]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/ira-emit.c
[C++] Protect call to copy_attributes_to_builtin (PR91505)
[thirdparty/gcc.git] / gcc / ira-emit.c
index 9d66bfe48ff8bcf9bc90d914cb52f3a8f6451d7f..255af307b3c83ba3d7173598928ccb836e65643c 100644 (file)
@@ -1,6 +1,5 @@
 /* Integrated Register Allocator.  Changing code and generating moves.
-   Copyright (C) 2006, 2007, 2008, 2009
-   Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 2006-2019 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>.
 
 This file is part of GCC.
@@ -19,36 +18,142 @@ You should have received a copy of the GNU General Public License
 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
+/* When we have more one region, we need to change the original RTL
+   code after coloring.  Let us consider two allocnos representing the
+   same pseudo-register outside and inside a region respectively.
+   They can get different hard-registers.  The reload pass works on
+   pseudo registers basis and there is no way to say the reload that
+   pseudo could be in different registers and it is even more
+   difficult to say in what places of the code the pseudo should have
+   particular hard-registers.  So in this case IRA has to create and
+   use a new pseudo-register inside the region and adds code to move
+   allocno values on the region's borders.  This is done by the code
+   in this file.
+
+   The code makes top-down traversal of the regions and generate new
+   pseudos and the move code on the region borders.  In some
+   complicated cases IRA can create a new pseudo used temporarily to
+   move allocno values when a swap of values stored in two
+   hard-registers is needed (e.g. two allocnos representing different
+   pseudos outside region got respectively hard registers 1 and 2 and
+   the corresponding allocnos inside the region got respectively hard
+   registers 2 and 1).  At this stage, the new pseudo is marked as
+   spilled.
+
+   IRA still creates the pseudo-register and the moves on the region
+   borders even when the both corresponding allocnos were assigned to
+   the same hard-register.  It is done because, if the reload pass for
+   some reason spills a pseudo-register representing the original
+   pseudo outside or inside the region, the effect will be smaller
+   because another pseudo will still be in the hard-register.  In most
+   cases, this is better then spilling the original pseudo in its
+   whole live-range.  If reload does not change the allocation for the
+   two pseudo-registers, the trivial move will be removed by
+   post-reload optimizations.
+
+   IRA does not generate a new pseudo and moves for the allocno values
+   if the both allocnos representing an original pseudo inside and
+   outside region assigned to the same hard register when the register
+   pressure in the region for the corresponding pressure class is less
+   than number of available hard registers for given pressure class.
+
+   IRA also does some optimizations to remove redundant moves which is
+   transformed into stores by the reload pass on CFG edges
+   representing exits from the region.
+
+   IRA tries to reduce duplication of code generated on CFG edges
+   which are enters and exits to/from regions by moving some code to
+   the edge sources or destinations when it is possible.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
-#include "tm.h"
-#include "regs.h"
+#include "backend.h"
 #include "rtl.h"
-#include "tm_p.h"
-#include "target.h"
-#include "flags.h"
-#include "obstack.h"
-#include "bitmap.h"
-#include "hard-reg-set.h"
-#include "basic-block.h"
-#include "expr.h"
-#include "recog.h"
-#include "params.h"
-#include "timevar.h"
-#include "tree-pass.h"
-#include "output.h"
-#include "reload.h"
-#include "errors.h"
+#include "tree.h"
+#include "predict.h"
 #include "df.h"
+#include "insn-config.h"
+#include "regs.h"
+#include "memmodel.h"
+#include "ira.h"
 #include "ira-int.h"
+#include "cfgrtl.h"
+#include "cfgbuild.h"
+#include "expr.h"
+#include "reload.h"
+#include "cfgloop.h"
+
+
+/* Data used to emit live range split insns and to flattening IR.  */
+ira_emit_data_t ira_allocno_emit_data;
+
+/* Definitions for vectors of pointers.  */
+typedef void *void_p;
+
+/* Pointers to data allocated for allocnos being created during
+   emitting.  Usually there are quite few such allocnos because they
+   are created only for resolving loop in register shuffling.  */
+static vec<void_p> new_allocno_emit_data_vec;
 
+/* Allocate and initiate the emit data.  */
+void
+ira_initiate_emit_data (void)
+{
+  ira_allocno_t a;
+  ira_allocno_iterator ai;
+
+  ira_allocno_emit_data
+    = (ira_emit_data_t) ira_allocate (ira_allocnos_num
+                                     * sizeof (struct ira_emit_data));
+  memset (ira_allocno_emit_data, 0,
+         ira_allocnos_num * sizeof (struct ira_emit_data));
+  FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
+    ALLOCNO_ADD_DATA (a) = ira_allocno_emit_data + ALLOCNO_NUM (a);
+  new_allocno_emit_data_vec.create (50);
+
+}
 
