]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - contrib/gcc/reg-stack.c
MFC r368207,368607:
[FreeBSD/stable/10.git] / contrib / gcc / reg-stack.c
1 /* Register to Stack convert for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GCC.
6
7    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it
8    under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
10    any later version.
11
12    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
13    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
14    or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public
15    License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19    Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
20    02110-1301, USA.  */
21
22 /* This pass converts stack-like registers from the "flat register
23    file" model that gcc uses, to a stack convention that the 387 uses.
24
25    * The form of the input:
26
27    On input, the function consists of insn that have had their
28    registers fully allocated to a set of "virtual" registers.  Note that
29    the word "virtual" is used differently here than elsewhere in gcc: for
30    each virtual stack reg, there is a hard reg, but the mapping between
31    them is not known until this pass is run.  On output, hard register
32    numbers have been substituted, and various pop and exchange insns have
33    been emitted.  The hard register numbers and the virtual register
34    numbers completely overlap - before this pass, all stack register
35    numbers are virtual, and afterward they are all hard.
36
37    The virtual registers can be manipulated normally by gcc, and their
38    semantics are the same as for normal registers.  After the hard
39    register numbers are substituted, the semantics of an insn containing
40    stack-like regs are not the same as for an insn with normal regs: for
41    instance, it is not safe to delete an insn that appears to be a no-op
42    move.  In general, no insn containing hard regs should be changed
43    after this pass is done.
44
45    * The form of the output:
46
47    After this pass, hard register numbers represent the distance from
48    the current top of stack to the desired register.  A reference to
49    FIRST_STACK_REG references the top of stack, FIRST_STACK_REG + 1,
50    represents the register just below that, and so forth.  Also, REG_DEAD
51    notes indicate whether or not a stack register should be popped.
52
53    A "swap" insn looks like a parallel of two patterns, where each
54    pattern is a SET: one sets A to B, the other B to A.
55
56    A "push" or "load" insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG
57    and whose SET_DEST is REG or MEM.  Any other SET_DEST, such as PLUS,
58    will replace the existing stack top, not push a new value.
59
60    A store insn is a SET whose SET_DEST is FIRST_STACK_REG, and whose
61    SET_SRC is REG or MEM.
62
63    The case where the SET_SRC and SET_DEST are both FIRST_STACK_REG
64    appears ambiguous.  As a special case, the presence of a REG_DEAD note
65    for FIRST_STACK_REG differentiates between a load insn and a pop.
66
67    If a REG_DEAD is present, the insn represents a "pop" that discards
68    the top of the register stack.  If there is no REG_DEAD note, then the
69    insn represents a "dup" or a push of the current top of stack onto the
70    stack.
71
72    * Methodology:
73
74    Existing REG_DEAD and REG_UNUSED notes for stack registers are
75    deleted and recreated from scratch.  REG_DEAD is never created for a
76    SET_DEST, only REG_UNUSED.
77
78    * asm_operands:
79
80    There are several rules on the usage of stack-like regs in
81    asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
82    stack-like regs:
83
84    1. Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
85       necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
86       which must be explicitly popped by gcc.
87
88         An input reg that is implicitly popped by the asm must be
89         explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
90         output operand.
91
92    2. For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
93       necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
94       If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
95       the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
96       stack looked like - it's not clear how the rest of the stack "slides
97       up".
98
99         All implicitly popped input regs must be closer to the top of
100         the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
101
102    3. It is possible that if an input dies in an insn, reload might
103       use the input reg for an output reload.  Consider this example:
104
105                 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
106
107       This asm says that input B is not popped by the asm, and that
108       the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
109       deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
110       reload will think that it can use the same reg for both the input and
111       the output, if input B dies in this insn.
112
113         If any input operand uses the "f" constraint, all output reg
114         constraints must use the "&" earlyclobber.
115
116       The asm above would be written as
117
118                 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
119
120    4. Some operands need to be in particular places on the stack.  All
121       output operands fall in this category - there is no other way to
122       know which regs the outputs appear in unless the user indicates
123       this in the constraints.
124
125         Output operands must specifically indicate which reg an output
126         appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the operand
127         constraints must select a class with a single reg.
128
129    5. Output operands may not be "inserted" between existing stack regs.
130       Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
131       are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
132       It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
133
134         Output operands must start at the top of the reg-stack: output
135         operands may not "skip" a reg.
136
137    6. Some asm statements may need extra stack space for internal
138       calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
139       unrelated to the inputs and outputs.
140
141    Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
142    takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
143
144         asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
145
146    This asm takes two inputs, which are popped by the fyl2xp1 opcode,
147    and replaces them with one output.  The user must code the "st(1)"
148    clobber for reg-stack.c to know that fyl2xp1 pops both inputs.
149
150         asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
151
152 */
153 \f
154 #include "config.h"
155 #include "system.h"
156 #include "coretypes.h"
157 #include "tm.h"
158 #include "tree.h"
159 #include "rtl.h"
160 #include "tm_p.h"
161 #include "function.h"
162 #include "insn-config.h"
163 #include "regs.h"
164 #include "hard-reg-set.h"
165 #include "flags.h"
166 #include "toplev.h"
167 #include "recog.h"
168 #include "output.h"
169 #include "basic-block.h"
170 #include "varray.h"
171 #include "reload.h"
172 #include "ggc.h"
173 #include "timevar.h"
174 #include "tree-pass.h"
175 #include "target.h"
176 #include "vecprim.h"
177
178 #ifdef STACK_REGS
179
180 /* We use this array to cache info about insns, because otherwise we
181    spend too much time in stack_regs_mentioned_p.
182
183    Indexed by insn UIDs.  A value of zero is uninitialized, one indicates
184    the insn uses stack registers, two indicates the insn does not use
185    stack registers.  */
186 static VEC(char,heap) *stack_regs_mentioned_data;
187
188 #define REG_STACK_SIZE (LAST_STACK_REG - FIRST_STACK_REG + 1)
189
190 int regstack_completed = 0;
191
192 /* This is the basic stack record.  TOP is an index into REG[] such
193    that REG[TOP] is the top of stack.  If TOP is -1 the stack is empty.
194
195    If TOP is -2, REG[] is not yet initialized.  Stack initialization
196    consists of placing each live reg in array `reg' and setting `top'
197    appropriately.
198
199    REG_SET indicates which registers are live.  */
200
201 typedef struct stack_def
202 {
203   int top;                      /* index to top stack element */
204   HARD_REG_SET reg_set;         /* set of live registers */
205   unsigned char reg[REG_STACK_SIZE];/* register - stack mapping */
206 } *stack;
207
208 /* This is used to carry information about basic blocks.  It is
209    attached to the AUX field of the standard CFG block.  */
210
211 typedef struct block_info_def
212 {
213   struct stack_def stack_in;    /* Input stack configuration.  */
214   struct stack_def stack_out;   /* Output stack configuration.  */
215   HARD_REG_SET out_reg_set;     /* Stack regs live on output.  */
216   int done;                     /* True if block already converted.  */
217   int predecessors;             /* Number of predecessors that need
218                                    to be visited.  */
219 } *block_info;
220
221 #define BLOCK_INFO(B)   ((block_info) (B)->aux)
222
223 /* Passed to change_stack to indicate where to emit insns.  */
224 enum emit_where
225 {
226   EMIT_AFTER,
227   EMIT_BEFORE
228 };
229
230 /* The block we're currently working on.  */
231 static basic_block current_block;
232
233 /* In the current_block, whether we're processing the first register
234    stack or call instruction, i.e. the regstack is currently the
235    same as BLOCK_INFO(current_block)->stack_in.  */
236 static bool starting_stack_p;
237
238 /* This is the register file for all register after conversion.  */
239 static rtx
240   FP_mode_reg[LAST_STACK_REG+1-FIRST_STACK_REG][(int) MAX_MACHINE_MODE];
241
242 #define FP_MODE_REG(regno,mode) \
243   (FP_mode_reg[(regno)-FIRST_STACK_REG][(int) (mode)])
244
245 /* Used to initialize uninitialized registers.  */
246 static rtx not_a_num;
247
248 /* Forward declarations */
249
250 static int stack_regs_mentioned_p (rtx pat);
251 static void pop_stack (stack, int);
252 static rtx *get_true_reg (rtx *);
253
254 static int check_asm_stack_operands (rtx);
255 static int get_asm_operand_n_inputs (rtx);
256 static rtx stack_result (tree);
257 static void replace_reg (rtx *, int);
258 static void remove_regno_note (rtx, enum reg_note, unsigned int);
259 static int get_hard_regnum (stack, rtx);
260 static rtx emit_pop_insn (rtx, stack, rtx, enum emit_where);
261 static void swap_to_top(rtx, stack, rtx, rtx);
262 static bool move_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
263 static bool move_nan_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
264 static int swap_rtx_condition_1 (rtx);
265 static int swap_rtx_condition (rtx);
266 static void compare_for_stack_reg (rtx, stack, rtx);
267 static bool subst_stack_regs_pat (rtx, stack, rtx);
268 static void subst_asm_stack_regs (rtx, stack);
269 static bool subst_stack_regs (rtx, stack);
270 static void change_stack (rtx, stack, stack, enum emit_where);
271 static void print_stack (FILE *, stack);
272 static rtx next_flags_user (rtx);
273 \f
274 /* Return nonzero if any stack register is mentioned somewhere within PAT.  */
275
276 static int
277 stack_regs_mentioned_p (rtx pat)
278 {
279   const char *fmt;
280   int i;
281
282   if (STACK_REG_P (pat))
283     return 1;
284
285   fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
286   for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
287     {
288       if (fmt[i] == 'E')
289         {
290           int j;
291
292           for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
293             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (pat, i, j)))
294               return 1;
295         }
296       else if (fmt[i] == 'e' && stack_regs_mentioned_p (XEXP (pat, i)))
297         return 1;
298     }
299
300   return 0;
301 }
302
303 /* Return nonzero if INSN mentions stacked registers, else return zero.  */
304
305 int
306 stack_regs_mentioned (rtx insn)
307 {
308   unsigned int uid, max;
309   int test;
310
311   if (! INSN_P (insn) || !stack_regs_mentioned_data)
312     return 0;
313
314   uid = INSN_UID (insn);
315   max = VEC_length (char, stack_regs_mentioned_data);
316   if (uid >= max)
317     {
318       char *p;
319       unsigned int old_max = max;
320
321       /* Allocate some extra size to avoid too many reallocs, but
322          do not grow too quickly.  */
323       max = uid + uid / 20 + 1;
324       VEC_safe_grow (char, heap, stack_regs_mentioned_data, max);
325       p = VEC_address (char, stack_regs_mentioned_data);
326       memset (&p[old_max], 0,
327               sizeof (char) * (max - old_max));
328     }
329
330   test = VEC_index (char, stack_regs_mentioned_data, uid);
331   if (test == 0)
332     {
333       /* This insn has yet to be examined.  Do so now.  */
334       test = stack_regs_mentioned_p (PATTERN (insn)) ? 1 : 2;
335       VEC_replace (char, stack_regs_mentioned_data, uid, test);
336     }
337
338   return test == 1;
339 }
340 \f
341 static rtx ix86_flags_rtx;
342
343 static rtx
344 next_flags_user (rtx insn)
345 {
346   /* Search forward looking for the first use of this value.
347      Stop at block boundaries.  */
348
349   while (insn != BB_END (current_block))
350     {
351       insn = NEXT_INSN (insn);
352
353       if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (ix86_flags_rtx, PATTERN (insn)))
354         return insn;
355
356       if (CALL_P (insn))
357         return NULL_RTX;
358     }
359   return NULL_RTX;
360 }
361 \f
362 /* Reorganize the stack into ascending numbers, before this insn.  */
363
364 static void
365 straighten_stack (rtx insn, stack regstack)
366 {
367   struct stack_def temp_stack;
368   int top;
369
370   /* If there is only a single register on the stack, then the stack is
371      already in increasing order and no reorganization is needed.
