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