+/* Free the emit data.  */
+void
+ira_finish_emit_data (void)
+{
+  void_p p;
+  ira_allocno_t a;
+  ira_allocno_iterator ai;
+
+  ira_free (ira_allocno_emit_data);
+  FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
+    ALLOCNO_ADD_DATA (a) = NULL;
+  for (;new_allocno_emit_data_vec.length () != 0;)
+    {
+      p = new_allocno_emit_data_vec.pop ();
+      ira_free (p);
+    }
+  new_allocno_emit_data_vec.release ();
+}
+
+/* Create and return a new allocno with given REGNO and
+   LOOP_TREE_NODE.  Allocate emit data for it.  */
+static ira_allocno_t
+create_new_allocno (int regno, ira_loop_tree_node_t loop_tree_node)
+{
+  ira_allocno_t a;
+
+  a = ira_create_allocno (regno, false, loop_tree_node);
+  ALLOCNO_ADD_DATA (a) = ira_allocate (sizeof (struct ira_emit_data));
+  memset (ALLOCNO_ADD_DATA (a), 0, sizeof (struct ira_emit_data));
+  new_allocno_emit_data_vec.safe_push (ALLOCNO_ADD_DATA (a));
+  return a;
+}
+
+\f
+
+/* See comments below.  */
 typedef struct move *move_t;
 
 /* The structure represents an allocno move.  Both allocnos have the
-   same origional regno but different allocation.  */
+   same original regno but different allocation.  */
 struct move
 {
   /* The allocnos involved in the move.  */
@@ -66,7 +171,7 @@ struct move
      dependencies.  */
   move_t *deps;
   /* First insn generated for the move.  */
-  rtx insn;
+  rtx_insn *insn;
 };
 
 /* Array of moves (indexed by BB index) which should be put at the
@@ -90,7 +195,7 @@ create_move (ira_allocno_t to, ira_allocno_t from)
   move->to = to;
   move->from = from;
   move->next = NULL;
-  move->insn = NULL_RTX;
+  move->insn = NULL;
   move->visited_p = false;
   return move;
 }
@@ -117,7 +222,7 @@ free_move_list (move_t head)
     }
 }
 
-/* Return TRUE if the the move list LIST1 and LIST2 are equal (two
+/* Return TRUE if the move list LIST1 and LIST2 are equal (two
    moves are equal if they involve the same allocnos).  */
 static bool
 eq_move_lists_p (move_t list1, move_t list2)
@@ -172,7 +277,7 @@ change_regs (rtx *loc)
        return false;
       if (ira_curr_regno_allocno_map[regno] == NULL)
        return false;
-      reg = ALLOCNO_REG (ira_curr_regno_allocno_map[regno]);
+      reg = allocno_emit_reg (ira_curr_regno_allocno_map[regno]);
       if (reg == *loc)
        return false;
       *loc = reg;
@@ -195,6 +300,15 @@ change_regs (rtx *loc)
   return result;
 }
 
+static bool
+change_regs_in_insn (rtx_insn **insn_ptr)
+{
+  rtx rtx = *insn_ptr;
+  bool result = change_regs (&rtx);
+  *insn_ptr = as_a <rtx_insn *> (rtx);
+  return result;
+}
+
 /* Attach MOVE to the edge E.  The move is attached to the head of the
    list if HEAD_P is TRUE.  */
 static void
@@ -218,8 +332,8 @@ add_to_edge_list (edge e, move_t move, bool head_p)
 
 /* Create and return new pseudo-register with the same attributes as
    ORIGINAL_REG.  */
-static rtx
-create_new_reg (rtx original_reg)
+rtx
+ira_create_new_reg (rtx original_reg)
 {
   rtx new_reg;
 
@@ -231,6 +345,7 @@ create_new_reg (rtx original_reg)
   if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
     fprintf (ira_dump_file, "      Creating newreg=%i from oldreg=%i\n",
             REGNO (new_reg), REGNO (original_reg));
+  ira_expand_reg_equiv ();
   return new_reg;
 }
 
