Update copyright years.
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / reg-stack.c
1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1992-2015 Free Software Foundation, Inc.
3
4    This file is part of GCC.
5
6    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
7    under the terms of the GNU General Public License as published by
8    the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9    any later version.
10
11    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
13    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
14    License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
21    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
22
23    * The form of the input:
24
25    On input, the function consists of insn that have had their
26    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
27    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
28    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
29    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
30    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
31    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
32    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
33    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
34
35    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
36    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
37    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
38    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
39    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
40    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
41    after this pass is done.
42
43    * The form of the output:
44
45    After this pass, hard register numbers represent the distance from
46    the current top of stack to the desired register.  A reference to
47    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
48    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
49    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
50
51    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
52    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
53
54    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
55    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
56    will replace the existing stack top, not push a new value.
57
58    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
59    SET_SRC is REG or MEM.
60
61    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
62    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
63    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
64
65    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
66    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
67    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
68    stack.
69
70    * Methodology:
71
72    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
73    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
74    SET_DEST, only REG_UNUSED.
75
76    * asm_operands:
77
78    There are several rules on the usage of stack-like regs in
79    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
80    stack-like regs:
81
82    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
83       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
84       which must be explicitly popped by gcc.
85
86         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
87         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
88         output operand.
89
90    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
91       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
92       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
93       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
94       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
95       up".
96
97         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
98         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
99
100    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
101       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
102
103                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
104
105       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
106       the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
107       deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
108       reload will think that it can use the same reg for both the input and
109       the output, if input B dies in this insn.
110
111         If any input operand uses the "f" constraint, all output reg
112         constraints must use the "&" earlyclobber.
113
114       The asm above would be written as
115
116                 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
117
118    4. Some operands need to be in particular places on the stack.  All
119       output operands fall in this category - there is no other way to
120       know which regs the outputs appear in unless the user indicates
121       this in the constraints.
122
123         Output operands must specifically indicate which reg an output
124         appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the operand
125         constraints must select a class with a single reg.
126
127    5. Output operands may not be "inserted" between existing stack regs.
128       Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
129       are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
130       It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
131
132         Output operands must start at the top of the reg-stack: output
133         operands may not "skip" a reg.
134
135    6. Some asm statements may need extra stack space for internal
136       calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
137       unrelated to the inputs and outputs.
138
139    Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
140    takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
141
142         asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
143
144    This asm takes two inputs, which are popped by the fyl2xp1 opcode,
145    and replaces them with one output.  The user must code the "st(1)"
146    clobber for reg-stack.c to know that fyl2xp1 pops both inputs.
147
148         asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
149
150 */
151 \f
152 #include "config.h"
153 #include "system.h"
154 #include "coretypes.h"
155 #include "tm.h"
156 #include "tree.h"
157 #include "varasm.h"
158 #include "rtl-error.h"
159 #include "tm_p.h"
160 #include "hashtab.h"
161 #include "hash-set.h"
162 #include "vec.h"
163 #include "machmode.h"
164 #include "hard-reg-set.h"
165 #include "input.h"
166 #include "function.h"
167 #include "insn-config.h"
168 #include "regs.h"
169 #include "flags.h"
170 #include "recog.h"
171 #include "predict.h"
172 #include "dominance.h"
173 #include "cfg.h"
174 #include "cfgrtl.h"
175 #include "cfganal.h"
176 #include "cfgbuild.h"
177 #include "cfgcleanup.h"
178 #include "basic-block.h"
179 #include "reload.h"
180 #include "ggc.h"
181 #include "tree-pass.h"
182 #include "target.h"
183 #include "df.h"
184 #include "emit-rtl.h"  /* FIXME: Can go away once crtl is moved to rtl.h.  */
185 #include "rtl-iter.h"
186
187 #ifdef STACK_REGS
188
189 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
190    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
191
192    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
193    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
194    stack registers.  */
195 static vec<char> stack_regs_mentioned_data;
196
197 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
198
199 int regstack_completed = 0;
200
201 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
202    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
203
204    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
205    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
206    appropriately.
207
208    REG_SET indicates which registers are live.  */
209
210 typedef struct stack_def
211 {
212   int top;                      /* index to top stack element */
213   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
214   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
215 } *stack_ptr;
216
217 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
218    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
219
220 typedef struct block_info_def
221 {
222   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
223   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
224   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
225   int done;                     /* True if block already converted.  */
226   int predecessors;             /* Number of predecessors that need
227                                    to be visited.  */
228 } *block_info;
229
230 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
231
232 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
233 enum emit_where
234 {
235   EMIT_AFTER,
236   EMIT_BEFORE
237 };
238
239 /* The block we're currently working on.  */
240 static basic_block current_block;
241
242 /* In the current_block, whether we're processing the first register
243    stack or call instruction, i.e. the regstack is currently the
244    same as BLOCK_INFO(current_block)->stack_in.  */
245 static bool starting_stack_p;
246
247 /* This is the register file for all register after conversion.  */
248 static rtx
249   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
250
251 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
252   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
253
254 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
255 static rtx not_a_num;
256
257 /* Forward declarations */
258
259 static int stack_regs_mentioned_p (const_rtx pat);
260 static void pop_stack (stack_ptr, int);
261 static rtx *get_true_reg (rtx *);
262
263 static int check_asm_stack_operands (rtx_insn *);
264 static void get_asm_operands_in_out (rtx, int *, int *);
265 static rtx stack_result (tree);
266 static void replace_reg (rtx *, int);
267 static void remove_regno_note (rtx_insn *, enum reg_note, unsigned int);
268 static int get_hard_regnum (stack_ptr, rtx);
269 static rtx_insn *emit_pop_insn (rtx_insn *, stack_ptr, rtx, enum emit_where);
270 static void swap_to_top (rtx_insn *, stack_ptr, rtx, rtx);
271 static bool move_for_stack_reg (rtx_insn *, stack_ptr, rtx);
272 static bool move_nan_for_stack_reg (rtx_insn *, stack_ptr, rtx);
273 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
274 static int swap_rtx_condition (rtx_insn *);
275 static void compare_for_stack_reg (rtx_insn *, stack_ptr, rtx);
276 static bool subst_stack_regs_pat (rtx_insn *, stack_ptr, rtx);
277 static void subst_asm_stack_regs (rtx_insn *, stack_ptr);
278 static bool subst_stack_regs (rtx_insn *, stack_ptr);
279 static void change_stack (rtx_insn *, stack_ptr, stack_ptr, enum emit_where);
280 static void print_stack (FILE *, stack_ptr);
281 static rtx_insn *next_flags_user (rtx_insn *);
282 \f
283 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
284
285 static int
286 stack_regs_mentioned_p (const_rtx pat)
287 {
288   const char *fmt;
289   int i;
290
291   if (STACK_REG_P (pat))
292     return 1;
293
294   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
295   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
296     {
297       if (fmt[i] == 'E')
298         {
299           int j;
300
301           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
302             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
303               return 1;
304         }
305       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
306         return 1;
307     }
308
309   return 0;
310 }
311
312 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
313
314 int
315 stack_regs_mentioned (const_rtx insn)
316 {
317   unsigned int uid, max;
318   int test;
319
320   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data.exists ())
321     return 0;
322
323   uid = INSN_UID (insn);
324   max = stack_regs_mentioned_data.length ();
325   if (uid >= max)
326     {
327       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
328          do not grow too quickly.  */
329       max = uid + uid / 20 + 1;
330       stack_regs_mentioned_data.safe_grow_cleared (max);
331     }
332
333   test = stack_regs_mentioned_data[uid];
334   if (test == 0)
335     {
336       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
337       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
338       stack_regs_mentioned_data[uid] = test;
339     }
340
341   return test == 1;
342 }
343 \f
344 static rtx ix86_flags_rtx;
345
346 static rtx_insn *
347 next_flags_user (rtx_insn *insn)
348 {
349   /* Search forward looking for the first use of this value.
350      Stop at block boundaries.  */
351
352   while (insn != BB_END (current_block))
353     {
354       insn = NEXT_INSN (insn);
355
356       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
357         return insn;
358
359       if (CALL_P (insn))
360         return NULL;
361     }
362   return NULL;
363 }
364 \f
365 /* Reorganize the stack into ascending numbers, before this insn.  */
366
367 static void
368 straighten_stack (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack)
369 {
370   struct stack_def temp_stack;
371   int top;
372
373   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
374      already in increasing order and no reorganization is needed.