372
373      Similarly if the stack is empty.  */
374   if (regstack->top <= 0)
375     return;
376
377   COPY_HARD_REG_SET (temp_stack.reg_set, regstack->reg_set);
378
379   for (top = temp_stack.top = regstack->top; top >= 0; top--)
380     temp_stack.reg[top] = FIRST_STACK_REG + temp_stack.top - top;
381
382   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
383 }
384
385 /* Pop a register from the stack.  */
386
387 static void
388 pop_stack (stack regstack, int regno)
389 {
390   int top = regstack->top;
391
392   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, regno);
393   regstack->top--;
394   /* If regno was not at the top of stack then adjust stack.  */
395   if (regstack->reg [top] != regno)
396     {
397       int i;
398       for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
399         if (regstack->reg [i] == regno)
400           {
401             int j;
402             for (j = i; j < top; j++)
403               regstack->reg [j] = regstack->reg [j + 1];
404             break;
405           }
406     }
407 }
408 \f
409 /* Return a pointer to the REG expression within PAT.  If PAT is not a
410    REG, possible enclosed by a conversion rtx, return the inner part of
411    PAT that stopped the search.  */
412
413 static rtx *
414 get_true_reg (rtx *pat)
415 {
416   for (;;)
417     switch (GET_CODE (*pat))
418       {
419       case SUBREG:
420         /* Eliminate FP subregister accesses in favor of the
421            actual FP register in use.  */
422         {
423           rtx subreg;
424           if (FP_REG_P (subreg = SUBREG_REG (*pat)))
425             {
426               int regno_off = subreg_regno_offset (REGNO (subreg),
427                                                    GET_MODE (subreg),
428                                                    SUBREG_BYTE (*pat),
429                                                    GET_MODE (*pat));
430               *pat = FP_MODE_REG (REGNO (subreg) + regno_off,
431                                   GET_MODE (subreg));
432             default:
433               return pat;
434             }
435         }
436       case FLOAT:
437       case FIX:
438       case FLOAT_EXTEND:
439         pat = & XEXP (*pat, 0);
440         break;
441
442       case FLOAT_TRUNCATE:
443         if (!flag_unsafe_math_optimizations)
444           return pat;
445         pat = & XEXP (*pat, 0);
446         break;
447       }
448 }
449 \f
450 /* Set if we find any malformed asms in a block.  */
451 static bool any_malformed_asm;
452
453 /* There are many rules that an asm statement for stack-like regs must
454    follow.  Those rules are explained at the top of this file: the rule
455    numbers below refer to that explanation.  */
456
457 static int
458 check_asm_stack_operands (rtx insn)
459 {
460   int i;
461   int n_clobbers;
462   int malformed_asm = 0;
463   rtx body = PATTERN (insn);
464
465   char reg_used_as_output[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
466   char implicitly_dies[FIRST_PSEUDO_REGISTER];
467   int alt;
468
469   rtx *clobber_reg = 0;
470   int n_inputs, n_outputs;
471
472   /* Find out what the constraints require.  If no constraint
473      alternative matches, this asm is malformed.  */
474   extract_insn (insn);
475   constrain_operands (1);
476   alt = which_alternative;
477
478   preprocess_constraints ();
479
480   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
481   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
482
483   if (alt < 0)
484     {
485       malformed_asm = 1;
486       /* Avoid further trouble with this insn.  */
487       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
488       return 0;
489     }
490
491   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
492   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
493     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
494         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
495       recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
496
497   /* Set up CLOBBER_REG.  */
498
499   n_clobbers = 0;
500
501   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
502     {
503       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
504
505       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
506         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
507           {
508             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
509             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
510
511             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
512               reg = SUBREG_REG (reg);
513
514             if (STACK_REG_P (reg))
515               {
516                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
517                 n_clobbers++;
518               }
519           }
520     }
521
522   /* Enforce rule #4: Output operands must specifically indicate which
523      reg an output appears in after an asm.  "=f" is not allowed: the
524      operand constraints must select a class with a single reg.
525
526      Also enforce rule #5: Output operands must start at the top of
527      the reg-stack: output operands may not "skip" a reg.  */
528
529   memset (reg_used_as_output, 0, sizeof (reg_used_as_output));
530   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
531     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
532       {
533         if (reg_class_size[(int) recog_op_alt[i][alt].cl] != 1)
534           {
535             error_for_asm (insn, "output constraint %d must specify a single register", i);
536             malformed_asm = 1;
537           }
538         else
539           {
540             int j;
541
542             for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
543               if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (clobber_reg[j]))
544                 {
545                   error_for_asm (insn, "output constraint %d cannot be specified together with \"%s\" clobber",
546                                  i, reg_names [REGNO (clobber_reg[j])]);
547                   malformed_asm = 1;
548                   break;
549                 }
550             if (j == n_clobbers)
551               reg_used_as_output[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
552           }
553       }
554
555
556   /* Search for first non-popped reg.  */
557   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
558     if (! reg_used_as_output[i])
559       break;
560
561   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
562   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
563     if (reg_used_as_output[i])
564       break;
565
566   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
567     {
568       error_for_asm (insn, "output regs must be grouped at top of stack");
569       malformed_asm = 1;
570     }
571
572   /* Enforce rule #2: All implicitly popped input regs must be closer
573      to the top of the reg-stack than any input that is not implicitly
574      popped.  */
575
576   memset (implicitly_dies, 0, sizeof (implicitly_dies));
577   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
578     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
579       {
580         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
581            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
582         int j;
583
584         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
585           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
586             break;
587
588         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
589           implicitly_dies[REGNO (recog_data.operand[i])] = 1;
590       }
591
592   /* Search for first non-popped reg.  */
593   for (i = FIRST_STACK_REG; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
594     if (! implicitly_dies[i])
595       break;
596
597   /* If there are any other popped regs, that's an error.  */
598   for (; i < LAST_STACK_REG + 1; i++)
599     if (implicitly_dies[i])
600       break;
601
602   if (i != LAST_STACK_REG + 1)
603     {
604       error_for_asm (insn,
605                      "implicitly popped regs must be grouped at top of stack");
606       malformed_asm = 1;
607     }
608
609   /* Enforce rule #3: If any input operand uses the "f" constraint, all
610      output constraints must use the "&" earlyclobber.
611
612      ??? Detect this more deterministically by having constrain_asm_operands
613      record any earlyclobber.  */
614
615   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
616     if (recog_op_alt[i][alt].matches == -1)
617       {
618         int j;
619
620         for (j = 0; j < n_outputs; j++)
621           if (operands_match_p (recog_data.operand[j], recog_data.operand[i]))
622             {
623               error_for_asm (insn,
624                              "output operand %d must use %<&%> constraint", j);
625               malformed_asm = 1;
626             }
627       }
628
629   if (malformed_asm)
630     {
631       /* Avoid further trouble with this insn.  */
632       PATTERN (insn) = gen_rtx_USE (VOIDmode, const0_rtx);
633       any_malformed_asm = true;
634       return 0;
635     }
636
637   return 1;
638 }
639 \f
640 /* Calculate the number of inputs and outputs in BODY, an
641    asm_operands.  N_OPERANDS is the total number of operands, and
642    N_INPUTS and N_OUTPUTS are pointers to ints into which the results are
643    placed.  */
644
645 static int
646 get_asm_operand_n_inputs (rtx body)
647 {
648   switch (GET_CODE (body))
649     {
650     case SET:
651       gcc_assert (GET_CODE (SET_SRC (body)) == ASM_OPERANDS);
652       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (SET_SRC (body));
653       
654     case ASM_OPERANDS:
655       return ASM_OPERANDS_INPUT_LENGTH (body);
656       
657     case PARALLEL:
658       return get_asm_operand_n_inputs (XVECEXP (body, 0, 0));
659       
660     default:
661       gcc_unreachable ();
662     }
663 }
664
665 /* If current function returns its result in an fp stack register,
666    return the REG.  Otherwise, return 0.  */
667
668 static rtx
669 stack_result (tree decl)
670 {
671   rtx result;
672
673   /* If the value is supposed to be returned in memory, then clearly
674      it is not returned in a stack register.  */
675   if (aggregate_value_p (DECL_RESULT (decl), decl))
676     return 0;
677
678   result = DECL_RTL_IF_SET (DECL_RESULT (decl));
679   if (result != 0)
680     result = targetm.calls.function_value (TREE_TYPE (DECL_RESULT (decl)),
681                                            decl, true);
682
683   return result != 0 && STACK_REG_P (result) ? result : 0;
684 }
685 \f
686
687 /*
688  * This section deals with stack register substitution, and forms the second
689  * pass over the RTL.
690  */
691
692 /* Replace REG, which is a pointer to a stack reg RTX, with an RTX for
693    the desired hard REGNO.  */
694
695 static void
696 replace_reg (rtx *reg, int regno)
697 {
698   gcc_assert (regno >= FIRST_STACK_REG);
699   gcc_assert (regno <= LAST_STACK_REG);
700   gcc_assert (STACK_REG_P (*reg));
701
702   gcc_assert (SCALAR_FLOAT_MODE_P (GET_MODE (*reg))
703               || GET_MODE_CLASS (GET_MODE (*reg)) == MODE_COMPLEX_FLOAT);
704
705   *reg = FP_MODE_REG (regno, GET_MODE (*reg));
706 }
707
708 /* Remove a note of type NOTE, which must be found, for register
709    number REGNO from INSN.  Remove only one such note.  */
710
711 static void
712 remove_regno_note (rtx insn, enum reg_note note, unsigned int regno)
713 {
714   rtx *note_link, this;
715
716   note_link = &REG_NOTES (insn);
717   for (this = *note_link; this; this = XEXP (this, 1))
718     if (REG_NOTE_KIND (this) == note
719         && REG_P (XEXP (this, 0)) && REGNO (XEXP (this, 0)) == regno)
720       {
721         *note_link = XEXP (this, 1);
722         return;
723       }
724     else
725       note_link = &XEXP (this, 1);
726
727   gcc_unreachable ();
728 }
729
730 /* Find the hard register number of virtual register REG in REGSTACK.
731    The hard register number is relative to the top of the stack.  -1 is
732    returned if the register is not found.  */
733
734 static int
735 get_hard_regnum (stack regstack, rtx reg)
736 {
737   int i;
738
739   gcc_assert (STACK_REG_P (reg));
740
741   for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
742     if (regstack->reg[i] == REGNO (reg))
743       break;
744
745   return i >= 0 ? (FIRST_STACK_REG + regstack->top - i) : -1;
746 }
747 \f
748 /* Emit an insn to pop virtual register REG before or after INSN.
749    REGSTACK is the stack state after INSN and is updated to reflect this
750    pop.  WHEN is either emit_insn_before or emit_insn_after.  A pop insn
751    is represented as a SET whose destination is the register to be popped
752    and source is the top of stack.  A death note for the top of stack
753    cases the movdf pattern to pop.  */
754
755 static rtx
756 emit_pop_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg, enum emit_where where)
757 {
758   rtx pop_insn, pop_rtx;
759   int hard_regno;
760
761   /* For complex types take care to pop both halves.  These may survive in
762      CLOBBER and USE expressions.  */
763   if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (reg)))
764     {
765       rtx reg1 = FP_MODE_REG (REGNO (reg), DFmode);
766       rtx reg2 = FP_MODE_REG (REGNO (reg) + 1, DFmode);
767
768       pop_insn = NULL_RTX;
769       if (get_hard_regnum (regstack, reg1) >= 0)
770         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg1, where);
771       if (get_hard_regnum (regstack, reg2) >= 0)
772         pop_insn = emit_pop_insn (insn, regstack, reg2, where);
773       gcc_assert (pop_insn);
774       return pop_insn;
775     }
776
777   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
778
779   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
780
781   pop_rtx = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (hard_regno, DFmode),
782                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode));
783
784   if (where == EMIT_AFTER)
785     pop_insn = emit_insn_after (pop_rtx, insn);
786   else
787     pop_insn = emit_insn_before (pop_rtx, insn);
788
789   REG_NOTES (pop_insn)
790     = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, DFmode),
791                          REG_NOTES (pop_insn));
792
793   regstack->reg[regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG)]
794     = regstack->reg[regstack->top];
795   regstack->top -= 1;
796   CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (reg));
797
798   return pop_insn;
799 }
800 \f
801 /* Emit an insn before or after INSN to swap virtual register REG with
802    the top of stack.  REGSTACK is the stack state before the swap, and
803    is updated to reflect the swap.  A swap insn is represented as a
804    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
805
806    If REG is already at the top of the stack, no insn is emitted.  */
807
808 static void
809 emit_swap_insn (rtx insn, stack regstack, rtx reg)
810 {
811   int hard_regno;
812   rtx swap_rtx;
813   int tmp, other_reg;           /* swap regno temps */
814   rtx i1;                       /* the stack-reg insn prior to INSN */
815   rtx i1set = NULL_RTX;         /* the SET rtx within I1 */
816
817   hard_regno = get_hard_regnum (regstack, reg);
818
819   if (hard_regno == FIRST_STACK_REG)
820     return;
821   if (hard_regno == -1)
822     {
823       /* Something failed if the register wasn't on the stack.  If we had
824          malformed asms, we zapped the instruction itself, but that didn't
825          produce the same pattern of register sets as before.  To prevent
826          further failure, adjust REGSTACK to include REG at TOP.  */
827       gcc_assert (any_malformed_asm);
828       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (reg);
829       return;
830     }
831   gcc_assert (hard_regno >= FIRST_STACK_REG);
832
833   other_reg = regstack->top - (hard_regno - FIRST_STACK_REG);
834
835   tmp = regstack->reg[other_reg];
836   regstack->reg[other_reg] = regstack->reg[regstack->top];
837   regstack->reg[regstack->top] = tmp;
838
839   /* Find the previous insn involving stack regs, but don't pass a
840      block boundary.  */
841   i1 = NULL;
842   if (current_block && insn != BB_HEAD (current_block))
843     {
844       rtx tmp = PREV_INSN (insn);
845       rtx limit = PREV_INSN (BB_HEAD (current_block));
846       while (tmp != limit)
847         {
848           if (LABEL_P (tmp)
849               || CALL_P (tmp)
850               || NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp)
851               || (NONJUMP_INSN_P (tmp)
852                   && stack_regs_mentioned (tmp)))
853             {
854               i1 = tmp;
855               break;
856             }
857           tmp = PREV_INSN (tmp);
858         }
859     }
860
861   if (i1 != NULL_RTX
862       && (i1set = single_set (i1)) != NULL_RTX)
863     {
864       rtx i1src = *get_true_reg (&SET_SRC (i1set));
865       rtx i1dest = *get_true_reg (&SET_DEST (i1set));
866
867       /* If the previous register stack push was from the reg we are to
868          swap with, omit the swap.  */
869
870       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == FIRST_STACK_REG
871           && REG_P (i1src)
872           && REGNO (i1src) == (unsigned) hard_regno - 1
873           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
874         return;
875
876       /* If the previous insn wrote to the reg we are to swap with,
877          omit the swap.  */
878
879       if (REG_P (i1dest) && REGNO (i1dest) == (unsigned) hard_regno
880           && REG_P (i1src) && REGNO (i1src) == FIRST_STACK_REG
881           && find_regno_note (i1, REG_DEAD, FIRST_STACK_REG) == NULL_RTX)
882         return;
883     }
884
885   /* Avoid emitting the swap if this is the first register stack insn
886      of the current_block.  Instead update the current_block's stack_in
887      and let compensate edges take care of this for us.  */
888   if (current_block && starting_stack_p)
889     {
890       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *regstack;
891       starting_stack_p = false;
892       return;
893     }
894
895   swap_rtx = gen_swapxf (FP_MODE_REG (hard_regno, XFmode),
896                          FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, XFmode));
897
898   if (i1)
899     emit_insn_after (swap_rtx, i1);
900   else if (current_block)
901     emit_insn_before (swap_rtx, BB_HEAD (current_block));
902   else
903     emit_insn_before (swap_rtx, insn);