@@ -259,9 +374,9 @@ set_allocno_reg (ira_allocno_t allocno, rtx reg)
        a != NULL;
        a = ALLOCNO_NEXT_REGNO_ALLOCNO (a))
     if (subloop_tree_node_p (ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (a), node))
-      ALLOCNO_REG (a) = reg;
+      ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->reg = reg;
   for (a = ALLOCNO_CAP (allocno); a != NULL; a = ALLOCNO_CAP (a))
-    ALLOCNO_REG (a) = reg;
+    ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->reg = reg;
   regno = ALLOCNO_REGNO (allocno);
   for (a = allocno;;)
     {
@@ -274,9 +389,9 @@ set_allocno_reg (ira_allocno_t allocno, rtx reg)
        }
       if (a == NULL)
        continue;
-      if (ALLOCNO_CHILD_RENAMED_P (a))
+      if (ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->child_renamed_p)
        break;
-      ALLOCNO_CHILD_RENAMED_P (a) = true;
+      ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->child_renamed_p = true;
     }
 }
 
@@ -290,11 +405,13 @@ entered_from_non_parent_p (ira_loop_tree_node_t loop_node)
   edge e;
   edge_iterator ei;
 
-  for (bb_node = loop_node->children; bb_node != NULL; bb_node = bb_node->next)
+  for (bb_node = loop_node->children;
+       bb_node != NULL;
+       bb_node = bb_node->next)
     if (bb_node->bb != NULL)
       {
        FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb_node->bb->preds)
-         if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR
+         if (e->src != ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
              && (src_loop_node = IRA_BB_NODE (e->src)->parent) != loop_node)
            {
              for (parent = src_loop_node->parent;
@@ -324,14 +441,15 @@ setup_entered_from_non_parent_p (void)
   unsigned int i;
   loop_p loop;
 
-  for (i = 0; VEC_iterate (loop_p, ira_loops.larray, i, loop); i++)
+  ira_assert (current_loops != NULL);
+  FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (get_loops (cfun), i, loop)
     if (ira_loop_nodes[i].regno_allocno_map != NULL)
       ira_loop_nodes[i].entered_from_non_parent_p
        = entered_from_non_parent_p (&ira_loop_nodes[i]);
 }
 
 /* Return TRUE if move of SRC_ALLOCNO (assigned to hard register) to
-   DEST_ALLOCNO (assigned to memory) can be removed beacuse it does
+   DEST_ALLOCNO (assigned to memory) can be removed because it does
    not change value of the destination.  One possible reason for this
    is the situation when SRC_ALLOCNO is not modified in the
    corresponding loop.  */
@@ -345,14 +463,14 @@ store_can_be_removed_p (ira_allocno_t src_allocno, ira_allocno_t dest_allocno)
   ira_assert (ALLOCNO_CAP_MEMBER (src_allocno) == NULL
              && ALLOCNO_CAP_MEMBER (dest_allocno) == NULL);
   orig_regno = ALLOCNO_REGNO (src_allocno);
-  regno = REGNO (ALLOCNO_REG (dest_allocno));
+  regno = REGNO (allocno_emit_reg (dest_allocno));
   for (node = ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (src_allocno);
        node != NULL;
        node = node->parent)
     {
       a = node->regno_allocno_map[orig_regno];
       ira_assert (a != NULL);
-      if (REGNO (ALLOCNO_REG (a)) == (unsigned) regno)
+      if (REGNO (allocno_emit_reg (a)) == (unsigned) regno)
        /* We achieved the destination and everything is ok.  */
        return true;
       else if (bitmap_bit_p (node->modified_regnos, orig_regno))
@@ -368,7 +486,8 @@ store_can_be_removed_p (ira_allocno_t src_allocno, ira_allocno_t dest_allocno)
           prohibit removal of the store in such complicated case.  */
        return false;
     }
-  gcc_unreachable ();
+  /* It is actually a loop entry -- do not remove the store.  */
+  return false;
 }
 
 /* Generate and attach moves to the edge E.  This looks at the final
@@ -382,6 +501,7 @@ generate_edge_moves (edge e)
   bitmap_iterator bi;
   ira_allocno_t src_allocno, dest_allocno, *src_map, *dest_map;
   move_t move;
+  bitmap regs_live_in_dest, regs_live_out_src;
 