375
376      Similarly if the stack is empty.  */
377   if (regstack->top <= 0)
378     return;
379
380   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
381
382   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
383     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
384
385   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
386 }
387
388 /* Pop a register from the stack.  */
389
390 static void
391 pop_stack (stack_ptr regstack, int regno)
392 {
393   int top = regstack->top;
394
395   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
396   regstack->top--;
397   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
398   if (regstack->reg [top] != regno)
399     {
400       int i;
401       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
402         if (regstack->reg [i] == regno)
403           {
404             int j;
405             for (j = i; j < top; j++)
406               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
407             break;
408           }
409     }
410 }
411 \f
412 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
413    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
414    PAT that stopped the search.  */
415
416 static rtx *
417 get_true_reg (rtx *pat)
418 {
419   for (;;)
420     switch (GET_CODE (*pat))
421       {
422       case SUBREG:
423         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
424            actual FP register in use.  */
425         {
426           rtx subreg;
427           if (STACK_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
428             {
429               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
430                                                    GET_MODE (subreg),
431                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
432                                                    GET_MODE (*pat));
433               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
434                                   GET_MODE (subreg));
435               return pat;
436             }
437         }
438       case FLOAT:
439       case FIX:
440       case FLOAT_EXTEND:
441         pat = & XEXP (*pat, 0);
442         break;
443
444       case UNSPEC:
445         if (XINT (*pat, 1) == UNSPEC_TRUNC_NOOP
446             || XINT (*pat, 1) == UNSPEC_LDA)
447           pat = & XVECEXP (*pat, 0, 0);
448         return pat;
449
450       case FLOAT_TRUNCATE:
451         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
452           return pat;
453         pat = & XEXP (*pat, 0);
454         break;
455
456       default:
457         return pat;
458       }
459 }
460 \f
461 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
462 static bool any_malformed_asm;
463
464 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
465    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
466    numbers below refer to that explanation.  */
467
468 static int
469 check_asm_stack_operands (rtx_insn *insn)
470 {
471   int i;
472   int n_clobbers;
473   int malformed_asm = 0;
474   rtx body = PATTERN (insn);
475
476   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
477   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
478
479   rtx *clobber_reg = 0;
480   int n_inputs, n_outputs;
481
482   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
483      alternative matches, this asm is malformed.  */
484   extract_constrain_insn (insn);
485
486   preprocess_constraints (insn);
487
488   get_asm_operands_in_out (body, &n_outputs, &n_inputs);
489
490   if (which_alternative < 0)
491     {
492       malformed_asm = 1;
493       /* Avoid further trouble with this insn.  */
494       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
495       return 0;
496     }
497   const operand_alternative *op_alt = which_op_alt ();
498
499   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
500   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
501     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
502         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
503       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
504
505   /* Set up CLOBBER_REG.  */
506
507   n_clobbers = 0;
508
509   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
510     {
511       clobber_reg = XALLOCAVEC (rtx, XVECLEN (body, 0));
512
513       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
514         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
515           {
516             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
517             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
518
519             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
520               reg = SUBREG_REG (reg);
521
522             if (STACK_REG_P (reg))
523               {
524                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
525                 n_clobbers++;
526               }
527           }
528     }
529
530   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
531      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
532      operand constraints must select a class with a single reg.
533
534      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
535      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
536
537   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
538   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
539     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
540       {
541         if (reg_class_size[(int) op_alt[i].cl] != 1)
542           {
543             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
544             malformed_asm = 1;
545           }
546         else
547           {
548             int j;
549
550             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
551               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
552                 {
553                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
554                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
555                   malformed_asm = 1;
556                   break;
557                 }
558             if (j == n_clobbers)
559               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
560           }
561       }
562
563
564   /* Search for first non-popped reg.  */
565   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
566     if (! reg_used_as_output[i])
567       break;
568
569   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
570   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
571     if (reg_used_as_output[i])
572       break;
573
574   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
575     {
576       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
577       malformed_asm = 1;
578     }
579
580   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
581      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
582      popped.  */
583
584   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
585   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
586     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
587       {
588         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
589            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
590         int j;
591
592         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
593           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
594             break;
595
596         if (j < n_clobbers || op_alt[i].matches >= 0)
597           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
598       }
599
600   /* Search for first non-popped reg.  */
601   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
602     if (! implicitly_dies[i])
603       break;
604
605   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
606   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
607     if (implicitly_dies[i])
608       break;
609
610   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
611     {
612       error_for_asm (insn,
613                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
614       malformed_asm = 1;
615     }
616
617   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
618      output constraints must use the "&" earlyclobber.
619
620      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
621      record any earlyclobber.  */
622
623   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
624     if (op_alt[i].matches == -1)
625       {
626         int j;
627
628         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
629           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
630             {
631               error_for_asm (insn,
632                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
633               malformed_asm = 1;
634             }
635       }
636
637   if (malformed_asm)
638     {
639       /* Avoid further trouble with this insn.  */
640       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
641       any_malformed_asm = true;
642       return 0;
643     }
644
645   return 1;
646 }
647 \f
648 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
649    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
650    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
651    placed.  */
652
653 static void
654 get_asm_operands_in_out (rtx body, int *pout, int *pin)
655 {
656   rtx asmop = extract_asm_operands (body);
657
658   *pin = ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (asmop);
659   *pout = (recog_data.n_operands
660            - ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (asmop)
661            - ASM_OPERANDS_LABEL_LENGTH (asmop));
662 }
663
664 /* If current function returns its result in an fp stack register,
665    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
666
667 static rtx
668 stack_result (tree decl)
669 {
670   rtx result;
671
672   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
673      it is not returned in a stack register.  */
674   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
675     return 0;
676
677   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
678   if (result != 0)
679     result = targetm.calls.function_value (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)),
680                                            decl, true);
681
682   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
683 }
684 \f
685
686 /*
687  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
688  * pass over the RTL.
689  */
690
691 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
692    the desired hard REGNO.  */
693
694 static void
695 replace_reg (rtx *reg, int regno)
696 {
697   gcc_assert (IN_RANGE (regno, FIRST_STACK_REG, LAST_STACK_REG));
698   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
699
700   gcc_assert (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (*reg))
701               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
702
703   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
704 }
705
706 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
707    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
708
709 static void
710 remove_regno_note (rtx_insn *insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
711 {
712   rtx *note_link, this_rtx;
713
714   note_link = &REG_NOTES (insn);
715   for (this_rtx = *note_link; this_rtx; this_rtx = XEXP (this_rtx, 1))
716     if (REG_NOTE_KIND (this_rtx) == note
717         && REG_P (XEXP (this_rtx, 0)) && REGNO (XEXP (this_rtx, 0)) == regno)
718       {
719         *note_link = XEXP (this_rtx, 1);
720         return;
721       }
722     else
723       note_link = &XEXP (this_rtx, 1);
724
725   gcc_unreachable ();
726 }
727
728 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
729    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
730    returned if the register is not found.  */
731
732 static int
733 get_hard_regnum (stack_ptr regstack, rtx reg)
734 {
735   int i;
736
737   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
738
739   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
740     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
741       break;
742
743   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
744 }
745 \f
746 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
747    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
748    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
749    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
750    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
751    cases the movdf pattern to pop.  */
752
753 static rtx_insn *
754 emit_pop_insn (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx reg, enum emit_where where)
755 {
756   rtx_insn *pop_insn;
757   rtx pop_rtx;
758   int hard_regno;
759
760   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
761      CLOBBER and USE expressions.  */
762   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
763     {
764       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
765       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
766
767       pop_insn = NULL;
768       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
769         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
770       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
771         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
772       gcc_assert (pop_insn);
773       return pop_insn;
774     }
775
776   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
777
778   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
779
780   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
781                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
782
783   if (where == EMIT_AFTER)
784     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
785   else
786     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
787
788   add_reg_note (pop_insn, REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
789
790   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
791     = regstack->reg[regstack->top];
792   regstack->top -= 1;
793   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
794
795   return pop_insn;
796 }
797 \f
798 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
799    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
800    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
801    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
802
803    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
804
805 static void
806 emit_swap_insn (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx reg)
807 {
808   int hard_regno;
809   rtx swap_rtx;
810   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
811   rtx_insn *i1;                 /* the stack-reg insn prior to INSN */
812   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
813
814   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
815
816   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
817     return;
818   if (hard_regno == -1)
819     {
820       /* Something failed if the register wasn't on the stack.  If we had
821          malformed asms, we zapped the instruction itself, but that didn't
822          produce the same pattern of register sets as before.  To prevent
823          further failure, adjust REGSTACK to include REG at TOP.  */
824       gcc_assert (any_malformed_asm);
825       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (reg);
826       return;
827     }
828   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
829
830   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
831
832   tmp = regstack->reg[other_reg];
833   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
834   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
835
836   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
837      block boundary.  */
838   i1 = NULL;
839   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
840     {
841       rtx_insn *tmp = PREV_INSN (insn);
842       rtx_insn *limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
843       while (tmp != limit)
844         {
845           if (LABEL_P (tmp)
846               || CALL_P (tmp)
847               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
848               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
849                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
850             {
851               i1 = tmp;
852               break;
853             }
854           tmp = PREV_INSN (tmp);
855         }
856     }
857
858   if (i1 != NULL_RTX
859       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
860     {
861       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
862       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
863
864       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
865          swap with, omit the swap.  */
866
867       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
868           && REG_P (i1src)
869           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
870           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
871         return;
872
873       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
874          omit the swap.  */
875
876       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
877           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
878           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
879         return;
880     }
881
882   /* Avoid emitting the swap if this is the first register stack insn
883      of the current_block.  Instead update the current_block's stack_in
884      and let compensate edges take care of this for us.  */
885   if (current_block && starting_stack_p)
886     {
887       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *regstack;
888       starting_stack_p = false;
889       return;
890     }
891
892   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
893                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
894
895   if (i1)
896     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
897   else if (current_block)
898     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
899   else
900     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
901 }
902 \f
903 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
904    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
905    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
906    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
907    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
908
909    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
910    is emitted.  */
911
912 static void
913 swap_to_top (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx src1, rtx src2)
914 {
915   struct stack_def temp_stack;
916   int regno, j, k, temp;
917
918   temp_stack = *regstack;
919
920   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
921   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
922   gcc_assert (regno >= 0);
923   if (regno != FIRST_STACK_REG)
924     {
925       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
926       j = temp_stack.top;
927
928       temp = temp_stack.reg[k];
929       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
930       temp_stack.reg[j] = temp;
931     }
932
933   /* Place operand 2 next on the stack.  */
934   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
935   gcc_assert (regno >= 0);
936   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
937     {
938       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
939       j = temp_stack.top - 1;
940
941       temp = temp_stack.reg[k];
942       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
943       temp_stack.reg[j] = temp;
944     }
945
946   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
947 }
948 \f
949 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
950    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
951    was deleted in the process.  */
952
953 static bool
954 move_for_stack_reg (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx pat)
955 {
956   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
957   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
958   rtx src, dest;
959   rtx note;
960   bool control_flow_insn_deleted = false;
961
962   src = *psrc; dest = *pdest;
963
964   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
965     {
966       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
967          just change the register mapping and delete the insn.  */
968
969       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
970       if (note)
971         {
972           int i;
973
974           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
975           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
976
977           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
978             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
979               break;
980
981           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
982           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
983
984           /* If the source is not live, this is yet another case of
985              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
986           if (i < 0)
987             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
988
989           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
990              If so, just pop the src.  */
991
992           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
993             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
994           else
995             {
996               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
997               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
998               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
999             }
1000
1001           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1002           delete_insn (insn);
1003           return control_flow_insn_deleted;
1004         }
1005
1006       /* The source reg does not die.  */
1007
1008       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1009          will confuse the machine description output patterns. But if
1010          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1011          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1012
1013       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1014         {
1015           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1016             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1017
1018           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1019           delete_insn (insn);
1020           return control_flow_insn_deleted;
1021         }
1022
1023       /* The destination ought to be dead.  */
1024       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1025
1026       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1027
1028       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1029       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1030       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1031     }
1032   else if (STACK_REG_P (src))
1033     {
1034       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1035          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1036          needs be.  */
1037
1038       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1039
1040       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1041       if (note)
1042         {
1043           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1044           regstack->top--;
1045           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1046         }
1047       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1048                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1049         {
1050           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1051              clobbering the source reg.  The output code can handle
1052              this by reading back the value from the MEM.