904 }
905 \f
906 /* Emit an insns before INSN to swap virtual register SRC1 with
907    the top of stack and virtual register SRC2 with second stack
908    slot. REGSTACK is the stack state before the swaps, and
909    is updated to reflect the swaps.  A swap insn is represented as a
910    PARALLEL of two patterns: each pattern moves one reg to the other.
911
912    If SRC1 and/or SRC2 are already at the right place, no swap insn
913    is emitted.  */
914
915 static void
916 swap_to_top (rtx insn, stack regstack, rtx src1, rtx src2)
917 {
918   struct stack_def temp_stack;
919   int regno, j, k, temp;
920
921   temp_stack = *regstack;
922
923   /* Place operand 1 at the top of stack.  */
924   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src1);
925   gcc_assert (regno >= 0);
926   if (regno != FIRST_STACK_REG)
927     {
928       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
929       j = temp_stack.top;
930
931       temp = temp_stack.reg[k];
932       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
933       temp_stack.reg[j] = temp;
934     }
935
936   /* Place operand 2 next on the stack.  */
937   regno = get_hard_regnum (&temp_stack, src2);
938   gcc_assert (regno >= 0);
939   if (regno != FIRST_STACK_REG + 1)
940     {
941       k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
942       j = temp_stack.top - 1;
943
944       temp = temp_stack.reg[k];
945       temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
946       temp_stack.reg[j] = temp;
947     }
948
949   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
950 }
951 \f
952 /* Handle a move to or from a stack register in PAT, which is in INSN.
953    REGSTACK is the current stack.  Return whether a control flow insn
954    was deleted in the process.  */
955
956 static bool
957 move_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
958 {
959   rtx *psrc =  get_true_reg (&SET_SRC (pat));
960   rtx *pdest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
961   rtx src, dest;
962   rtx note;
963   bool control_flow_insn_deleted = false;
964
965   src = *psrc; dest = *pdest;
966
967   if (STACK_REG_P (src) && STACK_REG_P (dest))
968     {
969       /* Write from one stack reg to another.  If SRC dies here, then
970          just change the register mapping and delete the insn.  */
971
972       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
973       if (note)
974         {
975           int i;
976
977           /* If this is a no-op move, there must not be a REG_DEAD note.  */
978           gcc_assert (REGNO (src) != REGNO (dest));
979
980           for (i = regstack->top; i >= 0; i--)
981             if (regstack->reg[i] == REGNO (src))
982               break;
983
984           /* The destination must be dead, or life analysis is borked.  */
985           gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
986
987           /* If the source is not live, this is yet another case of
988              uninitialized variables.  Load up a NaN instead.  */
989           if (i < 0)
990             return move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, dest);
991
992           /* It is possible that the dest is unused after this insn.
993              If so, just pop the src.  */
994
995           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
996             emit_pop_insn (insn, regstack, src, EMIT_AFTER);
997           else
998             {
999               regstack->reg[i] = REGNO (dest);
1000               SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1001               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1002             }
1003
1004           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1005           delete_insn (insn);
1006           return control_flow_insn_deleted;
1007         }
1008
1009       /* The source reg does not die.  */
1010
1011       /* If this appears to be a no-op move, delete it, or else it
1012          will confuse the machine description output patterns. But if
1013          it is REG_UNUSED, we must pop the reg now, as per-insn processing
1014          for REG_UNUSED will not work for deleted insns.  */
1015
1016       if (REGNO (src) == REGNO (dest))
1017         {
1018           if (find_regno_note (insn, REG_UNUSED, REGNO (dest)))
1019             emit_pop_insn (insn, regstack, dest, EMIT_AFTER);
1020
1021           control_flow_insn_deleted |= control_flow_insn_p (insn);
1022           delete_insn (insn);
1023           return control_flow_insn_deleted;
1024         }
1025
1026       /* The destination ought to be dead.  */
1027       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1028
1029       replace_reg (psrc, get_hard_regnum (regstack, src));
1030
1031       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1032       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1033       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1034     }
1035   else if (STACK_REG_P (src))
1036     {
1037       /* Save from a stack reg to MEM, or possibly integer reg.  Since
1038          only top of stack may be saved, emit an exchange first if
1039          needs be.  */
1040
1041       emit_swap_insn (insn, regstack, src);
1042
1043       note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (src));
1044       if (note)
1045         {
1046           replace_reg (&XEXP (note, 0), FIRST_STACK_REG);
1047           regstack->top--;
1048           CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (src));
1049         }
1050       else if ((GET_MODE (src) == XFmode)
1051                && regstack->top < REG_STACK_SIZE - 1)
1052         {
1053           /* A 387 cannot write an XFmode value to a MEM without
1054              clobbering the source reg.  The output code can handle
1055              this by reading back the value from the MEM.
1056              But it is more efficient to use a temp register if one is
1057              available.  Push the source value here if the register
1058              stack is not full, and then write the value to memory via
1059              a pop.  */
1060           rtx push_rtx;
1061           rtx top_stack_reg = FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, GET_MODE (src));
1062
1063           push_rtx = gen_movxf (top_stack_reg, top_stack_reg);
1064           emit_insn_before (push_rtx, insn);
1065           REG_NOTES (insn) = gen_rtx_EXPR_LIST (REG_DEAD, top_stack_reg,
1066                                                 REG_NOTES (insn));
1067         }
1068
1069       replace_reg (psrc, FIRST_STACK_REG);
1070     }
1071   else
1072     {
1073       gcc_assert (STACK_REG_P (dest));
1074
1075       /* Load from MEM, or possibly integer REG or constant, into the
1076          stack regs.  The actual target is always the top of the
1077          stack. The stack mapping is changed to reflect that DEST is
1078          now at top of stack.  */
1079
1080       /* The destination ought to be dead.  */
1081       gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, dest) < FIRST_STACK_REG);
1082
1083       gcc_assert (regstack->top < REG_STACK_SIZE);
1084
1085       regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (dest);
1086       SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (dest));
1087       replace_reg (pdest, FIRST_STACK_REG);
1088     }
1089
1090   return control_flow_insn_deleted;
1091 }
1092
1093 /* A helper function which replaces INSN with a pattern that loads up
1094    a NaN into DEST, then invokes move_for_stack_reg.  */
1095
1096 static bool
1097 move_nan_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx dest)
1098 {
1099   rtx pat;
1100
1101   dest = FP_MODE_REG (REGNO (dest), SFmode);
1102   pat = gen_rtx_SET (VOIDmode, dest, not_a_num);
1103   PATTERN (insn) = pat;
1104   INSN_CODE (insn) = -1;
1105
1106   return move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1107 }
1108 \f
1109 /* Swap the condition on a branch, if there is one.  Return true if we
1110    found a condition to swap.  False if the condition was not used as
1111    such.  */
1112
1113 static int
1114 swap_rtx_condition_1 (rtx pat)
1115 {
1116   const char *fmt;
1117   int i, r = 0;
1118
1119   if (COMPARISON_P (pat))
1120     {
1121       PUT_CODE (pat, swap_condition (GET_CODE (pat)));
1122       r = 1;
1123     }
1124   else
1125     {
1126       fmt = GET_RTX_FORMAT (GET_CODE (pat));
1127       for (i = GET_RTX_LENGTH (GET_CODE (pat)) - 1; i >= 0; i--)
1128         {
1129           if (fmt[i] == 'E')
1130             {
1131               int j;
1132
1133               for (j = XVECLEN (pat, i) - 1; j >= 0; j--)
1134                 r |= swap_rtx_condition_1 (XVECEXP (pat, i, j));
1135             }
1136           else if (fmt[i] == 'e')
1137             r |= swap_rtx_condition_1 (XEXP (pat, i));
1138         }
1139     }
1140
1141   return r;
1142 }
1143
1144 static int
1145 swap_rtx_condition (rtx insn)
1146 {
1147   rtx pat = PATTERN (insn);
1148
1149   /* We're looking for a single set to cc0 or an HImode temporary.  */
1150
1151   if (GET_CODE (pat) == SET
1152       && REG_P (SET_DEST (pat))
1153       && REGNO (SET_DEST (pat)) == FLAGS_REG)
1154     {
1155       insn = next_flags_user (insn);
1156       if (insn == NULL_RTX)
1157         return 0;
1158       pat = PATTERN (insn);
1159     }
1160
1161   /* See if this is, or ends in, a fnstsw.  If so, we're not doing anything
1162      with the cc value right now.  We may be able to search for one
1163      though.  */
1164
1165   if (GET_CODE (pat) == SET
1166       && GET_CODE (SET_SRC (pat)) == UNSPEC
1167       && XINT (SET_SRC (pat), 1) == UNSPEC_FNSTSW)
1168     {
1169       rtx dest = SET_DEST (pat);
1170
1171       /* Search forward looking for the first use of this value.
1172          Stop at block boundaries.  */
1173       while (insn != BB_END (current_block))
1174         {
1175           insn = NEXT_INSN (insn);
1176           if (INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (dest, insn))
1177             break;
1178           if (CALL_P (insn))
1179             return 0;
1180         }
1181
1182       /* We haven't found it.  */
1183       if (insn == BB_END (current_block))
1184         return 0;
1185
1186       /* So we've found the insn using this value.  If it is anything
1187          other than sahf or the value does not die (meaning we'd have
1188          to search further), then we must give up.  */
1189       pat = PATTERN (insn);
1190       if (GET_CODE (pat) != SET
1191           || GET_CODE (SET_SRC (pat)) != UNSPEC
1192           || XINT (SET_SRC (pat), 1) != UNSPEC_SAHF
1193           || ! dead_or_set_p (insn, dest))
1194         return 0;
1195
1196       /* Now we are prepared to handle this as a normal cc0 setter.  */
1197       insn = next_flags_user (insn);
1198       if (insn == NULL_RTX)
1199         return 0;
1200       pat = PATTERN (insn);
1201     }
1202
1203   if (swap_rtx_condition_1 (pat))
1204     {
1205       int fail = 0;
1206       INSN_CODE (insn) = -1;
1207       if (recog_memoized (insn) == -1)
1208         fail = 1;
1209       /* In case the flags don't die here, recurse to try fix
1210          following user too.  */
1211       else if (! dead_or_set_p (insn, ix86_flags_rtx))
1212         {
1213           insn = next_flags_user (insn);
1214           if (!insn || !swap_rtx_condition (insn))
1215             fail = 1;
1216         }
1217       if (fail)
1218         {
1219           swap_rtx_condition_1 (pat);
1220           return 0;
1221         }
1222       return 1;
1223     }
1224   return 0;
1225 }
1226
1227 /* Handle a comparison.  Special care needs to be taken to avoid
1228    causing comparisons that a 387 cannot do correctly, such as EQ.