   src_loop_node = IRA_BB_NODE (e->src)->parent;
   dest_loop_node = IRA_BB_NODE (e->dest)->parent;
@@ -390,26 +510,27 @@ generate_edge_moves (edge e)
     return;
   src_map = src_loop_node->regno_allocno_map;
   dest_map = dest_loop_node->regno_allocno_map;
-  EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (DF_LR_IN (e->dest),
+  regs_live_in_dest = df_get_live_in (e->dest);
+  regs_live_out_src = df_get_live_out (e->src);
+  EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (regs_live_in_dest,
                             FIRST_PSEUDO_REGISTER, regno, bi)
-    if (bitmap_bit_p (DF_LR_OUT (e->src), regno))
+    if (bitmap_bit_p (regs_live_out_src, regno))
       {
        src_allocno = src_map[regno];
        dest_allocno = dest_map[regno];
-       if (REGNO (ALLOCNO_REG (src_allocno))
-           == REGNO (ALLOCNO_REG (dest_allocno)))
+       if (REGNO (allocno_emit_reg (src_allocno))
+           == REGNO (allocno_emit_reg (dest_allocno)))
          continue;
        /* Remove unnecessary stores at the region exit.  We should do
           this for readonly memory for sure and this is guaranteed by
           that we never generate moves on region borders (see
-          checking ira_reg_equiv_invariant_p in function
-          change_loop).  */
+          checking in function change_loop).  */
        if (ALLOCNO_HARD_REGNO (dest_allocno) < 0
            && ALLOCNO_HARD_REGNO (src_allocno) >= 0
            && store_can_be_removed_p (src_allocno, dest_allocno))
          {
-           ALLOCNO_MEM_OPTIMIZED_DEST (src_allocno) = dest_allocno;
-           ALLOCNO_MEM_OPTIMIZED_DEST_P (dest_allocno) = true;
+           ALLOCNO_EMIT_DATA (src_allocno)->mem_optimized_dest = dest_allocno;
+           ALLOCNO_EMIT_DATA (dest_allocno)->mem_optimized_dest_p = true;
            if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
              fprintf (ira_dump_file, "      Remove r%d:a%d->a%d(mem)\n",
                       regno, ALLOCNO_NUM (src_allocno),
@@ -444,17 +565,19 @@ change_loop (ira_loop_tree_node_t node)
   int regno;
   bool used_p;
   ira_allocno_t allocno, parent_allocno, *map;
-  rtx insn, original_reg;
-  enum reg_class cover_class;
+  rtx_insn *insn;
+  rtx original_reg;
+  enum reg_class aclass, pclass;
   ira_loop_tree_node_t parent;
 
   if (node != ira_loop_tree_root)
     {
-
+      ira_assert (current_loops != NULL);
+      
       if (node->bb != NULL)
        {
          FOR_BB_INSNS (node->bb, insn)
-           if (INSN_P (insn) && change_regs (&insn))
+           if (INSN_P (insn) && change_regs_in_insn (&insn))
              {
                df_insn_rescan (insn);
                df_notes_rescan (insn);
@@ -465,7 +588,7 @@ change_loop (ira_loop_tree_node_t node)
       if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file != NULL)
        fprintf (ira_dump_file,
                 "      Changing RTL for loop %d (header bb%d)\n",
-                node->loop->num, node->loop->header->index);
+                node->loop_num, node->loop->header->index);
 