1053              But it is more efficient to use a temp register if one is
1054              available.  Push the source value here if the register
1055              stack is not full, and then write the value to memory via
1056              a pop.  */
1057           rtx push_rtx;
1058           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1059
1060           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1061           emit_insn_before (push_rtx, insn);
1062           add_reg_note (insn, REG_DEAD, top_stack_reg);
1063         }
1064
1065       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1066     }
1067   else
1068     {
1069       rtx pat = PATTERN (insn);
1070
1071       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1072
1073       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1074          stack regs.  The actual target is always the top of the
1075          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1076          now at top of stack.  */
1077
1078       /* The destination ought to be dead.  However, there is a
1079          special case with i387 UNSPEC_TAN, where destination is live
1080          (an argument to fptan) but inherent load of 1.0 is modelled
1081          as a load from a constant.  */
1082       if (GET_CODE (pat) == PARALLEL
1083           && XVECLEN (pat, 0) == 2
1084           && GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, 1)) == SET
1085           && GET_CODE (SET_SRC (XVECEXP (pat, 0, 1))) == UNSPEC
1086           && XINT (SET_SRC (XVECEXP (pat, 0, 1)), 1) == UNSPEC_TAN)
1087         emit_swap_insn (insn, regstack, dest);
1088       else
1089         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1090
1091       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1092
1093       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1094       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1095       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1096     }
1097
1098   return control_flow_insn_deleted;
1099 }
1100
1101 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1102    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1103
1104 static bool
1105 move_nan_for_stack_reg (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx dest)
1106 {
1107   rtx pat;
1108
1109   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1110   pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, not_a_num);
1111   PATTERN (insn) = pat;
1112   INSN_CODE (insn) = -1;
1113
1114   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1115 }
1116 \f
1117 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1118    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1119    such.  */
1120
1121 static int
1122 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1123 {
1124   const char *fmt;
1125   int i, r = 0;
1126
1127   if (COMPARISON_P (pat))
1128     {
1129       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1130       r = 1;
1131     }
1132   else
1133     {
1134       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1135       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1136         {
1137           if (fmt[i] == 'E')
1138             {
1139               int j;
1140
1141               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1142                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1143             }
1144           else if (fmt[i] == 'e')
1145             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1146         }
1147     }
1148
1149   return r;
1150 }
1151
1152 static int
1153 swap_rtx_condition (rtx_insn *insn)
1154 {
1155   rtx pat = PATTERN (insn);
1156
1157   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1158
1159   if (GET_CODE (pat) == SET
1160       && REG_P (SET_DEST (pat))
1161       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1162     {
1163       insn = next_flags_user (insn);
1164       if (insn == NULL_RTX)
1165         return 0;
1166       pat = PATTERN (insn);
1167     }
1168
1169   /* See if this is, or ends in, a fnstsw.  If so, we're not doing anything
1170      with the cc value right now.  We may be able to search for one
1171      though.  */
1172
1173   if (GET_CODE (pat) == SET
1174       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1175       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1176     {
1177       rtx dest = SET_DEST (pat);
1178
1179       /* Search forward looking for the first use of this value.
1180          Stop at block boundaries.  */
1181       while (insn != BB_END (current_block))
1182         {
1183           insn = NEXT_INSN (insn);
1184           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1185             break;
1186           if (CALL_P (insn))
1187             return 0;
1188         }
1189
1190       /* We haven't found it.  */
1191       if (insn == BB_END (current_block))
1192         return 0;
1193
1194       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1195          other than sahf or the value does not die (meaning we'd have
1196          to search further), then we must give up.  */
1197       pat = PATTERN (insn);
1198       if (GET_CODE (pat) != SET
1199           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1200           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1201           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1202         return 0;
1203
1204       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1205       insn = next_flags_user (insn);
1206       if (insn == NULL_RTX)
1207         return 0;
1208       pat = PATTERN (insn);
1209     }
1210
1211   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1212     {
1213       int fail = 0;
1214       INSN_CODE (insn) = -1;
1215       if (recog_memoized (insn) == -1)
1216         fail = 1;
1217       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1218          following user too.  */
1219       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1220         {
1221           insn = next_flags_user (insn);
1222           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1223             fail = 1;
1224         }
1225       if (fail)
1226         {
1227           swap_rtx_condition_1 (pat);
1228           return 0;
1229         }
1230       return 1;
1231     }
1232   return 0;
1233 }
1234
1235 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1236    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1237
1238    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1239    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1240    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1241    set up.  */
1242
1243 static void
1244 compare_for_stack_reg (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx pat_src)
1245 {
1246   rtx *src1, *src2;
1247   rtx src1_note, src2_note;
1248
1249   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1250   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1251
1252   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1253      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1254   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1255        || (STACK_REG_P (*src2)
1256            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1257       && swap_rtx_condition (insn))
1258     {
1259       rtx temp;
1260       temp = XEXP (pat_src, 0);
1261       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1262       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1263
1264       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1265       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1266
1267       INSN_CODE (insn) = -1;
1268     }
1269
1270   /* We will fix any death note later.  */
1271
1272   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1273
1274   if (STACK_REG_P (*src2))
1275     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1276   else
1277     src2_note = NULL_RTX;
1278
1279   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1280
1281   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1282
1283   if (STACK_REG_P (*src2))
1284     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1285
1286   if (src1_note)
1287     {
1288       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1289       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1290     }
1291
1292   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1293      the same stack register, don't bother, because only one death is
1294      needed, and it was just handled.  */
1295
1296   if (src2_note
1297       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1298             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1299     {
1300       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1301          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1302          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1303          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1304
1305       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1306           && src1_note)
1307         {
1308           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1309           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1310         }
1311       else
1312         {
1313           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1314              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1315              pop and remove the death note from here.  */
1316           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1317           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1318                          EMIT_AFTER);
1319         }
1320     }
1321 }
1322 \f
1323 /* Substitute hardware stack regs in debug insn INSN, using stack
1324    layout REGSTACK.  If we can't find a hardware stack reg for any of
1325    the REGs in it, reset the debug insn.  */
1326
1327 static void
1328 subst_all_stack_regs_in_debug_insn (rtx_insn *insn, struct stack_def *regstack)
1329 {
1330   subrtx_ptr_iterator::array_type array;
1331   FOR_EACH_SUBRTX_PTR (iter, array, &INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn), NONCONST)
1332     {
1333       rtx *loc = *iter;
1334       rtx x = *loc;
1335       if (STACK_REG_P (x))
1336         {
1337           int hard_regno = get_hard_regnum (regstack, x);
1338
1339           /* If we can't find an active register, reset this debug insn.  */
1340           if (hard_regno == -1)
1341             {
1342               INSN_VAR_LOCATION_LOC (insn) = gen_rtx_UNKNOWN_VAR_LOC ();
1343               return;
1344             }
1345
1346           gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
1347           replace_reg (loc, hard_regno);
1348           iter.skip_subrtxes ();
1349         }
1350     }
1351 }
1352
1353 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1354    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1355    was deleted in the process.  */
1356
1357 static bool
1358 subst_stack_regs_pat (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack, rtx pat)
1359 {
1360   rtx *dest, *src;
1361   bool control_flow_insn_deleted = false;
1362
1363   switch (GET_CODE (pat))
1364     {
1365     case USE:
1366       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1367          Handle them by popping the dying register.  */
1368       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1369       if (STACK_REG_P (*src)
1370           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1371         {
1372           /* USEs are ignored for liveness information so USEs of dead
1373              register might happen.  */
1374           if (TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src)))
1375             emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1376           return control_flow_insn_deleted;
1377         }
1378       /* Uninitialized USE might happen for functions returning uninitialized
1379          value.  We will properly initialize the USE on the edge to EXIT_BLOCK,
1380          so it is safe to ignore the use here. This is consistent with behavior
1381          of dataflow analyzer that ignores USE too.  (This also imply that
1382          forcibly initializing the register to NaN here would lead to ICE later,
1383          since the REG_DEAD notes are not issued.)  */
1384       break;
1385
1386     case VAR_LOCATION:
1387       gcc_unreachable ();
1388
1389     case CLOBBER:
1390       {
1391         rtx note;
1392
1393         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1394         if (STACK_REG_P (*dest))
1395           {
1396             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1397
1398             if (pat != PATTERN (insn))
1399               {
1400                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to
1401                    allocate its own scratch register.  It does this by
1402                    clobbering an fp reg so that it is assured of an
1403                    empty reg-stack register.  If the register is live,
1404                    kill it now.  Remove the DEAD/UNUSED note so we
1405                    don't try to kill it later too.