1229
1230    Also, a pop insn may need to be emitted.  The 387 does have an
1231    `fcompp' insn that can pop two regs, but it is sometimes too expensive
1232    to do this - a `fcomp' followed by a `fstpl %st(0)' may be easier to
1233    set up.  */
1234
1235 static void
1236 compare_for_stack_reg (rtx insn, stack regstack, rtx pat_src)
1237 {
1238   rtx *src1, *src2;
1239   rtx src1_note, src2_note;
1240
1241   src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1242   src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1243
1244   /* ??? If fxch turns out to be cheaper than fstp, give priority to
1245      registers that die in this insn - move those to stack top first.  */
1246   if ((! STACK_REG_P (*src1)
1247        || (STACK_REG_P (*src2)
1248            && get_hard_regnum (regstack, *src2) == FIRST_STACK_REG))
1249       && swap_rtx_condition (insn))
1250     {
1251       rtx temp;
1252       temp = XEXP (pat_src, 0);
1253       XEXP (pat_src, 0) = XEXP (pat_src, 1);
1254       XEXP (pat_src, 1) = temp;
1255
1256       src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1257       src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1258
1259       INSN_CODE (insn) = -1;
1260     }
1261
1262   /* We will fix any death note later.  */
1263
1264   src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1265
1266   if (STACK_REG_P (*src2))
1267     src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1268   else
1269     src2_note = NULL_RTX;
1270
1271   emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1272
1273   replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1274
1275   if (STACK_REG_P (*src2))
1276     replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1277
1278   if (src1_note)
1279     {
1280       pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1281       replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1282     }
1283
1284   /* If the second operand dies, handle that.  But if the operands are
1285      the same stack register, don't bother, because only one death is
1286      needed, and it was just handled.  */
1287
1288   if (src2_note
1289       && ! (STACK_REG_P (*src1) && STACK_REG_P (*src2)
1290             && REGNO (*src1) == REGNO (*src2)))
1291     {
1292       /* As a special case, two regs may die in this insn if src2 is
1293          next to top of stack and the top of stack also dies.  Since
1294          we have already popped src1, "next to top of stack" is really
1295          at top (FIRST_STACK_REG) now.  */
1296
1297       if (get_hard_regnum (regstack, XEXP (src2_note, 0)) == FIRST_STACK_REG
1298           && src1_note)
1299         {
1300           pop_stack (regstack, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1301           replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1302         }
1303       else
1304         {
1305           /* The 386 can only represent death of the first operand in
1306              the case handled above.  In all other cases, emit a separate
1307              pop and remove the death note from here.  */
1308
1309           /* link_cc0_insns (insn); */
1310
1311           remove_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1312
1313           emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src2_note, 0),
1314                          EMIT_AFTER);
1315         }
1316     }
1317 }
1318 \f
1319 /* Substitute new registers in PAT, which is part of INSN.  REGSTACK
1320    is the current register layout.  Return whether a control flow insn
1321    was deleted in the process.  */
1322
1323 static bool
1324 subst_stack_regs_pat (rtx insn, stack regstack, rtx pat)
1325 {
1326   rtx *dest, *src;
1327   bool control_flow_insn_deleted = false;
1328
1329   switch (GET_CODE (pat))
1330     {
1331     case USE:
1332       /* Deaths in USE insns can happen in non optimizing compilation.
1333          Handle them by popping the dying register.  */
1334       src = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1335       if (STACK_REG_P (*src)
1336           && find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src)))
1337         {
1338           emit_pop_insn (insn, regstack, *src, EMIT_AFTER);
1339           return control_flow_insn_deleted;
1340         }
1341       /* ??? Uninitialized USE should not happen.  */
1342       else
1343         gcc_assert (get_hard_regnum (regstack, *src) != -1);
1344       break;
1345
1346     case CLOBBER:
1347       {
1348         rtx note;
1349
1350         dest = get_true_reg (&XEXP (pat, 0));
1351         if (STACK_REG_P (*dest))
1352           {
1353             note = find_reg_note (insn, REG_DEAD, *dest);
1354
1355             if (pat != PATTERN (insn))
1356               {
1357                 /* The fix_truncdi_1 pattern wants to be able to allocate
1358                    its own scratch register.  It does this by clobbering
1359                    an fp reg so that it is assured of an empty reg-stack
1360                    register.  If the register is live, kill it now.
1361                    Remove the DEAD/UNUSED note so we don't try to kill it
1362                    later too.  */
1363
1364                 if (note)
1365                   emit_pop_insn (insn, regstack, *dest, EMIT_BEFORE);
1366                 else
1367                   {
1368                     note = find_reg_note (insn, REG_UNUSED, *dest);
1369                     gcc_assert (note);
1370                   }
1371                 remove_note (insn, note);
1372                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1373               }
1374             else
1375               {
1376                 /* A top-level clobber with no REG_DEAD, and no hard-regnum
1377                    indicates an uninitialized value.  Because reload removed
1378                    all other clobbers, this must be due to a function
1379                    returning without a value.  Load up a NaN.  */
1380
1381                 if (!note)
1382                   {
1383                     rtx t = *dest;
1384                     if (COMPLEX_MODE_P (GET_MODE (t)))
1385                       {
1386                         rtx u = FP_MODE_REG (REGNO (t) + 1, SFmode);
1387                         if (get_hard_regnum (regstack, u) == -1)
1388                           {
1389                             rtx pat2 = gen_rtx_CLOBBER (VOIDmode, u);
1390                             rtx insn2 = emit_insn_before (pat2, insn);
1391                             control_flow_insn_deleted
1392                               |= move_nan_for_stack_reg (insn2, regstack, u);
1393                           }
1394                       }
1395                     if (get_hard_regnum (regstack, t) == -1)
1396                       control_flow_insn_deleted
1397                         |= move_nan_for_stack_reg (insn, regstack, t);
1398                   }
1399               }
1400           }
1401         break;
1402       }
1403
1404     case SET:
1405       {
1406         rtx *src1 = (rtx *) 0, *src2;
1407         rtx src1_note, src2_note;
1408         rtx pat_src;
1409
1410         dest = get_true_reg (&SET_DEST (pat));
1411         src  = get_true_reg (&SET_SRC (pat));
1412         pat_src = SET_SRC (pat);
1413
1414         /* See if this is a `movM' pattern, and handle elsewhere if so.  */
1415         if (STACK_REG_P (*src)
1416             || (STACK_REG_P (*dest)
1417                 && (REG_P (*src) || MEM_P (*src)
1418                     || GET_CODE (*src) == CONST_DOUBLE)))
1419           {
1420             control_flow_insn_deleted |= move_for_stack_reg (insn, regstack, pat);
1421             break;
1422           }
1423
1424         switch (GET_CODE (pat_src))
1425           {
1426           case COMPARE:
1427             compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1428             break;
1429
1430           case CALL:
1431             {
1432               int count;
1433               for (count = hard_regno_nregs[REGNO (*dest)][GET_MODE (*dest)];
1434                    --count >= 0;)
1435                 {
1436                   regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest) + count;
1437                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest) + count);
1438                 }
1439             }
1440             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1441             break;
1442
1443           case REG:
1444             /* This is a `tstM2' case.  */
1445             gcc_assert (*dest == cc0_rtx);
1446             src1 = src;
1447
1448             /* Fall through.  */
1449
1450           case FLOAT_TRUNCATE:
1451           case SQRT:
1452           case ABS:
1453           case NEG:
1454             /* These insns only operate on the top of the stack. DEST might
1455                be cc0_rtx if we're processing a tstM pattern. Also, it's
1456                possible that the tstM case results in a REG_DEAD note on the
1457                source.  */
1458
1459             if (src1 == 0)
1460               src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1461
1462             emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1463
1464             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1465
1466             if (STACK_REG_P (*dest))
1467               replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1468
1469             if (src1_note)
1470               {
1471                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1472                 regstack->top--;
1473                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1474               }
1475
1476             replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1477             break;
1478
1479           case MINUS:
1480           case DIV:
1481             /* On i386, reversed forms of subM3 and divM3 exist for
1482                MODE_FLOAT, so the same code that works for addM3 and mulM3
1483                can be used.  */
1484           case MULT:
1485           case PLUS:
1486             /* These insns can accept the top of stack as a destination
1487                from a stack reg or mem, or can use the top of stack as a
1488                source and some other stack register (possibly top of stack)
1489                as a destination.  */
1490
1491             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 0));
1492             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1493
1494             /* We will fix any death note later.  */
1495
1496             if (STACK_REG_P (*src1))
1497               src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1498             else
1499               src1_note = NULL_RTX;
1500             if (STACK_REG_P (*src2))
1501               src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1502             else
1503               src2_note = NULL_RTX;
1504
1505             /* If either operand is not a stack register, then the dest
1506                must be top of stack.  */
1507
1508             if (! STACK_REG_P (*src1) || ! STACK_REG_P (*src2))
1509               emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1510             else
1511               {
1512                 /* Both operands are REG.  If neither operand is already
1513                    at the top of stack, choose to make the one that is the dest
1514                    the new top of stack.  */
1515
1516                 int src1_hard_regnum, src2_hard_regnum;
1517
1518                 src1_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src1);
1519                 src2_hard_regnum = get_hard_regnum (regstack, *src2);
1520                 gcc_assert (src1_hard_regnum != -1);
1521                 gcc_assert (src2_hard_regnum != -1);
1522
1523                 if (src1_hard_regnum != FIRST_STACK_REG
1524                     && src2_hard_regnum != FIRST_STACK_REG)
1525                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1526               }
1527
1528             if (STACK_REG_P (*src1))
1529               replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1530             if (STACK_REG_P (*src2))
1531               replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1532
1533             if (src1_note)
1534               {
1535                 rtx src1_reg = XEXP (src1_note, 0);
1536
1537                 /* If the register that dies is at the top of stack, then
1538                    the destination is somewhere else - merely substitute it.
1539                    But if the reg that dies is not at top of stack, then
1540                    move the top of stack to the dead reg, as though we had
1541                    done the insn and then a store-with-pop.  */
1542
1543                 if (REGNO (src1_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1544                   {
1545                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1546                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1547                   }
1548                 else
1549                   {
1550                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src1_reg);
1551
1552                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1553                     replace_reg (dest, regno);
1554
1555                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1556                       = regstack->reg[regstack->top];
1557                   }
1558
1559                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1560                                     REGNO (XEXP (src1_note, 0)));
1561                 replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1562                 regstack->top--;
1563               }
1564             else if (src2_note)
1565               {
1566                 rtx src2_reg = XEXP (src2_note, 0);
1567                 if (REGNO (src2_reg) == regstack->reg[regstack->top])
1568                   {
1569                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1570                     replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1571                   }
1572                 else
1573                   {
1574                     int regno = get_hard_regnum (regstack, src2_reg);
1575
1576                     SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1577                     replace_reg (dest, regno);
1578
1579                     regstack->reg[regstack->top - (regno - FIRST_STACK_REG)]
1580                       = regstack->reg[regstack->top];
1581                   }
1582
1583                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1584                                     REGNO (XEXP (src2_note, 0)));
1585                 replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1586                 regstack->top--;
1587               }
1588             else
1589               {
1590                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1591                 replace_reg (dest, get_hard_regnum (regstack, *dest));
1592               }
1593
1594             /* Keep operand 1 matching with destination.  */
1595             if (COMMUTATIVE_ARITH_P (pat_src)
1596                 && REG_P (*src1) && REG_P (*src2)
1597                 && REGNO (*src1) != REGNO (*dest))
1598              {
1599                 int tmp = REGNO (*src1);
1600                 replace_reg (src1, REGNO (*src2));
1601                 replace_reg (src2, tmp);
1602              }
1603             break;
1604
1605           case UNSPEC:
1606             switch (XINT (pat_src, 1))
1607               {
1608               case UNSPEC_FIST:
1609
1610               case UNSPEC_FIST_FLOOR:
1611               case UNSPEC_FIST_CEIL:
1612
1613                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1614
1615                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1616                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1617
1618                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1619
1620                 if (STACK_REG_P (*dest))
1621                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1622
1623                 if (src1_note)
1624                   {
1625                     replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1626                     regstack->top--;
1627                     CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*src1));
1628                   }
1629
1630                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1631                 break;
1632
1633               case UNSPEC_SIN:
1634               case UNSPEC_COS:
1635               case UNSPEC_FRNDINT:
1636               case UNSPEC_F2XM1:
1637
1638               case UNSPEC_FRNDINT_FLOOR:
1639               case UNSPEC_FRNDINT_CEIL:
1640               case UNSPEC_FRNDINT_TRUNC:
1641               case UNSPEC_FRNDINT_MASK_PM:
1642
1643                 /* These insns only operate on the top of the stack.  */
1644
1645                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1646
1647                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1648
1649                 /* Input should never die, it is
1650                    replaced with output.  */
1651                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1652                 gcc_assert (!src1_note);
1653
1654                 if (STACK_REG_P (*dest))
1655                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1656
1657                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1658                 break;
1659
1660               case UNSPEC_FPATAN:
1661               case UNSPEC_FYL2X:
1662               case UNSPEC_FYL2XP1:
1663                 /* These insns operate on the top two stack slots.  */
1664
1665                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1666                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1667
1668                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1669                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1670
1671                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1672
1673                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1674                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1675
1676                 if (src1_note)
1677                   replace_reg (&XEXP (src1_note, 0), FIRST_STACK_REG);
1678                 if (src2_note)
1679                   replace_reg (&XEXP (src2_note, 0), FIRST_STACK_REG + 1);
1680
1681                 /* Pop both input operands from the stack.  */
1682                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1683                                     regstack->reg[regstack->top]);
1684                 CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
1685                                     regstack->reg[regstack->top - 1]);
1686                 regstack->top -= 2;
1687
1688                 /* Push the result back onto the stack.  */
1689                 regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1690                 SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1691                 replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1692                 break;
1693
1694               case UNSPEC_FSCALE_FRACT:
1695               case UNSPEC_FPREM_F:
1696               case UNSPEC_FPREM1_F:
1697                 /* These insns operate on the top two stack slots.