       parent = ira_curr_loop_tree_node->parent;
       map = parent->regno_allocno_map;
@@ -474,7 +597,8 @@ change_loop (ira_loop_tree_node_t node)
        {
          allocno = ira_allocnos[i];
          regno = ALLOCNO_REGNO (allocno);
-         cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (allocno);
+         aclass = ALLOCNO_CLASS (allocno);
+         pclass = ira_pressure_class_translate[aclass];
          parent_allocno = map[regno];
          ira_assert (regno < ira_reg_equiv_len);
          /* We generate the same hard register move because the
@@ -487,26 +611,29 @@ change_loop (ira_loop_tree_node_t node)
              && (ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno)
                  == ALLOCNO_HARD_REGNO (parent_allocno))
              && (ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno) < 0
-                 || (parent->reg_pressure[cover_class] + 1
-                     <= ira_available_class_regs[cover_class])
+                 || (parent->reg_pressure[pclass] + 1
+                     <= ira_class_hard_regs_num[pclass])
                  || TEST_HARD_REG_BIT (ira_prohibited_mode_move_regs
                                        [ALLOCNO_MODE (allocno)],
                                        ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno))
                  /* don't create copies because reload can spill an
                     allocno set by copy although the allocno will not
                     get memory slot.  */
-                 || ira_reg_equiv_invariant_p[regno]
-                 || ira_reg_equiv_const[regno] != NULL_RTX))
+                 || ira_equiv_no_lvalue_p (regno)
+                 || (pic_offset_table_rtx != NULL
+                     && (ALLOCNO_REGNO (allocno)
+                         == (int) REGNO (pic_offset_table_rtx)))))
            continue;
-         original_reg = ALLOCNO_REG (allocno);
+         original_reg = allocno_emit_reg (allocno);
          if (parent_allocno == NULL
-             || REGNO (ALLOCNO_REG (parent_allocno)) == REGNO (original_reg))
+             || (REGNO (allocno_emit_reg (parent_allocno))
+                 == REGNO (original_reg)))
            {
              if (internal_flag_ira_verbose > 3 && ira_dump_file)
                fprintf (ira_dump_file, "  %i vs parent %i:",
                         ALLOCNO_HARD_REGNO (allocno),
                         ALLOCNO_HARD_REGNO (parent_allocno));
-             set_allocno_reg (allocno, create_new_reg (original_reg));
+             set_allocno_reg (allocno, ira_create_new_reg (original_reg));
            }
        }
     }
@@ -522,13 +649,12 @@ change_loop (ira_loop_tree_node_t node)
       regno = ALLOCNO_REGNO (allocno);
       if (ALLOCNO_CAP_MEMBER (allocno) != NULL)
        continue;
-      used_p = bitmap_bit_p (used_regno_bitmap, regno);
-      bitmap_set_bit (used_regno_bitmap, regno);
-      ALLOCNO_SOMEWHERE_RENAMED_P (allocno) = true;
+      used_p = !bitmap_set_bit (used_regno_bitmap, regno);
+      ALLOCNO_EMIT_DATA (allocno)->somewhere_renamed_p = true;
       if (! used_p)
        continue;
       bitmap_set_bit (renamed_regno_bitmap, regno);
-      set_allocno_reg (allocno, create_new_reg (ALLOCNO_REG (allocno)));
+      set_allocno_reg (allocno, ira_create_new_reg (allocno_emit_reg (allocno)));
     }
 }
 
@@ -544,15 +670,15 @@ set_allocno_somewhere_renamed_p (void)
     {
       regno = ALLOCNO_REGNO (allocno);
       if (bitmap_bit_p (renamed_regno_bitmap, regno)
-         && REGNO (ALLOCNO_REG (allocno)) == regno)
-       ALLOCNO_SOMEWHERE_RENAMED_P (allocno) = true;
+         && REGNO (allocno_emit_reg (allocno)) == regno)
+       ALLOCNO_EMIT_DATA (allocno)->somewhere_renamed_p = true;
     }
 }
 
 /* Return TRUE if move lists on all edges given in vector VEC are
    equal.  */
 static bool
-eq_edge_move_lists_p (VEC(edge,gc) *vec)
+eq_edge_move_lists_p (vec<edge, va_gc> *vec)
 {
   move_t list;
   int i;
@@ -573,7 +699,7 @@ unify_moves (basic_block bb, bool start_p)
   int i;
   edge e;
   move_t list;
-  VEC(edge,gc) *vec;
+  vec<edge, va_gc> *vec;
 
   vec = (start_p ? bb->preds : bb->succs);
   if (EDGE_COUNT (vec) == 0 || ! eq_edge_move_lists_p (vec))
@@ -612,12 +738,10 @@ static move_t *allocno_last_set;
 static int *allocno_last_set_check;
 
 /* Definition of vector of moves.  */
-DEF_VEC_P(move_t);
-DEF_VEC_ALLOC_P(move_t, heap);
 
 /* This vec contains moves sorted topologically (depth-first) on their
    dependency graph.  */
-static VEC(move_t,heap) *move_vec;
+static vec<move_t> move_vec;
 
 /* The variable value is used to check correctness of values of
    elements of arrays `hard_regno_last_set' and
@@ -636,7 +760,7 @@ traverse_moves (move_t move)
   move->visited_p = true;
   for (i = move->deps_num - 1; i >= 0; i--)
     traverse_moves (move->deps[i]);
-  VEC_safe_push (move_t, heap, move_vec, move);
+  move_vec.safe_push (move);
 }
 