1406
1407                    In reality the UNUSED note can be absent in some
1408                    complicated cases when the register is reused for
1409                    partially set variable.  */
1410
1411                 if (note)
1412                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1413                 else
1414                   note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1415                 if (note)
1416                   remove_note (insn, note);
1417                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1418               }
1419             else
1420               {
1421                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1422                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1423                    all other clobbers, this must be due to a function
1424                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1425
1426                 if (!note)
1427                   {
1428                     rtx t = *dest;
1429                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1430                       {
1431                         rtx u = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, SFmode);
1432                         if (get_hard_regnum (regstack, u) == -1)
1433                           {
1434                             rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, u);
1435                             rtx_insn *insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1436                             control_flow_insn_deleted
1437                               |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, u);
1438                           }
1439                       }
1440                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1441                       control_flow_insn_deleted
1442                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1443                   }
1444               }
1445           }
1446         break;
1447       }
1448
1449     case SET:
1450       {
1451         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1452         rtx src1_note, src2_note;
1453         rtx pat_src;
1454
1455         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1456         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1457         pat_src = SET_SRC (pat);
1458
1459         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1460         if (STACK_REG_P (*src)
1461             || (STACK_REG_P (*dest)
1462                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1463                     || CONST_DOUBLE_P (*src))))
1464           {
1465             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1466             break;
1467           }
1468
1469         switch (GET_CODE (pat_src))
1470           {
1471           case COMPARE:
1472             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1473             break;
1474
1475           case CALL:
1476             {
1477               int count;
1478               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1479                    --count >= 0;)
1480                 {
1481                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1482                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1483                 }
1484             }
1485             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1486             break;
1487
1488           case REG:
1489             /* This is a `tstM2' case.  */
1490             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1491             src1 = src;
1492
1493             /* Fall through.  */
1494
1495           case FLOAT_TRUNCATE:
1496           case SQRT:
1497           case ABS:
1498           case NEG:
1499             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1500                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1501                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1502                source.  */
1503
1504             if (src1 == 0)
1505               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1506
1507             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1508
1509             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1510
1511             if (STACK_REG_P (*dest))
1512               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1513
1514             if (src1_note)
1515               {
1516                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1517                 regstack->top--;
1518                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1519               }
1520
1521             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1522             break;
1523
1524           case MINUS:
1525           case DIV:
1526             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1527                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1528                can be used.  */
1529           case MULT:
1530           case PLUS:
1531             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1532                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1533                source and some other stack register (possibly top of stack)
1534                as a destination.  */
1535
1536             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1537             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1538
1539             /* We will fix any death note later.  */
1540
1541             if (STACK_REG_P (*src1))
1542               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1543             else
1544               src1_note = NULL_RTX;
1545             if (STACK_REG_P (*src2))
1546               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1547             else
1548               src2_note = NULL_RTX;
1549
1550             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1551                must be top of stack.  */
1552
1553             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1554               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1555             else
1556               {
1557                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1558                    at the top of stack, choose to make the one that is the
1559                    dest the new top of stack.  */
1560
1561                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1562
1563                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1564                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1565
1566                 /* If the source is not live, this is yet another case of
1567                    uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
1568                 if (src1_hard_regnum == -1)
1569                   {
1570                     rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, *src1);
1571                     rtx_insn *insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1572                     control_flow_insn_deleted
1573                       |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, *src1);
1574                   }
1575                 if (src2_hard_regnum == -1)
1576                   {
1577                     rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, *src2);
1578                     rtx_insn *insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1579                     control_flow_insn_deleted
1580                       |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, *src2);
1581                   }
1582
1583                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1584                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1585                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1586               }
1587
1588             if (STACK_REG_P (*src1))
1589               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1590             if (STACK_REG_P (*src2))
1591               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1592
1593             if (src1_note)
1594               {
1595                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1596
1597                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1598                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1599                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1600                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1601                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1602
1603                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1604                   {
1605                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1606                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1607                   }
1608                 else
1609                   {
1610                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1611
1612                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1613                     replace_reg (dest, regno);
1614
1615                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1616                       = regstack->reg[regstack->top];
1617                   }
1618
1619                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1620                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1621                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1622                 regstack->top--;
1623               }
1624             else if (src2_note)
1625               {
1626                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1627                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1628                   {
1629                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1630                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1631                   }
1632                 else
1633                   {
1634                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1635
1636                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1637                     replace_reg (dest, regno);
1638
1639                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1640                       = regstack->reg[regstack->top];
1641                   }
1642
1643                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1644                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1645                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1646                 regstack->top--;
1647               }
1648             else
1649               {
1650                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1651                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1652               }
1653
1654             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1655             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1656                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1657                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1658              {
1659                 int tmp = REGNO (*src1);
1660                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1661                 replace_reg (src2, tmp);
1662              }
1663             break;
1664
1665           case UNSPEC:
1666             switch (XINT (pat_src, 1))
1667               {
1668               case UNSPEC_STA:
1669               case UNSPEC_FIST:
1670
1671               case UNSPEC_FIST_FLOOR:
1672               case UNSPEC_FIST_CEIL:
1673
1674                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1675
1676                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1677                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1678
1679                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1680
1681                 if (STACK_REG_P (*dest))
1682                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1683
1684                 if (src1_note)
1685                   {
1686                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1687                     regstack->top--;
1688                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1689                   }
1690
1691                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1692                 break;
1693
1694               case UNSPEC_FXAM:
1695
1696                 /* This insn only operate on the top of the stack.  */
1697
1698                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1699                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1700
1701                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1702
1703                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1704
1705                 if (src1_note)
1706                   {
1707                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD,
1708                                        REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1709                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src1_note, 0),
1710                                    EMIT_AFTER);
1711                   }
1712
1713                 break;
1714
1715               case UNSPEC_SIN:
1716               case UNSPEC_COS:
1717               case UNSPEC_FRNDINT:
1718               case UNSPEC_F2XM1:
1719
1720               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1721               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1722               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1723               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1724
1725                 /* Above insns operate on the top of the stack.  */
1726
1727               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1728               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1729
1730                 /* Above insns operate on the top two stack slots,
1731                    first part of one input, double output insn.  */
1732
1733                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1734
1735                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1736
1737                 /* Input should never die, it is replaced with output.  */
1738                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1739                 gcc_assert (!src1_note);
1740
1741                 if (STACK_REG_P (*dest))
1742                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1743
1744                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1745                 break;
1746
1747               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1748               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1749
1750                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1751                    second part of one input, double output insn.  */
1752
1753                 regstack->top++;
1754                 /* FALLTHRU */
1755
1756               case UNSPEC_TAN:
1757
1758                 /* For UNSPEC_TAN, regstack->top is already increased
1759                    by inherent load of constant 1.0.  */
1760
1761                 /* Output value is generated in the second stack slot.