1698                    first part of double input, double output insn.  */
1699
1700                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1701                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1702
1703                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1704                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1705
1706                 /* Inputs should never die, they are
1707                    replaced with outputs.  */
1708                 gcc_assert (!src1_note);
1709                 gcc_assert (!src2_note);
1710
1711                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1712
1713                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1714                    will be filled in second part of insn.  */
1715                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1716                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1717                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1718                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1719                 }
1720
1721                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1722                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1723                 break;
1724
1725               case UNSPEC_FSCALE_EXP:
1726               case UNSPEC_FPREM_U:
1727               case UNSPEC_FPREM1_U:
1728                 /* These insns operate on the top two stack slots./
1729                    second part of double input, double output insn.  */
1730
1731                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1732                 src2 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 1));
1733
1734                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1735                 src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1736
1737                 /* Inputs should never die, they are
1738                    replaced with outputs.  */
1739                 gcc_assert (!src1_note);
1740                 gcc_assert (!src2_note);
1741
1742                 swap_to_top (insn, regstack, *src1, *src2);
1743
1744                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1745                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1746                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1747                   regstack->reg[regstack->top - 1] = REGNO (*dest);
1748                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1749                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1750                 }
1751
1752                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1753                 replace_reg (src2, FIRST_STACK_REG + 1);
1754                 break;
1755
1756               case UNSPEC_SINCOS_COS:
1757               case UNSPEC_TAN_ONE:
1758               case UNSPEC_XTRACT_FRACT:
1759                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1760                    first part of one input, double output insn.  */
1761
1762                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1763
1764                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1765
1766                 /* Input should never die, it is
1767                    replaced with output.  */
1768                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1769                 gcc_assert (!src1_note);
1770
1771                 /* Push the result back onto stack. Empty stack slot
1772                    will be filled in second part of insn.  */
1773                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1774                   regstack->reg[regstack->top + 1] = REGNO (*dest);
1775                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1776                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1777                 }
1778
1779                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1780                 break;
1781
1782               case UNSPEC_SINCOS_SIN:
1783               case UNSPEC_TAN_TAN:
1784               case UNSPEC_XTRACT_EXP:
1785                 /* These insns operate on the top two stack slots,
1786                    second part of one input, double output insn.  */
1787
1788                 src1 = get_true_reg (&XVECEXP (pat_src, 0, 0));
1789
1790                 emit_swap_insn (insn, regstack, *src1);
1791
1792                 /* Input should never die, it is
1793                    replaced with output.  */
1794                 src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1795                 gcc_assert (!src1_note);
1796
1797                 /* Push the result back onto stack. Fill empty slot from
1798                    first part of insn and fix top of stack pointer.  */
1799                 if (STACK_REG_P (*dest)) {
1800                   regstack->reg[regstack->top] = REGNO (*dest);
1801                   SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1802                   replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG + 1);
1803
1804                   regstack->top++;
1805                 }
1806
1807                 replace_reg (src1, FIRST_STACK_REG);
1808                 break;
1809
1810               case UNSPEC_SAHF:
1811                 /* (unspec [(unspec [(compare)] UNSPEC_FNSTSW)] UNSPEC_SAHF)
1812                    The combination matches the PPRO fcomi instruction.  */
1813
1814                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1815                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == UNSPEC);
1816                 gcc_assert (XINT (pat_src, 1) == UNSPEC_FNSTSW);
1817                 /* Fall through.  */
1818
1819               case UNSPEC_FNSTSW:
1820                 /* Combined fcomp+fnstsw generated for doing well with
1821                    CSE.  When optimizing this would have been broken
1822                    up before now.  */
1823
1824                 pat_src = XVECEXP (pat_src, 0, 0);
1825                 gcc_assert (GET_CODE (pat_src) == COMPARE);
1826
1827                 compare_for_stack_reg (insn, regstack, pat_src);
1828                 break;
1829
1830               default:
1831                 gcc_unreachable ();
1832               }
1833             break;
1834
1835           case IF_THEN_ELSE:
1836             /* This insn requires the top of stack to be the destination.  */
1837
1838             src1 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 1));
1839             src2 = get_true_reg (&XEXP (pat_src, 2));
1840
1841             src1_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src1));
1842             src2_note = find_regno_note (insn, REG_DEAD, REGNO (*src2));
1843
1844             /* If the comparison operator is an FP comparison operator,
1845                it is handled correctly by compare_for_stack_reg () who
1846                will move the destination to the top of stack. But if the
1847                comparison operator is not an FP comparison operator, we
1848                have to handle it here.  */
1849             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) >= FIRST_STACK_REG
1850                 && REGNO (*dest) != regstack->reg[regstack->top])
1851               {
1852                 /* In case one of operands is the top of stack and the operands
1853                    dies, it is safe to make it the destination operand by
1854                    reversing the direction of cmove and avoid fxch.  */
1855                 if ((REGNO (*src1) == regstack->reg[regstack->top]
1856                      && src1_note)
1857                     || (REGNO (*src2) == regstack->reg[regstack->top]
1858                         && src2_note))
1859                   {
1860                     int idx1 = (get_hard_regnum (regstack, *src1)
1861                                 - FIRST_STACK_REG);
1862                     int idx2 = (get_hard_regnum (regstack, *src2)
1863                                 - FIRST_STACK_REG);
1864
1865                     /* Make reg-stack believe that the operands are already
1866                        swapped on the stack */
1867                     regstack->reg[regstack->top - idx1] = REGNO (*src2);
1868                     regstack->reg[regstack->top - idx2] = REGNO (*src1);
1869
1870                     /* Reverse condition to compensate the operand swap.
1871                        i386 do have comparison always reversible.  */
1872                     PUT_CODE (XEXP (pat_src, 0),
1873                               reversed_comparison_code (XEXP (pat_src, 0), insn));
1874                   }
1875                 else
1876                   emit_swap_insn (insn, regstack, *dest);
1877               }
1878
1879             {
1880               rtx src_note [3];
1881               int i;
1882
1883               src_note[0] = 0;
1884               src_note[1] = src1_note;
1885               src_note[2] = src2_note;
1886
1887               if (STACK_REG_P (*src1))
1888                 replace_reg (src1, get_hard_regnum (regstack, *src1));
1889               if (STACK_REG_P (*src2))
1890                 replace_reg (src2, get_hard_regnum (regstack, *src2));
1891
1892               for (i = 1; i <= 2; i++)
1893                 if (src_note [i])
1894                   {
1895                     int regno = REGNO (XEXP (src_note[i], 0));
1896
1897                     /* If the register that dies is not at the top of
1898                        stack, then move the top of stack to the dead reg.
1899                        Top of stack should never die, as it is the
1900                        destination.  */
1901                     gcc_assert (regno != regstack->reg[regstack->top]);
1902                     remove_regno_note (insn, REG_DEAD, regno);
1903                     emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (src_note[i], 0),
1904                                     EMIT_AFTER);
1905                   }
1906             }
1907
1908             /* Make dest the top of stack.  Add dest to regstack if
1909                not present.  */
1910             if (get_hard_regnum (regstack, *dest) < FIRST_STACK_REG)
1911               regstack->reg[++regstack->top] = REGNO (*dest);
1912             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, REGNO (*dest));
1913             replace_reg (dest, FIRST_STACK_REG);
1914             break;
1915
1916           default:
1917             gcc_unreachable ();
1918           }
1919         break;
1920       }
1921
1922     default:
1923       break;
1924     }
1925
1926   return control_flow_insn_deleted;
1927 }
1928 \f
1929 /* Substitute hard regnums for any stack regs in INSN, which has
1930    N_INPUTS inputs and N_OUTPUTS outputs.  REGSTACK is the stack info
1931    before the insn, and is updated with changes made here.
1932
1933    There are several requirements and assumptions about the use of
1934    stack-like regs in asm statements.  These rules are enforced by
1935    record_asm_stack_regs; see comments there for details.  Any
1936    asm_operands left in the RTL at this point may be assume to meet the
1937    requirements, since record_asm_stack_regs removes any problem asm.  */
1938
1939 static void
1940 subst_asm_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
1941 {
1942   rtx body = PATTERN (insn);
1943   int alt;
1944
1945   rtx *note_reg;                /* Array of note contents */
1946   rtx **note_loc;               /* Address of REG field of each note */
1947   enum reg_note *note_kind;     /* The type of each note */
1948
1949   rtx *clobber_reg = 0;
1950   rtx **clobber_loc = 0;
1951
1952   struct stack_def temp_stack;
1953   int n_notes;
1954   int n_clobbers;
1955   rtx note;
1956   int i;
1957   int n_inputs, n_outputs;
1958
1959   if (! check_asm_stack_operands (insn))
1960     return;
1961
1962   /* Find out what the constraints required.  If no constraint
1963      alternative matches, that is a compiler bug: we should have caught
1964      such an insn in check_asm_stack_operands.  */
1965   extract_insn (insn);
1966   constrain_operands (1);
1967   alt = which_alternative;
1968
1969   preprocess_constraints ();
1970
1971   n_inputs = get_asm_operand_n_inputs (body);
1972   n_outputs = recog_data.n_operands - n_inputs;
1973
1974   gcc_assert (alt >= 0);
1975
1976   /* Strip SUBREGs here to make the following code simpler.  */
1977   for (i = 0; i < recog_data.n_operands; i++)
1978     if (GET_CODE (recog_data.operand[i]) == SUBREG
1979         && REG_P (SUBREG_REG (recog_data.operand[i])))
1980       {
1981         recog_data.operand_loc[i] = & SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1982         recog_data.operand[i] = SUBREG_REG (recog_data.operand[i]);
1983       }
1984
1985   /* Set up NOTE_REG, NOTE_LOC and NOTE_KIND.  */
1986
1987   for (i = 0, note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1988     i++;
1989
1990   note_reg = alloca (i * sizeof (rtx));
1991   note_loc = alloca (i * sizeof (rtx *));
1992   note_kind = alloca (i * sizeof (enum reg_note));
1993
1994   n_notes = 0;
1995   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1996     {
1997       rtx reg = XEXP (note, 0);
1998       rtx *loc = & XEXP (note, 0);
1999
2000       if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2001         {
2002           loc = & SUBREG_REG (reg);
2003           reg = SUBREG_REG (reg);
2004         }
2005
2006       if (STACK_REG_P (reg)
2007           && (REG_NOTE_KIND (note) == REG_DEAD
2008               || REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED))
2009         {
2010           note_reg[n_notes] = reg;
2011           note_loc[n_notes] = loc;
2012           note_kind[n_notes] = REG_NOTE_KIND (note);
2013           n_notes++;
2014         }
2015     }
2016
2017   /* Set up CLOBBER_REG and CLOBBER_LOC.  */
2018
2019   n_clobbers = 0;
2020
2021   if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
2022     {
2023       clobber_reg = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx));
2024       clobber_loc = alloca (XVECLEN (body, 0) * sizeof (rtx *));
2025
2026       for (i = 0; i < XVECLEN (body, 0); i++)
2027         if (GET_CODE (XVECEXP (body, 0, i)) == CLOBBER)
2028           {
2029             rtx clobber = XVECEXP (body, 0, i);
2030             rtx reg = XEXP (clobber, 0);
2031             rtx *loc = & XEXP (clobber, 0);
2032
2033             if (GET_CODE (reg) == SUBREG && REG_P (SUBREG_REG (reg)))
2034               {
2035                 loc = & SUBREG_REG (reg);
2036                 reg = SUBREG_REG (reg);
2037               }
2038
2039             if (STACK_REG_P (reg))
2040               {
2041                 clobber_reg[n_clobbers] = reg;
2042                 clobber_loc[n_clobbers] = loc;
2043                 n_clobbers++;
2044               }
2045           }
2046     }
2047
2048   temp_stack = *regstack;
2049
2050   /* Put the input regs into the desired place in TEMP_STACK.  */
2051
2052   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2053     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i])
2054         && reg_class_subset_p (recog_op_alt[i][alt].cl,
2055                                FLOAT_REGS)
2056         && recog_op_alt[i][alt].cl != FLOAT_REGS)
2057       {
2058         /* If an operand needs to be in a particular reg in
2059            FLOAT_REGS, the constraint was either 't' or 'u'.  Since
2060            these constraints are for single register classes, and
2061            reload guaranteed that operand[i] is already in that class,
2062            we can just use REGNO (recog_data.operand[i]) to know which
2063            actual reg this operand needs to be in.  */
2064
2065         int regno = get_hard_regnum (&temp_stack, recog_data.operand[i]);
2066
2067         gcc_assert (regno >= 0);
2068
2069         if ((unsigned int) regno != REGNO (recog_data.operand[i]))
2070           {
2071             /* recog_data.operand[i] is not in the right place.  Find
2072                it and swap it with whatever is already in I's place.