 /* Remove unnecessary moves in the LIST, makes topological sorting,
@@ -647,19 +771,19 @@ static move_t
 modify_move_list (move_t list)
 {
   int i, n, nregs, hard_regno;
-  ira_allocno_t to, from, new_allocno;
+  ira_allocno_t to, from;
   move_t move, new_move, set_move, first, last;
 
   if (list == NULL)
     return NULL;
-  /* Creat move deps.  */
+  /* Create move deps.  */
   curr_tick++;
   for (move = list; move != NULL; move = move->next)
     {
       to = move->to;
       if ((hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (to)) < 0)
        continue;
-      nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (to)];
+      nregs = hard_regno_nregs (hard_regno, ALLOCNO_MODE (to));
       for (i = 0; i < nregs; i++)
        {
          hard_regno_last_set[hard_regno + i] = move;
@@ -672,7 +796,7 @@ modify_move_list (move_t list)
       to = move->to;
       if ((hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (from)) >= 0)
        {
-         nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (from)];
+         nregs = hard_regno_nregs (hard_regno, ALLOCNO_MODE (from));
          for (n = i = 0; i < nregs; i++)
            if (hard_regno_last_set_check[hard_regno + i] == curr_tick
                && (ALLOCNO_REGNO (hard_regno_last_set[hard_regno + i]->to)
@@ -687,79 +811,91 @@ modify_move_list (move_t list)
          move->deps_num = n;
        }
     }
-  /* Toplogical sorting:  */
-  VEC_truncate (move_t, move_vec, 0);
+  /* Topological sorting:  */
+  move_vec.truncate (0);
   for (move = list; move != NULL; move = move->next)
     traverse_moves (move);
   last = NULL;
-  for (i = (int) VEC_length (move_t, move_vec) - 1; i >= 0; i--)
+  for (i = (int) move_vec.length () - 1; i >= 0; i--)
     {
-      move = VEC_index (move_t, move_vec, i);
+      move = move_vec[i];
       move->next = NULL;
       if (last != NULL)
        last->next = move;
       last = move;
     }
-  first = VEC_last (move_t, move_vec);
+  first = move_vec.last ();
   /* Removing cycles:  */
   curr_tick++;
-  VEC_truncate (move_t, move_vec, 0);
+  move_vec.truncate (0);
   for (move = first; move != NULL; move = move->next)
     {
       from = move->from;
       to = move->to;
       if ((hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (from)) >= 0)
        {
-         nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (from)];
+         nregs = hard_regno_nregs (hard_regno, ALLOCNO_MODE (from));
          for (i = 0; i < nregs; i++)
            if (hard_regno_last_set_check[hard_regno + i] == curr_tick
                && ALLOCNO_HARD_REGNO
                   (hard_regno_last_set[hard_regno + i]->to) >= 0)
              {
+               int n, j;
+               ira_allocno_t new_allocno;
+
                set_move = hard_regno_last_set[hard_regno + i];
                /* It does not matter what loop_tree_node (of TO or
                   FROM) to use for the new allocno because of
                   subsequent IRA internal representation
                   flattening.  */
                new_allocno
-                 = ira_create_allocno (ALLOCNO_REGNO (set_move->to), false,
+                 = create_new_allocno (ALLOCNO_REGNO (set_move->to),
                                        ALLOCNO_LOOP_TREE_NODE (set_move->to));
                ALLOCNO_MODE (new_allocno) = ALLOCNO_MODE (set_move->to);
-               ira_set_allocno_cover_class
-                 (new_allocno, ALLOCNO_COVER_CLASS (set_move->to));
+               ira_set_allocno_class (new_allocno,
+                                      ALLOCNO_CLASS (set_move->to));
+               ira_create_allocno_objects (new_allocno);
                ALLOCNO_ASSIGNED_P (new_allocno) = true;
                ALLOCNO_HARD_REGNO (new_allocno) = -1;
-               ALLOCNO_REG (new_allocno)
-                 = create_new_reg (ALLOCNO_REG (set_move->to));
-               ALLOCNO_CONFLICT_ID (new_allocno) = ALLOCNO_NUM (new_allocno);
+               ALLOCNO_EMIT_DATA (new_allocno)->reg
+                 = ira_create_new_reg (allocno_emit_reg (set_move->to));
+
                /* Make it possibly conflicting with all earlier
                   created allocnos.  Cases where temporary allocnos
                   created to remove the cycles are quite rare.  */
-               ALLOCNO_MIN (new_allocno) = 0;
-               ALLOCNO_MAX (new_allocno) = ira_allocnos_num - 1;
+               n = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (new_allocno);
+               gcc_assert (n == ALLOCNO_NUM_OBJECTS (set_move->to));
+               for (j = 0; j < n; j++)
+                 {
+                   ira_object_t new_obj = ALLOCNO_OBJECT (new_allocno, j);
+
+                   OBJECT_MIN (new_obj) = 0;
+                   OBJECT_MAX (new_obj) = ira_objects_num - 1;
+                 }
+
                new_move = create_move (set_move->to, new_allocno);
                set_move->to = new_allocno;
-               VEC_safe_push (move_t, heap, move_vec, new_move);
+               move_vec.safe_push (new_move);
                ira_move_loops_num++;
                if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
                  fprintf (ira_dump_file,
                           "    Creating temporary allocno a%dr%d\n",
                           ALLOCNO_NUM (new_allocno),
-                          REGNO (ALLOCNO_REG (new_allocno)));
+                          REGNO (allocno_emit_reg (new_allocno)));
              }
        }
       if ((hard_regno = ALLOCNO_HARD_REGNO (to)) < 0)
        continue;
-      nregs = hard_regno_nregs[hard_regno][ALLOCNO_MODE (to)];
+      nregs = hard_regno_nregs (hard_regno, ALLOCNO_MODE (to));
       for (i = 0; i < nregs; i++)
        {
          hard_regno_last_set[hard_regno + i] = move;
          hard_regno_last_set_check[hard_regno + i] = curr_tick;
        }
     }
-  for (i = (int) VEC_length (move_t, move_vec) - 1; i >= 0; i--)
+  for (i = (int) move_vec.length () - 1; i >= 0; i--)
     {
-      move = VEC_index (move_t, move_vec, i);
+      move = move_vec[i];
       move->next = NULL;
       last->next = move;
       last = move;
@@ -769,36 +905,66 @@ modify_move_list (move_t list)
 