1762                    Move current value from second slot to the top.  */
1763                 regstack->reg[regstack->top]
1764                   = regstack->reg[regstack->top - 1];
1765
1766                 gcc_assert (STACK_REG_P (*dest));
1767
1768                 regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1769                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1770                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1771
1772                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1773
1774                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1775                 break;
1776
1777               case UNSPEC_FPATAN:
1778               case UNSPEC_FYL2X:
1779               case UNSPEC_FYL2XP1:
1780                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1781
1782                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1783                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1784
1785                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1786                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1787
1788                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1789
1790                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1791                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1792
1793                 if (src1_note)
1794                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1795                 if (src2_note)
1796                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1797
1798                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1799                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1800                                     regstack->reg[regstack->top]);
1801                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1802                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1803                 regstack->top -= 2;
1804
1805                 /* Push the result back onto the stack.  */
1806                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1807                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1808                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1809                 break;
1810
1811               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1812               case UNSPEC_FPREM_F:
1813               case UNSPEC_FPREM1_F:
1814                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1815                    first part of double input, double output insn.  */
1816
1817                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1818                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1819
1820                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1821                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1822
1823                 /* Inputs should never die, they are
1824                    replaced with outputs.  */
1825                 gcc_assert (!src1_note);
1826                 gcc_assert (!src2_note);
1827
1828                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1829
1830                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1831                    will be filled in second part of insn.  */
1832                 if (STACK_REG_P (*dest))
1833                   {
1834                     regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1835                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1836                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1837                   }
1838
1839                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1840                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1841                 break;
1842
1843               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1844               case UNSPEC_FPREM_U:
1845               case UNSPEC_FPREM1_U:
1846                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1847                    second part of double input, double output insn.  */
1848
1849                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1850                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1851
1852                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1853                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1854                 if (STACK_REG_P (*dest))
1855                   {
1856                     regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1857                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1858                     replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1859                   }
1860
1861                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1862                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1863                 break;
1864
1865               case UNSPEC_C2_FLAG:
1866                 /* This insn operates on the top two stack slots,
1867                    third part of C2 setting double input insn.  */
1868
1869                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1870                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1871
1872                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1873                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1874                 break;
1875
1876               case UNSPEC_SAHF:
1877                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1878                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1879
1880                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1881                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1882                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1883                 /* Fall through.  */
1884
1885               case UNSPEC_FNSTSW:
1886                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1887                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1888                    up before now.  */
1889
1890                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1891                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1892
1893                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1894                 break;
1895
1896               default:
1897                 gcc_unreachable ();
1898               }
1899             break;
1900
1901           case IF_THEN_ELSE:
1902             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1903
1904             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1905             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1906
1907             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1908             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1909
1910             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1911                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1912                will move the destination to the top of stack. But if the
1913                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1914                have to handle it here.  */
1915             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1916                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1917               {
1918                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1919                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1920                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1921                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1922                      && src1_note)
1923                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1924                         && src2_note))
1925                   {
1926                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1927                                 - FIRST_STACK_REG);
1928                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1929                                 - FIRST_STACK_REG);
1930
1931                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1932                        swapped on the stack */
1933                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1934                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1935
1936                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1937                        i386 do have comparison always reversible.  */
1938                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1939                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1940                   }
1941                 else
1942                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1943               }
1944
1945             {
1946               rtx src_note [3];
1947               int i;
1948
1949               src_note[0] = 0;
1950               src_note[1] = src1_note;
1951               src_note[2] = src2_note;
1952
1953               if (STACK_REG_P (*src1))
1954                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1955               if (STACK_REG_P (*src2))
1956                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1957
1958               for (i = 1; i <= 2; i++)
1959                 if (src_note [i])
1960                   {
1961                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1962
1963                     /* If the register that dies is not at the top of
1964                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1965                        Top of stack should never die, as it is the
1966                        destination.  */
1967                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1968                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1969                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1970                                     EMIT_AFTER);
1971                   }
1972             }
1973
1974             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1975                not present.  */
1976             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1977               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1978             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1979             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1980             break;
1981
1982           default:
1983             gcc_unreachable ();
1984           }
1985         break;
1986       }
1987
1988     default:
1989       break;
1990     }
1991
1992   return control_flow_insn_deleted;
1993 }
1994 \f
1995 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1996    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1997    before the insn, and is updated with changes made here.
1998
1999    There are several requirements and assumptions about the use of
2000    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
2001    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
2002    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
2003    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
2004
2005 static void
2006 subst_asm_stack_regs (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack)
2007 {
2008   rtx body = PATTERN (insn);
2009
2010   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
2011   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
2012   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
2013
2014   rtx *clobber_reg = 0;
2015   rtx **clobber_loc = 0;
2016
2017   struct stack_def temp_stack;
2018   int n_notes;
2019   int n_clobbers;
2020   rtx note;
2021   int i;
2022   int n_inputs, n_outputs;
2023
2024   if (! check_asm_stack_operands (insn))
2025     return;
2026
2027   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
2028      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
2029      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
2030   extract_constrain_insn (insn);
2031
2032   preprocess_constraints (insn);
2033   const operand_alternative *op_alt = which_op_alt ();
2034
2035   get_asm_operands_in_out (body, &n_outputs, &n_inputs);
2036
2037   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
2038   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
2039     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
2040         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
2041       {
2042         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2043         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
2044       }
2045
2046   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
2047
2048   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2049     i++;
2050
2051   note_reg = XALLOCAVEC (rtx, i);
2052   note_loc = XALLOCAVEC (rtx *, i);
2053   note_kind = XALLOCAVEC (enum reg_note, i);
2054
2055   n_notes = 0;
2056   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
2057     {
2058       if (GET_CODE (note) != EXPR_LIST)
2059         continue;
2060       rtx reg = XEXP (note, 0);
2061       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
2062
2063       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2064         {
2065           loc = & SUBREG_REG (reg);
2066           reg = SUBREG_REG (reg);
2067         }
2068
2069       if (STACK_REG_P (reg)
2070           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2071               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2072         {
2073           note_reg[n_notes] = reg;
2074           note_loc[n_notes] = loc;
2075           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2076           n_notes++;
2077         }
2078     }
2079
2080   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2081
2082   n_clobbers = 0;
2083
2084   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2085     {
2086       clobber_reg = XALLOCAVEC (rtx, XVECLEN (body, 0));
2087       clobber_loc = XALLOCAVEC (rtx *, XVECLEN (body, 0));
2088
2089       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2090         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2091           {
2092             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2093             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2094             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2095
2096             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2097               {
2098                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2099                 reg = SUBREG_REG (reg);
2100               }
2101
2102             if (STACK_REG_P (reg))
2103               {
2104                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2105                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2106                 n_clobbers++;
2107               }
2108           }
2109     }
2110
2111   temp_stack = *regstack;
2112
2113   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2114
2115   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2116     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2117         && reg_class_subset_p (op_alt[i].cl, FLOAT_REGS)
2118         && op_alt[i].cl != FLOAT_REGS)
2119       {
2120         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2121            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2122            these constraints are for single register classes, and
2123            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2124            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2125            actual reg this operand needs to be in.  */
2126
2127         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2128
2129         gcc_assert (regno >= 0);
2130
2131         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2132           {
2133             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2134                it and swap it with whatever is already in I's place.
2135                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2136                should be.  */
2137             int j, k, temp;
2138
2139             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2140             j = (temp_stack.top
2141                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2142
2143             temp = temp_stack.reg[k];
2144             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2145             temp_stack.reg[j] = temp;
2146           }
2147       }
2148
2149   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2150      order.  */
2151
2152   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2153
2154   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2155      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2156
2157   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2158     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2159       {
2160         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2161
2162         gcc_assert (regnum >= 0);
2163
2164         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2165       }
2166
2167   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2168     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2169       {
2170         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2171
2172         gcc_assert (regnum >= 0);
2173
2174         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2175       }
2176
2177   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2178     {
2179       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2180          Don't try to replace it in that case.  */
2181       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2182
2183       if (regnum >= 0)
2184         {
2185           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2186              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2187              the right reg there without calling replace_reg.  */
2188
2189           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2190         }
2191     }
2192
2193   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2194
2195   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2196     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2197       {
2198         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2199            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2200         int j;
2201
2202         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2203           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2204             break;
2205
2206         if (j < n_clobbers || op_alt[i].matches >= 0)
2207           {
2208             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2209                But that's OK, because all we need to do is pop the
2210                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2211                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2212                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2213
2214             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2215                                 regstack->reg[regstack->top]);
2216             regstack->top--;
2217           }
2218       }
2219
2220   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2221      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2222      ???  Explain why this is true.  */
2223
2224   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2225     {
2226       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2227       int j;
2228
2229       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2230         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2231             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2232           {
2233             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2234             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2235             break;
2236           }
2237     }
2238
2239   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2240      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2241      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2242
2243      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2244      in the death notes have already been substituted.  */
2245
2246   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2247     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2248       {
2249         int j;
2250
2251         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2252           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2253               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2254             {
2255               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2256                                     EMIT_AFTER);
2257               break;
2258             }
2259       }
2260
2261   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2262     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2263       {
2264         int j;
2265
2266         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2267           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2268               && note_kind[j] == REG_DEAD
2269               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2270                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2271             {
2272               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2273                                     EMIT_AFTER);
2274               break;
2275             }
2276       }
2277 }
2278 \f
2279 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2280    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2281    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2282    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2283    a control flow insn was deleted in the process.  */
2284
2285 static bool
2286 subst_stack_regs (rtx_insn *insn, stack_ptr regstack)
2287 {
2288   rtx *note_link, note;
2289   bool control_flow_insn_deleted = false;
2290   int i;
2291
2292   if (CALL_P (insn))
2293     {
2294       int top = regstack->top;
2295
2296       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2297          registers for this call, make sure they are in the right
2298          order.  */
2299
2300       if (top >= 0)
2301         {
2302           straighten_stack (insn, regstack);
2303
2304           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2305
2306           while (regstack->top >= 0)
2307             {
2308               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2309               regstack->top--;
2310             }
2311         }
2312     }
2313
2314   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2315      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2316      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2317      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2318      fail otherwise.  */
2319
2320   if (stack_regs_mentioned (insn))
2321     {
2322       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2323       if (n_operands >= 0)
2324         {
2325           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2326              decide how many are inputs, and do register substitution.