2073                K is where recog_data.operand[i] is now.  J is where it
2074                should be.  */
2075             int j, k, temp;
2076
2077             k = temp_stack.top - (regno - FIRST_STACK_REG);
2078             j = (temp_stack.top
2079                  - (REGNO (recog_data.operand[i]) - FIRST_STACK_REG));
2080
2081             temp = temp_stack.reg[k];
2082             temp_stack.reg[k] = temp_stack.reg[j];
2083             temp_stack.reg[j] = temp;
2084           }
2085       }
2086
2087   /* Emit insns before INSN to make sure the reg-stack is in the right
2088      order.  */
2089
2090   change_stack (insn, regstack, &temp_stack, EMIT_BEFORE);
2091
2092   /* Make the needed input register substitutions.  Do death notes and
2093      clobbers too, because these are for inputs, not outputs.  */
2094
2095   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2096     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2097       {
2098         int regnum = get_hard_regnum (regstack, recog_data.operand[i]);
2099
2100         gcc_assert (regnum >= 0);
2101
2102         replace_reg (recog_data.operand_loc[i], regnum);
2103       }
2104
2105   for (i = 0; i < n_notes; i++)
2106     if (note_kind[i] == REG_DEAD)
2107       {
2108         int regnum = get_hard_regnum (regstack, note_reg[i]);
2109
2110         gcc_assert (regnum >= 0);
2111
2112         replace_reg (note_loc[i], regnum);
2113       }
2114
2115   for (i = 0; i < n_clobbers; i++)
2116     {
2117       /* It's OK for a CLOBBER to reference a reg that is not live.
2118          Don't try to replace it in that case.  */
2119       int regnum = get_hard_regnum (regstack, clobber_reg[i]);
2120
2121       if (regnum >= 0)
2122         {
2123           /* Sigh - clobbers always have QImode.  But replace_reg knows
2124              that these regs can't be MODE_INT and will assert.  Just put
2125              the right reg there without calling replace_reg.  */
2126
2127           *clobber_loc[i] = FP_MODE_REG (regnum, DFmode);
2128         }
2129     }
2130
2131   /* Now remove from REGSTACK any inputs that the asm implicitly popped.  */
2132
2133   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2134     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2135       {
2136         /* An input reg is implicitly popped if it is tied to an
2137            output, or if there is a CLOBBER for it.  */
2138         int j;
2139
2140         for (j = 0; j < n_clobbers; j++)
2141           if (operands_match_p (clobber_reg[j], recog_data.operand[i]))
2142             break;
2143
2144         if (j < n_clobbers || recog_op_alt[i][alt].matches >= 0)
2145           {
2146             /* recog_data.operand[i] might not be at the top of stack.
2147                But that's OK, because all we need to do is pop the
2148                right number of regs off of the top of the reg-stack.
2149                record_asm_stack_regs guaranteed that all implicitly
2150                popped regs were grouped at the top of the reg-stack.  */
2151
2152             CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2153                                 regstack->reg[regstack->top]);
2154             regstack->top--;
2155           }
2156       }
2157
2158   /* Now add to REGSTACK any outputs that the asm implicitly pushed.
2159      Note that there isn't any need to substitute register numbers.
2160      ???  Explain why this is true.  */
2161
2162   for (i = LAST_STACK_REG; i >= FIRST_STACK_REG; i--)
2163     {
2164       /* See if there is an output for this hard reg.  */
2165       int j;
2166
2167       for (j = 0; j < n_outputs; j++)
2168         if (STACK_REG_P (recog_data.operand[j])
2169             && REGNO (recog_data.operand[j]) == (unsigned) i)
2170           {
2171             regstack->reg[++regstack->top] = i;
2172             SET_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, i);
2173             break;
2174           }
2175     }
2176
2177   /* Now emit a pop insn for any REG_UNUSED output, or any REG_DEAD
2178      input that the asm didn't implicitly pop.  If the asm didn't
2179      implicitly pop an input reg, that reg will still be live.
2180
2181      Note that we can't use find_regno_note here: the register numbers
2182      in the death notes have already been substituted.  */
2183
2184   for (i = 0; i < n_outputs; i++)
2185     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2186       {
2187         int j;
2188
2189         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2190           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2191               && note_kind[j] == REG_UNUSED)
2192             {
2193               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2194                                     EMIT_AFTER);
2195               break;
2196             }
2197       }
2198
2199   for (i = n_outputs; i < n_outputs + n_inputs; i++)
2200     if (STACK_REG_P (recog_data.operand[i]))
2201       {
2202         int j;
2203
2204         for (j = 0; j < n_notes; j++)
2205           if (REGNO (recog_data.operand[i]) == REGNO (note_reg[j])
2206               && note_kind[j] == REG_DEAD
2207               && TEST_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set,
2208                                     REGNO (recog_data.operand[i])))
2209             {
2210               insn = emit_pop_insn (insn, regstack, recog_data.operand[i],
2211                                     EMIT_AFTER);
2212               break;
2213             }
2214       }
2215 }
2216 \f
2217 /* Substitute stack hard reg numbers for stack virtual registers in
2218    INSN.  Non-stack register numbers are not changed.  REGSTACK is the
2219    current stack content.  Insns may be emitted as needed to arrange the
2220    stack for the 387 based on the contents of the insn.  Return whether
2221    a control flow insn was deleted in the process.  */
2222
2223 static bool
2224 subst_stack_regs (rtx insn, stack regstack)
2225 {
2226   rtx *note_link, note;
2227   bool control_flow_insn_deleted = false;
2228   int i;
2229
2230   if (CALL_P (insn))
2231     {
2232       int top = regstack->top;
2233
2234       /* If there are any floating point parameters to be passed in
2235          registers for this call, make sure they are in the right
2236          order.  */
2237
2238       if (top >= 0)
2239         {
2240           straighten_stack (insn, regstack);
2241
2242           /* Now mark the arguments as dead after the call.  */
2243
2244           while (regstack->top >= 0)
2245             {
2246               CLEAR_HARD_REG_BIT (regstack->reg_set, FIRST_STACK_REG + regstack->top);
2247               regstack->top--;
2248             }
2249         }
2250     }
2251
2252   /* Do the actual substitution if any stack regs are mentioned.
2253      Since we only record whether entire insn mentions stack regs, and
2254      subst_stack_regs_pat only works for patterns that contain stack regs,
2255      we must check each pattern in a parallel here.  A call_value_pop could
2256      fail otherwise.  */
2257
2258   if (stack_regs_mentioned (insn))
2259     {
2260       int n_operands = asm_noperands (PATTERN (insn));
2261       if (n_operands >= 0)
2262         {
2263           /* This insn is an `asm' with operands.  Decode the operands,
2264              decide how many are inputs, and do register substitution.
2265              Any REG_UNUSED notes will be handled by subst_asm_stack_regs.  */
2266
2267           subst_asm_stack_regs (insn, regstack);
2268           return control_flow_insn_deleted;
2269         }
2270
2271       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
2272         for (i = 0; i < XVECLEN (PATTERN (insn), 0); i++)
2273           {
2274             if (stack_regs_mentioned_p (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)))
2275               {
2276                 if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)) == CLOBBER)
2277                    XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i)
2278                      = shallow_copy_rtx (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2279                 control_flow_insn_deleted
2280                   |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack,
2281                                            XVECEXP (PATTERN (insn), 0, i));
2282               }
2283           }
2284       else
2285         control_flow_insn_deleted
2286           |= subst_stack_regs_pat (insn, regstack, PATTERN (insn));
2287     }
2288
2289   /* subst_stack_regs_pat may have deleted a no-op insn.  If so, any
2290      REG_UNUSED will already have been dealt with, so just return.  */
2291
2292   if (NOTE_P (insn) || INSN_DELETED_P (insn))
2293     return control_flow_insn_deleted;
2294
2295   /* If this a noreturn call, we can't insert pop insns after it.
2296      Instead, reset the stack state to empty.  */
2297   if (CALL_P (insn)
2298       && find_reg_note (insn, REG_NORETURN, NULL))
2299     {
2300       regstack->top = -1;
2301       CLEAR_HARD_REG_SET (regstack->reg_set);
2302       return control_flow_insn_deleted;
2303     }
2304
2305   /* If there is a REG_UNUSED note on a stack register on this insn,
2306      the indicated reg must be popped.  The REG_UNUSED note is removed,
2307      since the form of the newly emitted pop insn references the reg,
2308      making it no longer `unset'.  */
2309
2310   note_link = &REG_NOTES (insn);
2311   for (note = *note_link; note; note = XEXP (note, 1))
2312     if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_UNUSED && STACK_REG_P (XEXP (note, 0)))
2313       {
2314         *note_link = XEXP (note, 1);
2315         insn = emit_pop_insn (insn, regstack, XEXP (note, 0), EMIT_AFTER);
2316       }
2317     else
2318       note_link = &XEXP (note, 1);
2319
2320   return control_flow_insn_deleted;
2321 }
2322 \f
2323 /* Change the organization of the stack so that it fits a new basic
2324    block.  Some registers might have to be popped, but there can never be
2325    a register live in the new block that is not now live.
2326
2327    Insert any needed insns before or after INSN, as indicated by
2328    WHERE.  OLD is the original stack layout, and NEW is the desired
2329    form.  OLD is updated to reflect the code emitted, i.e., it will be
2330    the same as NEW upon return.
2331
2332    This function will not preserve block_end[].  But that information
2333    is no longer needed once this has executed.  */
2334
2335 static void
2336 change_stack (rtx insn, stack old, stack new, enum emit_where where)
2337 {
2338   int reg;
2339   int update_end = 0;
2340
2341   /* Stack adjustments for the first insn in a block update the
2342      current_block's stack_in instead of inserting insns directly.
2343      compensate_edges will add the necessary code later.  */
2344   if (current_block
2345       && starting_stack_p
2346       && where == EMIT_BEFORE)
2347     {
2348       BLOCK_INFO (current_block)->stack_in = *new;
2349       starting_stack_p = false;
2350       *old = *new;
2351       return;
2352     }
2353
2354   /* We will be inserting new insns "backwards".  If we are to insert
2355      after INSN, find the next insn, and insert before it.  */
2356
2357   if (where == EMIT_AFTER)
2358     {
2359       if (current_block && BB_END (current_block) == insn)
2360         update_end = 1;
2361       insn = NEXT_INSN (insn);
2362     }
2363
2364   /* Pop any registers that are not needed in the new block.  */
2365
2366   /* If the destination block's stack already has a specified layout
2367      and contains two or more registers, use a more intelligent algorithm
2368      to pop registers that minimizes the number number of fxchs below.  */
2369   if (new->top > 0)
2370     {
2371       bool slots[REG_STACK_SIZE];
2372       int pops[REG_STACK_SIZE];
2373       int next, dest, topsrc;
2374
2375       /* First pass to determine the free slots.  */
2376       for (reg = 0; reg <= new->top; reg++)
2377         slots[reg] = TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]);
2378
2379       /* Second pass to allocate preferred slots.  */
2380       topsrc = -1;
2381       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2382         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2383           {
2384             dest = -1;
2385             for (next = 0; next <= new->top; next++)
2386               if (!slots[next] && new->reg[next] == old->reg[reg])
2387                 {
2388                   /* If this is a preference for the new top of stack, record
2389                      the fact by remembering it's old->reg in topsrc.  */
2390                   if (next == new->top)
2391                     topsrc = reg;
2392                   slots[next] = true;
2393                   dest = next;
2394                   break;
2395                 }
2396             pops[reg] = dest;
2397           }
2398         else
2399           pops[reg] = reg;
2400
2401       /* Intentionally, avoid placing the top of stack in it's correct
2402          location, if we still need to permute the stack below and we
2403          can usefully place it somewhere else.  This is the case if any
2404          slot is still unallocated, in which case we should place the
2405          top of stack there.  */
2406       if (topsrc != -1)
2407         for (reg = 0; reg < new->top; reg++)
2408           if (!slots[reg])
2409             {
2410               pops[topsrc] = reg;
2411               slots[new->top] = false;
2412               slots[reg] = true;
2413               break;
2414             }
2415
2416       /* Third pass allocates remaining slots and emits pop insns.  */
2417       next = new->top;
2418       for (reg = old->top; reg > new->top; reg--)
2419         {
2420           dest = pops[reg];
2421           if (dest == -1)
2422             {
2423               /* Find next free slot.  */
2424               while (slots[next])
2425                 next--;
2426               dest = next--;
2427             }
2428           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[dest], DFmode),
2429                          EMIT_BEFORE);
2430         }
2431     }
2432   else
2433     {
2434       /* The following loop attempts to maximize the number of times we
2435          pop the top of the stack, as this permits the use of the faster
2436          ffreep instruction on platforms that support it.  */
2437       int live, next;
2438
2439       live = 0;
2440       for (reg = 0; reg <= old->top; reg++)
2441         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[reg]))
2442           live++;
2443
2444       next = live;
2445       while (old->top >= live)
2446         if (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[old->top]))
2447           {
2448             while (TEST_HARD_REG_BIT (new->reg_set, old->reg[next]))
2449               next--;
2450             emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[next], DFmode),
2451                            EMIT_BEFORE);
2452           }
2453         else
2454           emit_pop_insn (insn, old, FP_MODE_REG (old->reg[old->top], DFmode),
2455                          EMIT_BEFORE);
2456     }
2457
2458   if (new->top == -2)
2459     {
2460       /* If the new block has never been processed, then it can inherit
2461          the old stack order.  */
2462
2463       new->top = old->top;
2464       memcpy (new->reg, old->reg, sizeof (new->reg));
2465     }
2466   else
2467     {
2468       /* This block has been entered before, and we must match the
2469          previously selected stack order.  */
2470
2471       /* By now, the only difference should be the order of the stack,
2472          not their depth or liveliness.  */
2473
2474       GO_IF_HARD_REG_EQUAL (old->reg_set, new->reg_set, win);
2475       gcc_unreachable ();
2476     win:
2477       gcc_assert (old->top == new->top);
2478
2479       /* If the stack is not empty (new->top != -1), loop here emitting
2480          swaps until the stack is correct.
