
5504   0, /* properties_required */
5505   0, /* properties_provided */
5506   0, /* properties_destroyed */
5507   0, /* todo_flags_start */
5508   TODO_do_not_ggc_collect, /* todo_flags_finish */
5509 };
5510
5511 class pass_ira : public rtl_opt_pass
5512 {
5513 public:
5514   pass_ira (gcc::context *ctxt)
5515     : rtl_opt_pass (pass_data_ira, ctxt)
5516   {}
5517
5518   /* opt_pass methods: */
5519   virtual bool gate (function *)
5520     {
5521       return !targetm.no_register_allocation;
5522     }
5523   virtual unsigned int execute (function *)
5524     {
5525       ira (dump_file);
5526       return 0;
5527     }
5528
5529 }; // class pass_ira
5530
5531 } // anon namespace
5532
5533 rtl_opt_pass *
5534 make_pass_ira (gcc::context *ctxt)
5535 {
5536   return new pass_ira (ctxt);
5537 }
5538
5539 namespace {
5540
5541 const pass_data pass_data_reload =
5542 {
5543   RTL_PASS, /* type */
5544   "reload", /* name */
5545   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
5546   TV_RELOAD, /* tv_id */
5547   0, /* properties_required */
5548   0, /* properties_provided */
5549   0, /* properties_destroyed */
5550   0, /* todo_flags_start */
5551   0, /* todo_flags_finish */
5552 };
5553
5554 class pass_reload : public rtl_opt_pass
5555 {
5556 public:
5557   pass_reload (gcc::context *ctxt)
5558     : rtl_opt_pass (pass_data_reload, ctxt)
5559   {}
5560
5561   /* opt_pass methods: */
5562   virtual bool gate (function *)
5563     {
5564       return !targetm.no_register_allocation;
5565     }
5566   virtual unsigned int execute (function *)
5567     {
5568       do_reload ();
5569       return 0;
5570     }
5571
5572 }; // class pass_reload
5573
5574 } // anon namespace
5575
5576 rtl_opt_pass *
5577 make_pass_reload (gcc::context *ctxt)
5578 {
5579   return new pass_reload (ctxt);
5580 }