2327              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2328
2329           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2330           return control_flow_insn_deleted;
2331         }
2332
2333       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2334         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2335           {
2336             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2337               {
2338                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2339                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2340                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2341                 control_flow_insn_deleted
2342                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2343                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2344               }
2345           }
2346       else
2347         control_flow_insn_deleted
2348           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2349     }
2350
2351   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2352      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2353
2354   if (NOTE_P (insn) || insn->deleted ())
2355     return control_flow_insn_deleted;
2356
2357   /* If this a noreturn call, we can't insert pop insns after it.
2358      Instead, reset the stack state to empty.  */
2359   if (CALL_P (insn)
2360       && find_reg_note (insn, REG_NORETURN, NULL))
2361     {
2362       regstack->top = -1;
2363       CLEAR_HARD_REG_SET (regstack->reg_set);
2364       return control_flow_insn_deleted;
2365     }
2366
2367   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2368      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2369      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2370      making it no longer `unset'.  */
2371
2372   note_link = &REG_NOTES (insn);
2373   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2374     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2375       {
2376         *note_link = XEXP (note, 1);
2377         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2378       }
2379     else
2380       note_link = &XEXP (note, 1);
2381
2382   return control_flow_insn_deleted;
2383 }
2384 \f
2385 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2386    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2387    a register live in the new block that is not now live.
2388
2389    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2390    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2391    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2392    the same as NEW upon return.
2393
2394    This function will not preserve block_end[].  But that information
2395    is no longer needed once this has executed.  */
2396
2397 static void
2398 change_stack (rtx_insn *insn, stack_ptr old, stack_ptr new_stack,
2399               enum emit_where where)
2400 {
2401   int reg;
2402   int update_end = 0;
2403   int i;
2404
2405   /* Stack adjustments for the first insn in a block update the
2406      current_block's stack_in instead of inserting insns directly.
2407      compensate_edges will add the necessary code later.  */
2408   if (current_block
2409       && starting_stack_p
2410       && where == EMIT_BEFORE)
2411     {
2412       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *new_stack;
2413       starting_stack_p = false;
2414       *old = *new_stack;
2415       return;
2416     }
2417
2418   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2419      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2420
2421   if (where == EMIT_AFTER)
2422     {
2423       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2424         update_end = 1;
2425       insn = NEXT_INSN (insn);
2426     }
2427
2428   /* Initialize partially dead variables.  */
2429   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
2430     if (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, i)
2431         && !TEST_HARD_REG_BIT (old->reg_set, i))
2432       {
2433         old->reg[++old->top] = i;
2434         SET_HARD_REG_BIT (old->reg_set, i);
2435         emit_insn_before (gen_rtx_SET (VOIDmode,
2436                                        FP_MODE_REG (i, SFmode), not_a_num), insn);
2437       }
2438
2439   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2440
2441   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2442      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2443      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2444   if (new_stack->top > 0)
2445     {
2446       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2447       int pops[REG_STACK_SIZE];
2448       int next, dest, topsrc;
2449
2450       /* First pass to determine the free slots.  */
2451       for (reg = 0; reg <= new_stack->top; reg++)
2452         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[reg]);
2453
2454       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2455       topsrc = -1;
2456       for (reg = old->top; reg > new_stack->top; reg--)
2457         if (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[reg]))
2458           {
2459             dest = -1;
2460             for (next = 0; next <= new_stack->top; next++)
2461               if (!slots[next] && new_stack->reg[next] == old->reg[reg])
2462                 {
2463                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2464                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2465                   if (next == new_stack->top)
2466                     topsrc = reg;
2467                   slots[next] = true;
2468                   dest = next;
2469                   break;
2470                 }
2471             pops[reg] = dest;
2472           }
2473         else
2474           pops[reg] = reg;
2475
2476       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2477          location, if we still need to permute the stack below and we
2478          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2479          slot is still unallocated, in which case we should place the
2480          top of stack there.  */
2481       if (topsrc != -1)
2482         for (reg = 0; reg < new_stack->top; reg++)
2483           if (!slots[reg])
2484             {
2485               pops[topsrc] = reg;
2486               slots[new_stack->top] = false;
2487               slots[reg] = true;
2488               break;
2489             }
2490
2491       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2492       next = new_stack->top;
2493       for (reg = old->top; reg > new_stack->top; reg--)
2494         {
2495           dest = pops[reg];
2496           if (dest == -1)
2497             {
2498               /* Find next free slot.  */
2499               while (slots[next])
2500                 next--;
2501               dest = next--;
2502             }
2503           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2504                          EMIT_BEFORE);
2505         }
2506     }
2507   else
2508     {
2509       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2510          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2511          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2512       int live, next;
2513
2514       live = 0;
2515       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2516         if (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[reg]))
2517           live++;
2518
2519       next = live;
2520       while (old->top >= live)
2521         if (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[old->top]))
2522           {
2523             while (TEST_HARD_REG_BIT (new_stack->reg_set, old->reg[next]))
2524               next--;
2525             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2526                            EMIT_BEFORE);
2527           }
2528         else
2529           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2530                          EMIT_BEFORE);
2531     }
2532
2533   if (new_stack->top == -2)
2534     {
2535       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2536          the old stack order.  */
2537
2538       new_stack->top = old->top;
2539       memcpy (new_stack->reg, old->reg, sizeof (new_stack->reg));
2540     }
2541   else
2542     {
2543       /* This block has been entered before, and we must match the
2544          previously selected stack order.  */
2545
2546       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2547          not their depth or liveliness.  */
2548
2549       gcc_assert (hard_reg_set_equal_p (old->reg_set, new_stack->reg_set));
2550       gcc_assert (old->top == new_stack->top);
2551
2552       /* If the stack is not empty (new_stack->top != -1), loop here emitting
2553          swaps until the stack is correct.
2554
2555          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2556          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2557          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2558          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2559          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2560
2561       if (new_stack->top != -1)
2562         do
2563           {
2564             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2565                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2566
2567             while (old->reg[old->top] != new_stack->reg[new_stack->top])
2568               {
2569                 for (reg = new_stack->top; reg >= 0; reg--)
2570                   if (new_stack->reg[reg] == old->reg[old->top])
2571                     break;
2572
2573                 gcc_assert (reg != -1);
2574
2575                 emit_swap_insn (insn, old,
2576                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2577               }
2578
2579             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2580              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2581              above fix it.  */
2582
2583             for (reg = new_stack->top; reg >= 0; reg--)
2584               if (new_stack->reg[reg] != old->reg[reg])
2585                 {
2586                   emit_swap_insn (insn, old,
2587                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2588                   break;
2589                 }
2590           } while (reg >= 0);
2591
2592       /* At this point there must be no differences.  */
2593
2594       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2595         gcc_assert (old->reg[reg] == new_stack->reg[reg]);
2596     }
2597
2598   if (update_end)
2599     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2600 }
2601 \f
2602 /* Print stack configuration.  */
2603
2604 static void
2605 print_stack (FILE *file, stack_ptr s)
2606 {
2607   if (! file)
2608     return;
2609
2610   if (s->top == -2)
2611     fprintf (file, "uninitialized\n");
2612   else if (s->top == -1)
2613     fprintf (file, "empty\n");
2614   else
2615     {
2616       int i;
2617       fputs ("[ ", file);
2618       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2619         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2620       fputs ("]\n", file);
2621     }
2622 }
2623 \f
2624 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2625    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2626    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2627    are initialized before use.
2628
2629    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2630    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2631
2632 static int
2633 convert_regs_entry (void)
2634 {
2635   int inserted = 0;
2636   edge e;
2637   edge_iterator ei;
2638
2639   /* Load something into each stack register live at function entry.