 /* Generate RTX move insns from the move list LIST.  This updates
    allocation cost using move execution frequency FREQ.  */
-static rtx
+static rtx_insn *
 emit_move_list (move_t list, int freq)
 {
-  int cost;
-  rtx result, insn;
-  enum machine_mode mode;
-  enum reg_class cover_class;
-
+  rtx to, from, dest;
+  int to_regno, from_regno, cost, regno;
+  rtx_insn *result, *insn;
+  rtx set;
+  machine_mode mode;
+  enum reg_class aclass;
+
+  grow_reg_equivs ();
   start_sequence ();
   for (; list != NULL; list = list->next)
     {
       start_sequence ();
-      emit_move_insn (ALLOCNO_REG (list->to), ALLOCNO_REG (list->from));
+      to = allocno_emit_reg (list->to);
+      to_regno = REGNO (to);
+      from = allocno_emit_reg (list->from);
+      from_regno = REGNO (from);
+      emit_move_insn (to, from);
       list->insn = get_insns ();
       end_sequence ();
-      /* The reload needs to have set up insn codes.  If the reload
-        sets up insn codes by itself, it may fail because insns will
-        have hard registers instead of pseudos and there may be no
-        machine insn with given hard registers.  */
       for (insn = list->insn; insn != NULL_RTX; insn = NEXT_INSN (insn))
-       recog_memoized (insn);
+       {
+         /* The reload needs to have set up insn codes.  If the
+            reload sets up insn codes by itself, it may fail because
+            insns will have hard registers instead of pseudos and
+            there may be no machine insn with given hard
+            registers.  */
+         recog_memoized (insn);
+         /* Add insn to equiv init insn list if it is necessary.
+            Otherwise reload will not remove this insn if it decides
+            to use the equivalence.  */
+         if ((set = single_set (insn)) != NULL_RTX)
+           {
+             dest = SET_DEST (set);
+             if (GET_CODE (dest) == SUBREG)
+               dest = SUBREG_REG (dest);
+             ira_assert (REG_P (dest));
+             regno = REGNO (dest);
+             if (regno >= ira_reg_equiv_len
+                 || (ira_reg_equiv[regno].invariant == NULL_RTX
+                     && ira_reg_equiv[regno].constant == NULL_RTX))
+               continue; /* regno has no equivalence.  */
+             ira_assert ((int) reg_equivs->length () > regno);
+             reg_equiv_init (regno)
+               = gen_rtx_INSN_LIST (VOIDmode, insn, reg_equiv_init (regno));
+           }
+       }
+      if (ira_use_lra_p)
+       ira_update_equiv_info_by_shuffle_insn (to_regno, from_regno, list->insn);
       emit_insn (list->insn);
       mode = ALLOCNO_MODE (list->to);
-      cover_class = ALLOCNO_COVER_CLASS (list->to);
+      aclass = ALLOCNO_CLASS (list->to);
       cost = 0;
       if (ALLOCNO_HARD_REGNO (list->to) < 0)
        {
          if (ALLOCNO_HARD_REGNO (list->from) >= 0)
            {
-             cost = ira_memory_move_cost[mode][cover_class][0] * freq;
+             cost = ira_memory_move_cost[mode][aclass][0] * freq;
              ira_store_cost += cost;
            }
        }
@@ -806,14 +972,14 @@ emit_move_list (move_t list, int freq)
        {
          if (ALLOCNO_HARD_REGNO (list->to) >= 0)
            {
-             cost = ira_memory_move_cost[mode][cover_class][0] * freq;
+             cost = ira_memory_move_cost[mode][aclass][0] * freq;
              ira_load_cost += cost;
            }
        }
       else
        {
-         cost = (ira_get_register_move_cost (mode, cover_class, cover_class)
-                 * freq);
+         ira_init_register_move_cost_if_necessary (mode);
+         cost = ira_register_move_cost[mode][aclass][aclass] * freq;
          ira_shuffle_cost += cost;
        }
       ira_overall_cost += cost;
@@ -831,23 +997,30 @@ emit_moves (void)
   basic_block bb;
   edge_iterator ei;
   edge e;
-  rtx insns, tmp;
+  rtx_insn *insns, *tmp, *next;
 