2481
2482          The worst case number of swaps emitted is N + 2, where N is the
2483          depth of the stack.  In some cases, the reg at the top of
2484          stack may be correct, but swapped anyway in order to fix
2485          other regs.  But since we never swap any other reg away from
2486          its correct slot, this algorithm will converge.  */
2487
2488       if (new->top != -1)
2489         do
2490           {
2491             /* Swap the reg at top of stack into the position it is
2492                supposed to be in, until the correct top of stack appears.  */
2493
2494             while (old->reg[old->top] != new->reg[new->top])
2495               {
2496                 for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2497                   if (new->reg[reg] == old->reg[old->top])
2498                     break;
2499
2500                 gcc_assert (reg != -1);
2501
2502                 emit_swap_insn (insn, old,
2503                                 FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2504               }
2505
2506             /* See if any regs remain incorrect.  If so, bring an
2507              incorrect reg to the top of stack, and let the while loop
2508              above fix it.  */
2509
2510             for (reg = new->top; reg >= 0; reg--)
2511               if (new->reg[reg] != old->reg[reg])
2512                 {
2513                   emit_swap_insn (insn, old,
2514                                   FP_MODE_REG (old->reg[reg], DFmode));
2515                   break;
2516                 }
2517           } while (reg >= 0);
2518
2519       /* At this point there must be no differences.  */
2520
2521       for (reg = old->top; reg >= 0; reg--)
2522         gcc_assert (old->reg[reg] == new->reg[reg]);
2523     }
2524
2525   if (update_end)
2526     BB_END (current_block) = PREV_INSN (insn);
2527 }
2528 \f
2529 /* Print stack configuration.  */
2530
2531 static void
2532 print_stack (FILE *file, stack s)
2533 {
2534   if (! file)
2535     return;
2536
2537   if (s->top == -2)
2538     fprintf (file, "uninitialized\n");
2539   else if (s->top == -1)
2540     fprintf (file, "empty\n");
2541   else
2542     {
2543       int i;
2544       fputs ("[ ", file);
2545       for (i = 0; i <= s->top; ++i)
2546         fprintf (file, "%d ", s->reg[i]);
2547       fputs ("]\n", file);
2548     }
2549 }
2550 \f
2551 /* This function was doing life analysis.  We now let the regular live
2552    code do it's job, so we only need to check some extra invariants
2553    that reg-stack expects.  Primary among these being that all registers
2554    are initialized before use.
2555
2556    The function returns true when code was emitted to CFG edges and
2557    commit_edge_insertions needs to be called.  */
2558
2559 static int
2560 convert_regs_entry (void)
2561 {
2562   int inserted = 0;
2563   edge e;
2564   edge_iterator ei;
2565
2566   /* Load something into each stack register live at function entry.
2567      Such live registers can be caused by uninitialized variables or
2568      functions not returning values on all paths.  In order to keep
2569      the push/pop code happy, and to not scrog the register stack, we
2570      must put something in these registers.  Use a QNaN.
2571
2572      Note that we are inserting converted code here.  This code is
2573      never seen by the convert_regs pass.  */
2574
2575   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
2576     {
2577       basic_block block = e->dest;
2578       block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2579       int reg, top = -1;
2580
2581       for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2582         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2583           {
2584             rtx init;
2585
2586             bi->stack_in.reg[++top] = reg;
2587
2588             init = gen_rtx_SET (VOIDmode,
2589                                 FP_MODE_REG (FIRST_STACK_REG, SFmode),
2590                                 not_a_num);
2591             insert_insn_on_edge (init, e);
2592             inserted = 1;
2593           }
2594
2595       bi->stack_in.top = top;
2596     }
2597
2598   return inserted;
2599 }
2600
2601 /* Construct the desired stack for function exit.  This will either
2602    be `empty', or the function return value at top-of-stack.  */
2603
2604 static void
2605 convert_regs_exit (void)
2606 {
2607   int value_reg_low, value_reg_high;
2608   stack output_stack;
2609   rtx retvalue;
2610
2611   retvalue = stack_result (current_function_decl);
2612   value_reg_low = value_reg_high = -1;
2613   if (retvalue)
2614     {
2615       value_reg_low = REGNO (retvalue);
2616       value_reg_high = value_reg_low
2617         + hard_regno_nregs[value_reg_low][GET_MODE (retvalue)] - 1;
2618     }
2619
2620   output_stack = &BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->stack_in;
2621   if (value_reg_low == -1)
2622     output_stack->top = -1;
2623   else
2624     {
2625       int reg;
2626
2627       output_stack->top = value_reg_high - value_reg_low;
2628       for (reg = value_reg_low; reg <= value_reg_high; ++reg)
2629         {
2630           output_stack->reg[value_reg_high - reg] = reg;
2631           SET_HARD_REG_BIT (output_stack->reg_set, reg);
2632         }
2633     }
2634 }
2635
2636 /* Copy the stack info from the end of edge E's source block to the
2637    start of E's destination block.  */
2638
2639 static void
2640 propagate_stack (edge e)
2641 {
2642   stack src_stack = &BLOCK_INFO (e->src)->stack_out;
2643   stack dest_stack = &BLOCK_INFO (e->dest)->stack_in;
2644   int reg;
2645
2646   /* Preserve the order of the original stack, but check whether
2647      any pops are needed.  */
2648   dest_stack->top = -1;
2649   for (reg = 0; reg <= src_stack->top; ++reg)
2650     if (TEST_HARD_REG_BIT (dest_stack->reg_set, src_stack->reg[reg]))
2651       dest_stack->reg[++dest_stack->top] = src_stack->reg[reg];
2652 }
2653
2654
2655 /* Adjust the stack of edge E's source block on exit to match the stack
2656    of it's target block upon input.  The stack layouts of both blocks
2657    should have been defined by now.  */
2658
2659 static bool
2660 compensate_edge (edge e)
2661 {
2662   basic_block source = e->src, target = e->dest;
2663   stack target_stack = &BLOCK_INFO (target)->stack_in;
2664   stack source_stack = &BLOCK_INFO (source)->stack_out;
2665   struct stack_def regstack;
2666   int reg;
2667
2668   if (dump_file)
2669     fprintf (dump_file, "Edge %d->%d: ", source->index, target->index);
2670
2671   gcc_assert (target_stack->top != -2);
2672
2673   /* Check whether stacks are identical.  */
2674   if (target_stack->top == source_stack->top)
2675     {
2676       for (reg = target_stack->top; reg >= 0; --reg)
2677         if (target_stack->reg[reg] != source_stack->reg[reg])
2678           break;
2679
2680       if (reg == -1)
2681         {
2682           if (dump_file)
2683             fprintf (dump_file, "no changes needed\n");
2684           return false;
2685         }
2686     }
2687
2688   if (dump_file)
2689     {
2690       fprintf (dump_file, "correcting stack to ");
2691       print_stack (dump_file, target_stack);
2692     }
2693
2694   /* Abnormal calls may appear to have values live in st(0), but the
2695      abnormal return path will not have actually loaded the values.  */
2696   if (e->flags & EDGE_ABNORMAL_CALL)
2697     {
2698       /* Assert that the lifetimes are as we expect -- one value
2699          live at st(0) on the end of the source block, and no
2700          values live at the beginning of the destination block.
2701          For complex return values, we may have st(1) live as well.  */
2702       gcc_assert (source_stack->top == 0 || source_stack->top == 1);
2703       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2704       return false;
2705     }
2706
2707   /* Handle non-call EH edges specially.  The normal return path have
2708      values in registers.  These will be popped en masse by the unwind
2709      library.  */
2710   if (e->flags & EDGE_EH)
2711     {
2712       gcc_assert (target_stack->top == -1);
2713       return false;
2714     }
2715
2716   /* We don't support abnormal edges.  Global takes care to
2717      avoid any live register across them, so we should never
2718      have to insert instructions on such edges.  */
2719   gcc_assert (! (e->flags & EDGE_ABNORMAL));
2720
2721   /* Make a copy of source_stack as change_stack is destructive.  */
2722   regstack = *source_stack;
2723
2724   /* It is better to output directly to the end of the block
2725      instead of to the edge, because emit_swap can do minimal
2726      insn scheduling.  We can do this when there is only one
2727      edge out, and it is not abnormal.  */
2728   if (EDGE_COUNT (source->succs) == 1)
2729     {
2730       current_block = source;
2731       change_stack (BB_END (source), &regstack, target_stack,
2732                     (JUMP_P (BB_END (source)) ? EMIT_BEFORE : EMIT_AFTER));
2733     }
2734   else
2735     {
2736       rtx seq, after;
2737
2738       current_block = NULL;
2739       start_sequence ();
2740
2741       /* ??? change_stack needs some point to emit insns after.  */
2742       after = emit_note (NOTE_INSN_DELETED);
2743
2744       change_stack (after, &regstack, target_stack, EMIT_BEFORE);
2745
2746       seq = get_insns ();
2747       end_sequence ();
2748
2749       insert_insn_on_edge (seq, e);
2750       return true;
2751     }
2752   return false;
2753 }
2754
2755 /* Traverse all non-entry edges in the CFG, and emit the necessary
2756    edge compensation code to change the stack from stack_out of the
2757    source block to the stack_in of the destination block.  */
2758
2759 static bool
2760 compensate_edges (void)
2761 {
2762   bool inserted = false;
2763   basic_block bb;
2764
2765   starting_stack_p = false;
2766
2767   FOR_EACH_BB (bb)
2768     if (bb != ENTRY_BLOCK_PTR)
2769       {
2770         edge e;
2771         edge_iterator ei;
2772
2773         FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
2774           inserted |= compensate_edge (e);
2775       }
2776   return inserted;
2777 }
2778
2779 /* Select the better of two edges E1 and E2 to use to determine the
2780    stack layout for their shared destination basic block.  This is
2781    typically the more frequently executed.  The edge E1 may be NULL
2782    (in which case E2 is returned), but E2 is always non-NULL.  */
2783
2784 static edge
2785 better_edge (edge e1, edge e2)
2786 {
2787   if (!e1)
2788     return e2;
2789
2790   if (EDGE_FREQUENCY (e1) > EDGE_FREQUENCY (e2))
2791     return e1;
2792   if (EDGE_FREQUENCY (e1) < EDGE_FREQUENCY (e2))
2793     return e2;
2794
2795   if (e1->count > e2->count)
2796     return e1;
2797   if (e1->count < e2->count)
2798     return e2;
2799
2800   /* Prefer critical edges to minimize inserting compensation code on
2801      critical edges.  */
2802
2803   if (EDGE_CRITICAL_P (e1) != EDGE_CRITICAL_P (e2))
2804     return EDGE_CRITICAL_P (e1) ? e1 : e2;
2805
2806   /* Avoid non-deterministic behavior.  */
2807   return (e1->src->index < e2->src->index) ? e1 : e2;
2808 }
2809
2810 /* Convert stack register references in one block.  */
2811
2812 static void
2813 convert_regs_1 (basic_block block)
2814 {
2815   struct stack_def regstack;
2816   block_info bi = BLOCK_INFO (block);
2817   int reg;
2818   rtx insn, next;
2819   bool control_flow_insn_deleted = false;
2820
2821   any_malformed_asm = false;
2822
2823   /* Choose an initial stack layout, if one hasn't already been chosen.  */
2824   if (bi->stack_in.top == -2)
2825     {
2826       edge e, beste = NULL;
2827       edge_iterator ei;
2828
2829       /* Select the best incoming edge (typically the most frequent) to
2830          use as a template for this basic block.  */
2831       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->preds)
2832         if (BLOCK_INFO (e->src)->done)
2833           beste = better_edge (beste, e);
2834
2835       if (beste)
2836         propagate_stack (beste);
2837       else
2838         {
2839           /* No predecessors.  Create an arbitrary input stack.  */
2840           bi->stack_in.top = -1;
2841           for (reg = LAST_STACK_REG; reg >= FIRST_STACK_REG; --reg)
2842             if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg))
2843               bi->stack_in.reg[++bi->stack_in.top] = reg;
2844         }
2845     }
2846
2847   if (dump_file)
2848     {
2849       fprintf (dump_file, "\nBasic block %d\nInput stack: ", block->index);
2850       print_stack (dump_file, &bi->stack_in);
2851     }
2852
2853   /* Process all insns in this block.  Keep track of NEXT so that we
2854      don't process insns emitted while substituting in INSN.  */
2855   current_block = block;
2856   next = BB_HEAD (block);
2857   regstack = bi->stack_in;
2858   starting_stack_p = true;
2859
2860   do
2861     {
2862       insn = next;
2863       next = NEXT_INSN (insn);
2864
2865       /* Ensure we have not missed a block boundary.  */
2866       gcc_assert (next);
2867       if (insn == BB_END (block))
2868         next = NULL;
2869
2870       /* Don't bother processing unless there is a stack reg
2871          mentioned or if it's a CALL_INSN.  */
2872       if (stack_regs_mentioned (insn)
2873           || CALL_P (insn))
2874         {
2875           if (dump_file)
2876             {
2877               fprintf (dump_file, "  insn %d input stack: ",
2878                        INSN_UID (insn));
2879               print_stack (dump_file, &regstack);
2880             }
2881           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2882           starting_stack_p = false;
2883         }
2884     }
2885   while (next);
2886
2887   if (dump_file)
2888     {
2889       fprintf (dump_file, "Expected live registers [");
2890       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2891         if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg))
2892           fprintf (dump_file, " %d", reg);
2893       fprintf (dump_file, " ]\nOutput stack: ");
2894       print_stack (dump_file, &regstack);
2895     }
2896
2897   insn = BB_END (block);
2898   if (JUMP_P (insn))
2899     insn = PREV_INSN (insn);
2900
2901   /* If the function is declared to return a value, but it returns one
2902      in only some cases, some registers might come live here.  Emit
2903      necessary moves for them.  */
2904
2905   for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; ++reg)
2906     {
2907       if (TEST_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg)
2908           && ! TEST_HARD_REG_BIT (regstack.reg_set, reg))
2909         {
2910           rtx set;
2911
2912           if (dump_file)
2913             fprintf (dump_file, "Emitting insn initializing reg %d\n", reg);
2914
2915           set = gen_rtx_SET (VOIDmode, FP_MODE_REG (reg, SFmode), not_a_num);
2916           insn = emit_insn_after (set, insn);
2917           control_flow_insn_deleted |= subst_stack_regs (insn, &regstack);
2918         }
2919     }
2920   
2921   /* Amongst the insns possibly deleted during the substitution process above,
2922      might have been the only trapping insn in the block.  We purge the now
2923      possibly dead EH edges here to avoid an ICE from fixup_abnormal_edges,
2924      called at the end of convert_regs.  The order in which we process the
2925      blocks ensures that we never delete an already processed edge.