2640      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2641      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2642      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2643      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2644
2645      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2646      never seen by the convert_regs pass.  */
2647
2648   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->succs)
2649     {
2650       basic_block block = e->dest;
2651       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2652       int reg, top = -1;
2653
2654       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2655         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2656           {
2657             rtx init;
2658
2659             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2660
2661             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2662                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2663                                 not_a_num);
2664             insert_insn_on_edge (init, e);
2665             inserted = 1;
2666           }
2667
2668       bi->stack_in.top = top;
2669     }
2670
2671   return inserted;
2672 }
2673
2674 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2675    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2676
2677 static void
2678 convert_regs_exit (void)
2679 {
2680   int value_reg_low, value_reg_high;
2681   stack_ptr output_stack;
2682   rtx retvalue;
2683
2684   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2685   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2686   if (retvalue)
2687     {
2688       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2689       value_reg_high = END_HARD_REGNO (retvalue) - 1;
2690     }
2691
2692   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))->stack_in;
2693   if (value_reg_low == -1)
2694     output_stack->top = -1;
2695   else
2696     {
2697       int reg;
2698
2699       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2700       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2701         {
2702           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2703           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2704         }
2705     }
2706 }
2707
2708 /* Copy the stack info from the end of edge E's source block to the
2709    start of E's destination block.  */
2710
2711 static void
2712 propagate_stack (edge e)
2713 {
2714   stack_ptr src_stack = &BLOCK_INFO (e->src)->stack_out;
2715   stack_ptr dest_stack = &BLOCK_INFO (e->dest)->stack_in;
2716   int reg;
2717
2718   /* Preserve the order of the original stack, but check whether
2719      any pops are needed.  */
2720   dest_stack->top = -1;
2721   for (reg = 0; reg <= src_stack->top; ++reg)
2722     if (TEST_HARD_REG_BIT (dest_stack->reg_set, src_stack->reg[reg]))
2723       dest_stack->reg[++dest_stack->top] = src_stack->reg[reg];
2724
2725   /* Push in any partially dead values.  */
2726   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg < LAST_STACK_REG + 1; reg++)
2727     if (TEST_HARD_REG_BIT (dest_stack->reg_set, reg)
2728         && !TEST_HARD_REG_BIT (src_stack->reg_set, reg))
2729       dest_stack->reg[++dest_stack->top] = reg;
2730 }
2731
2732
2733 /* Adjust the stack of edge E's source block on exit to match the stack
2734    of it's target block upon input.  The stack layouts of both blocks
2735    should have been defined by now.  */
2736
2737 static bool
2738 compensate_edge (edge e)
2739 {
2740   basic_block source = e->src, target = e->dest;
2741   stack_ptr target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2742   stack_ptr source_stack = &BLOCK_INFO (source)->stack_out;
2743   struct stack_def regstack;
2744   int reg;
2745
2746   if (dump_file)
2747     fprintf (dump_file, "Edge %d->%d: ", source->index, target->index);
2748
2749   gcc_assert (target_stack->top != -2);
2750
2751   /* Check whether stacks are identical.  */
2752   if (target_stack->top == source_stack->top)
2753     {
2754       for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2755         if (target_stack->reg[reg] != source_stack->reg[reg])
2756           break;
2757
2758       if (reg == -1)
2759         {
2760           if (dump_file)
2761             fprintf (dump_file, "no changes needed\n");
2762           return false;
2763         }
2764     }
2765
2766   if (dump_file)
2767     {
2768       fprintf (dump_file, "correcting stack to ");
2769       print_stack (dump_file, target_stack);
2770     }
2771
2772   /* Abnormal calls may appear to have values live in st(0), but the
2773      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2774   if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2775     {
2776       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2777          live at st(0) on the end of the source block, and no
2778          values live at the beginning of the destination block.
2779          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2780       gcc_assert (source_stack->top == 0 || source_stack->top == 1);
2781       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2782       return false;
2783     }
2784
2785   /* Handle non-call EH edges specially.  The normal return path have
2786      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2787      library.  */
2788   if (e->flags & EDGE_EH)
2789     {
2790       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2791       return false;
2792     }
2793
2794   /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2795      avoid any live register across them, so we should never
2796      have to insert instructions on such edges.  */
2797   gcc_assert (! (e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2798
2799   /* Make a copy of source_stack as change_stack is destructive.  */
2800   regstack = *source_stack;
2801
2802   /* It is better to output directly to the end of the block
2803      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2804      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2805      edge out, and it is not abnormal.  */
2806   if (EDGE_COUNT (source->succs) == 1)
2807     {
2808       current_block = source;
2809       change_stack (BB_END (source), &regstack, target_stack,
2810                     (JUMP_P (BB_END (source)) ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2811     }
2812   else
2813     {
2814       rtx_insn *seq;
2815       rtx_note *after;
2816
2817       current_block = NULL;
2818       start_sequence ();
2819
2820       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2821       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2822
2823       change_stack (after, &regstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2824
2825       seq = get_insns ();
2826       end_sequence ();
2827
2828       insert_insn_on_edge (seq, e);
2829       return true;
2830     }
2831   return false;
2832 }
2833
2834 /* Traverse all non-entry edges in the CFG, and emit the necessary
2835    edge compensation code to change the stack from stack_out of the
2836    source block to the stack_in of the destination block.  */
2837
2838 static bool
2839 compensate_edges (void)
2840 {
2841   bool inserted = false;
2842   basic_block bb;
2843
2844   starting_stack_p = false;
2845
2846   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
2847     if (bb != ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
2848       {
2849         edge e;
2850         edge_iterator ei;
2851
2852         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2853           inserted |= compensate_edge (e);
2854       }
2855   return inserted;
2856 }
2857
2858 /* Select the better of two edges E1 and E2 to use to determine the
2859    stack layout for their shared destination basic block.  This is
2860    typically the more frequently executed.  The edge E1 may be NULL
2861    (in which case E2 is returned), but E2 is always non-NULL.  */
2862
2863 static edge
2864 better_edge (edge e1, edge e2)
2865 {
2866   if (!e1)
2867     return e2;
2868
2869   if (EDGE_FREQUENCY (e1) > EDGE_FREQUENCY (e2))
2870     return e1;
2871   if (EDGE_FREQUENCY (e1) < EDGE_FREQUENCY (e2))
2872     return e2;
2873
2874   if (e1->count > e2->count)
2875     return e1;
2876   if (e1->count < e2->count)
2877     return e2;
2878
2879   /* Prefer critical edges to minimize inserting compensation code on
2880      critical edges.  */
2881
2882   if (EDGE_CRITICAL_P (e1) != EDGE_CRITICAL_P (e2))
2883     return EDGE_CRITICAL_P (e1) ? e1 : e2;
2884
2885   /* Avoid non-deterministic behavior.  */
2886   return (e1->src->index < e2->src->index) ? e1 : e2;
2887 }
2888
2889 /* Convert stack register references in one block.  Return true if the CFG
2890    has been modified in the process.  */
2891
2892 static bool
2893 convert_regs_1 (basic_block block)
2894 {
2895   struct stack_def regstack;
2896   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2897   int reg;
2898   rtx_insn *insn, *next;
2899   bool control_flow_insn_deleted = false;
2900   bool cfg_altered = false;
2901   int debug_insns_with_starting_stack = 0;
2902
2903   any_malformed_asm = false;
2904
2905   /* Choose an initial stack layout, if one hasn't already been chosen.  */
2906   if (bi->stack_in.top == -2)
2907     {
2908       edge e, beste = NULL;
2909       edge_iterator ei;
2910
2911       /* Select the best incoming edge (typically the most frequent) to
2912          use as a template for this basic block.  */
2913       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2914         if (BLOCK_INFO (e->src)->done)
2915           beste = better_edge (beste, e);
2916
2917       if (beste)
2918         propagate_stack (beste);
2919       else
2920         {
2921           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2922           bi->stack_in.top = -1;
2923           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2924             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2925               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2926         }
2927     }
2928
2929   if (dump_file)
2930     {
2931       fprintf (dump_file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2932       print_stack (dump_file, &bi->stack_in);
2933     }
2934
2935   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2936      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2937   current_block = block;
2938   next = BB_HEAD (block);
2939   regstack = bi->stack_in;
2940   starting_stack_p = true;
2941
2942   do
2943     {
2944       insn = next;
2945       next = NEXT_INSN (insn);
2946
2947       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2948       gcc_assert (next);
2949       if (insn == BB_END (block))
2950         next = NULL;
2951
2952       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2953          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2954       if (DEBUG_INSN_P (insn))
2955         {
2956           if (starting_stack_p)
2957             debug_insns_with_starting_stack++;
2958           else
2959             {
2960               subst_all_stack_regs_in_debug_insn (insn, &regstack);
2961
2962               /* Nothing must ever die at a debug insn.  If something
2963                  is referenced in it that becomes dead, it should have
2964                  died before and the reference in the debug insn
2965                  should have been removed so as to avoid changing code
2966                  generation.  */
2967               gcc_assert (!find_reg_note (insn, REG_DEAD, NULL));
2968             }
2969         }
2970       else if (stack_regs_mentioned (insn)
2971                || CALL_P (insn))
2972         {
2973           if (dump_file)
2974             {
2975               fprintf (dump_file, "  insn %d input stack: ",
2976                        INSN_UID (insn));
2977               print_stack (dump_file, &regstack);
2978             }
2979           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2980           starting_stack_p = false;
2981         }
2982     }
2983   while (next);
2984
2985   if (debug_insns_with_starting_stack)
2986     {
2987       /* Since it's the first non-debug instruction that determines
2988          the stack requirements of the current basic block, we refrain
2989          from updating debug insns before it in the loop above, and
2990          fix them up here.  */
2991       for (insn = BB_HEAD (block); debug_insns_with_starting_stack;
2992            insn = NEXT_INSN (insn))
2993         {
2994           if (!DEBUG_INSN_P (insn))
2995             continue;
2996
2997           debug_insns_with_starting_stack--;
2998           subst_all_stack_regs_in_debug_insn (insn, &bi->stack_in);
2999         }
3000     }
3001
3002   if (dump_file)
3003     {
3004       fprintf (dump_file, "Expected live registers [");
3005       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
3006         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
3007           fprintf (dump_file, " %d", reg);
3008       fprintf (dump_file, " ]\nOutput stack: ");
3009       print_stack (dump_file, &regstack);
3010     }
3011
3012   insn = BB_END (block);
3013   if (JUMP_P (insn))
3014     insn = PREV_INSN (insn);
3015
3016   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
3017      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
3018      necessary moves for them.  */
3019
3020   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
3021     {
3022       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
3023           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
3024         {
3025           rtx set;
3026
3027           if (dump_file)
3028             fprintf (dump_file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
3029
3030           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
3031           insn = emit_insn_after (set, insn);
3032           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
3033         }
3034     }
3035
3036   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
3037      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
3038      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
3039      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
3040      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
3041
3042      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
3043      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
3044      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
3045      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
3046      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
3047
3048      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
3049      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
3050      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
3051      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
3052
3053   if (control_flow_insn_deleted)
3054     cfg_altered |= purge_dead_edges (block);
3055
3056   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
3057      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
3058      same pattern of register kills as before.  */
3059
3060   gcc_assert (hard_reg_set_equal_p (regstack.reg_set, bi->out_reg_set)
3061               || any_malformed_asm);
3062   bi->stack_out = regstack;
3063   bi->done = true;
3064
3065   return cfg_altered;
3066 }
3067
3068 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  Return true if the
3069    CFG has been modified in the process.  */
3070
3071 static bool
3072 convert_regs_2 (basic_block block)
3073 {
3074   basic_block *stack, *sp;
3075   bool cfg_altered = false;
3076
3077   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
3078      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
3079      of every block has already been computed.  */
3080
3081   stack = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3082   sp = stack;
3083
3084   *sp++ = block;
3085
3086   do
3087     {
3088       edge e;
3089       edge_iterator ei;
3090
3091       block = *--sp;
3092
3093       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
3094          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
3095          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
3096          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
3097          we check the necessity to process some of these successors
3098          before such an edge deletion may happen.  However, there is
3099          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
3100          the edge between them happens to be deleted, the successor
3101          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
3102          is that there is no way to preventively detect this case so we
3103          stack the successor in all cases and hand over the task of
3104          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
3105
3106       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3107         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
3108           {
3109             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
3110             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
3111               *sp++ = e->dest;
3112           }
3113
3114       cfg_altered |= convert_regs_1 (block);
3115     }
3116   while (sp != stack);
3117
3118   free (stack);
3119
3120   return cfg_altered;
3121 }
3122
3123 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3124    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3125    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3126
3127 static void
3128 convert_regs (void)
3129 {
3130   bool cfg_altered = false;
3131   int inserted;
3132   basic_block b;
3133   edge e;
3134   edge_iterator ei;
3135
3136   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3137   inserted = convert_regs_entry ();
3138
3139   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3140   convert_regs_exit ();
3141   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))->done = 1;
3142
3143   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3144      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3145      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3146
3147   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3148   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)->succs)
3149     cfg_altered |= convert_regs_2 (e->dest);
3150
3151   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3152      for keeping these even when not optimizing.  */
3153   FOR_EACH_BB_FN (b, cfun)
3154     {
3155       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3156
3157       if (! bi->done)
3158         cfg_altered |= convert_regs_2 (b);
3159     }
3160
3161   /* We must fix up abnormal edges before inserting compensation code
3162      because both mechanisms insert insns on edges.  */
3163   inserted |= fixup_abnormal_edges ();
3164
3165   inserted |= compensate_edges ();
3166
3167   clear_aux_for_blocks ();
3168
3169   if (inserted)
3170     commit_edge_insertions ();
3171
3172   if (cfg_altered)
3173     cleanup_cfg (0);
3174
3175   if (dump_file)
3176     fputc ('\n', dump_file);
3177 }
3178 \f
3179 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
3180    register file.  FILE is the dump file, if used.
3181
3182    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
3183    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
3184    code duplication created when the converter inserts pop insns on
3185    the edges.  */
3186
3187 static bool
3188 reg_to_stack (void)
3189 {
3190   basic_block bb;
3191   int i;
3192   int max_uid;
3193
3194   /* Clean up previous run.  */
3195   stack_regs_mentioned_data.release ();
3196
3197   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
3198      expensive so we might save some compilation time.  */
3199   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3200     if (df_regs_ever_live_p (i))
3201       break;
3202   if (i > LAST_STACK_REG)
3203     return false;
3204
3205   df_note_add_problem ();
3206   df_analyze ();
3207
3208   mark_dfs_back_edges ();
3209
3210   /* Set up block info for each basic block.  */
3211   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
3212   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
3213     {
3214       block_info bi = BLOCK_INFO (bb);
3215       edge_iterator ei;
3216       edge e;
3217       int reg;
3218
3219       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3220         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3221             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
3222           bi->predecessors++;
3223
3224       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
3225       bi->stack_in.top = -2;
3226
3227       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
3228       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
3229         {
3230           if (REGNO_REG_SET_P (DF_LR_OUT (bb), reg))
3231             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
3232           if (REGNO_REG_SET_P (DF_LR_IN (bb), reg))
3233             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
3234         }
3235     }
3236
3237   /* Create the replacement registers up front.  */
3238   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3239     {
3240       machine_mode mode;
3241       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
3242            mode != VOIDmode;
3243            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3244         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3245       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
3246            mode != VOIDmode;
3247            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3248         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3249     }
3250
3251   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
3252
3253   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
3254
3255      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
3256      we're inserting these instructions before the prologue and
3257      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
3258      on zero, which we can get from `fldz'.  */
3259
3260   if ((flag_pic && !TARGET_64BIT)
3261       || ix86_cmodel == CM_LARGE || ix86_cmodel == CM_LARGE_PIC)
3262     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
3263   else
3264     {
3265       REAL_VALUE_TYPE r;
3266
3267       real_nan (&r, "", 1, SFmode);
3268       not_a_num = CONST_DOUBLE_FROM_REAL_VALUE (r, SFmode);
3269       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
3270     }
3271
3272   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
3273   max_uid = get_max_uid ();
3274   stack_regs_mentioned_data.create (max_uid + 1);
3275   memset (stack_regs_mentioned_data.address (),
3276           0, sizeof (char) * (max_uid + 1));
3277
3278   convert_regs ();
3279
3280   free_aux_for_blocks ();
3281   return true;
3282 }
3283 #endif /* STACK_REGS */
3284 \f
3285 namespace {
3286
3287 const pass_data pass_data_stack_regs =
3288 {
3289   RTL_PASS, /* type */
3290   "*stack_regs", /* name */
3291   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3292   TV_REG_STACK, /* tv_id */
3293   0, /* properties_required */
3294   0, /* properties_provided */
3295   0, /* properties_destroyed */
3296   0, /* todo_flags_start */
3297   0, /* todo_flags_finish */
3298 };
3299
3300 class pass_stack_regs : public rtl_opt_pass
3301 {
3302 public:
3303   pass_stack_regs (gcc::context *ctxt)
3304     : rtl_opt_pass (pass_data_stack_regs, ctxt)
3305   {}
3306
3307   /* opt_pass methods: */
3308   virtual bool gate (function *)
3309     {
3310 #ifdef STACK_REGS
3311       return true;
3312 #else
3313       return false;
3314 #endif
3315     }
3316
3317 }; // class pass_stack_regs
3318
3319 } // anon namespace
3320
3321 rtl_opt_pass *
3322 make_pass_stack_regs (gcc::context *ctxt)
3323 {
3324   return new pass_stack_regs (ctxt);
3325 }
3326
3327 /* Convert register usage from flat register file usage to a stack
3328    register file.  */
3329 static unsigned int
3330 rest_of_handle_stack_regs (void)
3331 {
3332 #ifdef STACK_REGS
3333   reg_to_stack ();
3334   regstack_completed = 1;
3335 #endif
3336   return 0;
3337 }
3338
3339 namespace {
3340
3341 const pass_data pass_data_stack_regs_run =
3342 {
3343   RTL_PASS, /* type */
3344   "stack", /* name */
3345   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3346   TV_REG_STACK, /* tv_id */
3347   0, /* properties_required */
3348   0, /* properties_provided */
3349   0, /* properties_destroyed */
3350   0, /* todo_flags_start */
3351   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3352 };
3353
3354 class pass_stack_regs_run : public rtl_opt_pass
3355 {
3356 public:
3357   pass_stack_regs_run (gcc::context *ctxt)
3358     : rtl_opt_pass (pass_data_stack_regs_run, ctxt)
3359   {}
3360
3361   /* opt_pass methods: */
3362   virtual unsigned int execute (function *)
3363     {
3364       return rest_of_handle_stack_regs ();
3365     }
3366
3367 }; // class pass_stack_regs_run
3368
3369 } // anon namespace
3370
3371 rtl_opt_pass *
3372 make_pass_stack_regs_run (gcc::context *ctxt)
3373 {
3374   return new pass_stack_regs_run (ctxt);
3375 }