2926
2927      Note that, at this point, the CFG may have been damaged by the emission
2928      of instructions after an abnormal call, which moves the basic block end
2929      (and is the reason why we call fixup_abnormal_edges later).  So we must
2930      be sure that the trapping insn has been deleted before trying to purge
2931      dead edges, otherwise we risk purging valid edges.
2932
2933      ??? We are normally supposed not to delete trapping insns, so we pretend
2934      that the insns deleted above don't actually trap.  It would have been
2935      better to detect this earlier and avoid creating the EH edge in the first
2936      place, still, but we don't have enough information at that time.  */
2937
2938   if (control_flow_insn_deleted)
2939     purge_dead_edges (block);
2940
2941   /* Something failed if the stack lives don't match.  If we had malformed
2942      asms, we zapped the instruction itself, but that didn't produce the
2943      same pattern of register kills as before.  */
2944   GO_IF_HARD_REG_EQUAL (regstack.reg_set, bi->out_reg_set, win);
2945   gcc_assert (any_malformed_asm);
2946  win:
2947   bi->stack_out = regstack;
2948   bi->done = true;
2949 }
2950
2951 /* Convert registers in all blocks reachable from BLOCK.  */
2952
2953 static void
2954 convert_regs_2 (basic_block block)
2955 {
2956   basic_block *stack, *sp;
2957
2958   /* We process the blocks in a top-down manner, in a way such that one block
2959      is only processed after all its predecessors.  The number of predecessors
2960      of every block has already been computed.  */ 
2961
2962   stack = XNEWVEC (basic_block, n_basic_blocks);
2963   sp = stack;
2964
2965   *sp++ = block;
2966
2967   do
2968     {
2969       edge e;
2970       edge_iterator ei;
2971
2972       block = *--sp;
2973
2974       /* Processing BLOCK is achieved by convert_regs_1, which may purge
2975          some dead EH outgoing edge after the deletion of the trapping
2976          insn inside the block.  Since the number of predecessors of
2977          BLOCK's successors was computed based on the initial edge set,
2978          we check the necessity to process some of these successors
2979          before such an edge deletion may happen.  However, there is
2980          a pitfall: if BLOCK is the only predecessor of a successor and
2981          the edge between them happens to be deleted, the successor
2982          becomes unreachable and should not be processed.  The problem
2983          is that there is no way to preventively detect this case so we
2984          stack the successor in all cases and hand over the task of
2985          fixing up the discrepancy to convert_regs_1.  */
2986
2987       FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2988         if (! (e->flags & EDGE_DFS_BACK))
2989           {
2990             BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors--;
2991             if (!BLOCK_INFO (e->dest)->predecessors)
2992               *sp++ = e->dest;
2993           }
2994
2995       convert_regs_1 (block);
2996     }
2997   while (sp != stack);
2998
2999   free (stack);
3000 }
3001
3002 /* Traverse all basic blocks in a function, converting the register
3003    references in each insn from the "flat" register file that gcc uses,
3004    to the stack-like registers the 387 uses.  */
3005
3006 static void
3007 convert_regs (void)
3008 {
3009   int inserted;
3010   basic_block b;
3011   edge e;
3012   edge_iterator ei;
3013
3014   /* Initialize uninitialized registers on function entry.  */
3015   inserted = convert_regs_entry ();
3016
3017   /* Construct the desired stack for function exit.  */
3018   convert_regs_exit ();
3019   BLOCK_INFO (EXIT_BLOCK_PTR)->done = 1;
3020
3021   /* ??? Future: process inner loops first, and give them arbitrary
3022      initial stacks which emit_swap_insn can modify.  This ought to
3023      prevent double fxch that often appears at the head of a loop.  */
3024
3025   /* Process all blocks reachable from all entry points.  */
3026   FOR_EACH_EDGE (e, ei, ENTRY_BLOCK_PTR->succs)
3027     convert_regs_2 (e->dest);
3028
3029   /* ??? Process all unreachable blocks.  Though there's no excuse
3030      for keeping these even when not optimizing.  */
3031   FOR_EACH_BB (b)
3032     {
3033       block_info bi = BLOCK_INFO (b);
3034
3035       if (! bi->done)
3036         convert_regs_2 (b);
3037     }
3038
3039   inserted |= compensate_edges ();
3040
3041   clear_aux_for_blocks ();
3042
3043   fixup_abnormal_edges ();
3044   if (inserted)
3045     commit_edge_insertions ();
3046
3047   if (dump_file)
3048     fputc ('\n', dump_file);
3049 }
3050 \f
3051 /* Convert register usage from "flat" register file usage to a "stack
3052    register file.  FILE is the dump file, if used.
3053
3054    Construct a CFG and run life analysis.  Then convert each insn one
3055    by one.  Run a last cleanup_cfg pass, if optimizing, to eliminate
3056    code duplication created when the converter inserts pop insns on
3057    the edges.  */
3058
3059 static bool
3060 reg_to_stack (void)
3061 {
3062   basic_block bb;
3063   int i;
3064   int max_uid;
3065
3066   /* Clean up previous run.  */
3067   if (stack_regs_mentioned_data != NULL)
3068     VEC_free (char, heap, stack_regs_mentioned_data);
3069
3070   /* See if there is something to do.  Flow analysis is quite
3071      expensive so we might save some compilation time.  */
3072   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3073     if (regs_ever_live[i])
3074       break;
3075   if (i > LAST_STACK_REG)
3076     return false;
3077
3078   /* Ok, floating point instructions exist.  If not optimizing,
3079      build the CFG and run life analysis.
3080      Also need to rebuild life when superblock scheduling is done
3081      as it don't update liveness yet.  */
3082   if (!optimize
3083       || ((flag_sched2_use_superblocks || flag_sched2_use_traces)
3084           && flag_schedule_insns_after_reload))
3085     {
3086       count_or_remove_death_notes (NULL, 1);
3087       life_analysis (PROP_DEATH_NOTES);
3088     }
3089   mark_dfs_back_edges ();
3090
3091   /* Set up block info for each basic block.  */
3092   alloc_aux_for_blocks (sizeof (struct block_info_def));
3093   FOR_EACH_BB (bb)
3094     {
3095       block_info bi = BLOCK_INFO (bb);
3096       edge_iterator ei;
3097       edge e;
3098       int reg;
3099
3100       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
3101         if (!(e->flags & EDGE_DFS_BACK)
3102             && e->src != ENTRY_BLOCK_PTR)
3103           bi->predecessors++;
3104
3105       /* Set current register status at last instruction `uninitialized'.  */
3106       bi->stack_in.top = -2;
3107
3108       /* Copy live_at_end and live_at_start into temporaries.  */
3109       for (reg = FIRST_STACK_REG; reg <= LAST_STACK_REG; reg++)
3110         {
3111           if (REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_end, reg))
3112             SET_HARD_REG_BIT (bi->out_reg_set, reg);
3113           if (REGNO_REG_SET_P (bb->il.rtl->global_live_at_start, reg))
3114             SET_HARD_REG_BIT (bi->stack_in.reg_set, reg);
3115         }
3116     }
3117
3118   /* Create the replacement registers up front.  */
3119   for (i = FIRST_STACK_REG; i <= LAST_STACK_REG; i++)
3120     {
3121       enum machine_mode mode;
3122       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_FLOAT);
3123            mode != VOIDmode;
3124            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3125         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3126       for (mode = GET_CLASS_NARROWEST_MODE (MODE_COMPLEX_FLOAT);
3127            mode != VOIDmode;
3128            mode = GET_MODE_WIDER_MODE (mode))
3129         FP_MODE_REG (i, mode) = gen_rtx_REG (mode, i);
3130     }
3131
3132   ix86_flags_rtx = gen_rtx_REG (CCmode, FLAGS_REG);
3133
3134   /* A QNaN for initializing uninitialized variables.
3135
3136      ??? We can't load from constant memory in PIC mode, because
3137      we're inserting these instructions before the prologue and
3138      the PIC register hasn't been set up.  In that case, fall back
3139      on zero, which we can get from `ldz'.  */
3140
3141   if (flag_pic)
3142     not_a_num = CONST0_RTX (SFmode);
3143   else
3144     {
3145       not_a_num = gen_lowpart (SFmode, GEN_INT (0x7fc00000));
3146       not_a_num = force_const_mem (SFmode, not_a_num);
3147     }
3148
3149   /* Allocate a cache for stack_regs_mentioned.  */
3150   max_uid = get_max_uid ();
3151   stack_regs_mentioned_data = VEC_alloc (char, heap, max_uid + 1);
3152   memset (VEC_address (char, stack_regs_mentioned_data),
3153           0, sizeof (char) * max_uid + 1);
3154
3155   convert_regs ();
3156
3157   free_aux_for_blocks ();
3158   return true;
3159 }
3160 #endif /* STACK_REGS */
3161 \f
3162 static bool
3163 gate_handle_stack_regs (void)
3164 {
3165 #ifdef STACK_REGS
3166   return 1;
3167 #else
3168   return 0;
3169 #endif
3170 }
3171
3172 /* Convert register usage from flat register file usage to a stack
3173    register file.  */
3174 static unsigned int
3175 rest_of_handle_stack_regs (void)
3176 {
3177 #ifdef STACK_REGS
3178   if (reg_to_stack () && optimize)
3179     {
3180       regstack_completed = 1;
3181       if (cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_POST_REGSTACK
3182                        | (flag_crossjumping ? CLEANUP_CROSSJUMP : 0))
3183           && (flag_reorder_blocks || flag_reorder_blocks_and_partition))
3184         {
3185           reorder_basic_blocks (0);
3186           cleanup_cfg (CLEANUP_EXPENSIVE | CLEANUP_POST_REGSTACK);
3187         }
3188     }
3189   else 
3190     regstack_completed = 1;
3191 #endif
3192   return 0;
3193 }
3194
3195 struct tree_opt_pass pass_stack_regs =
3196 {
3197   "stack",                              /* name */
3198   gate_handle_stack_regs,               /* gate */
3199   rest_of_handle_stack_regs,            /* execute */
3200   NULL,                                 /* sub */
3201   NULL,                                 /* next */
3202   0,                                    /* static_pass_number */
3203   TV_REG_STACK,                         /* tv_id */
3204   0,                                    /* properties_required */
3205   0,                                    /* properties_provided */
3206   0,                                    /* properties_destroyed */
3207   0,                                    /* todo_flags_start */
3208   TODO_dump_func |
3209   TODO_ggc_collect,                     /* todo_flags_finish */
3210   'k'                                   /* letter */
3211 };