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     {
       if (at_bb_start[bb->index] != NULL)
        {
          at_bb_start[bb->index] = modify_move_list (at_bb_start[bb->index]);
-         insns = emit_move_list (at_bb_start[bb->index],
-                                 REG_FREQ_FROM_BB (bb));
+         insns
+           = emit_move_list (at_bb_start[bb->index], REG_FREQ_FROM_BB (bb));
          tmp = BB_HEAD (bb);
          if (LABEL_P (tmp))
            tmp = NEXT_INSN (tmp);
          if (NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (tmp))
            tmp = NEXT_INSN (tmp);
+         /* Make sure to put the location of TMP or a subsequent instruction
+            to avoid inheriting the location of the previous instruction.  */
+         next = tmp;
+         while (next && !NONDEBUG_INSN_P (next))
+           next = NEXT_INSN (next);
+         if (next)
+           set_insn_locations (insns, INSN_LOCATION (next));
          if (tmp == BB_HEAD (bb))
            emit_insn_before (insns, tmp);
-         else if (tmp != NULL_RTX)
+         else if (tmp)
            emit_insn_after (insns, PREV_INSN (tmp));
          else
            emit_insn_after (insns, get_last_insn ());
@@ -891,7 +1064,7 @@ update_costs (ira_allocno_t a, bool read_p, int freq)
       ALLOCNO_NREFS (a)++;
       ALLOCNO_FREQ (a) += freq;
       ALLOCNO_MEMORY_COST (a)
-       += (ira_memory_move_cost[ALLOCNO_MODE (a)][ALLOCNO_COVER_CLASS (a)]
+       += (ira_memory_move_cost[ALLOCNO_MODE (a)][ALLOCNO_CLASS (a)]
            [read_p ? 1 : 0] * freq);
       if (ALLOCNO_CAP (a) != NULL)
        a = ALLOCNO_CAP (a);
@@ -912,9 +1085,9 @@ add_range_and_copies_from_move_list (move_t list, ira_loop_tree_node_t node,
   int start, n;
   unsigned int regno;
   move_t move;
-  ira_allocno_t to, from, a;
+  ira_allocno_t a;
   ira_copy_t cp;
-  allocno_live_range_t r;
+  live_range_t r;
   bitmap_iterator bi;
   HARD_REG_SET hard_regs_live;
 
@@ -930,84 +1103,111 @@ add_range_and_copies_from_move_list (move_t list, ira_loop_tree_node_t node,
   start = ira_max_point;
   for (move = list; move != NULL; move = move->next)
     {
-      from = move->from;
-      to = move->to;
-      if (ALLOCNO_CONFLICT_ALLOCNO_ARRAY (to) == NULL)
-       {
-         if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
-           fprintf (ira_dump_file, "    Allocate conflicts for a%dr%d\n",
-                    ALLOCNO_NUM (to), REGNO (ALLOCNO_REG (to)));
-         ira_allocate_allocno_conflicts (to, n);
-       }
+      ira_allocno_t from = move->from;
+      ira_allocno_t to = move->to;
+      int nr, i;
+
       bitmap_clear_bit (live_through, ALLOCNO_REGNO (from));
       bitmap_clear_bit (live_through, ALLOCNO_REGNO (to));
-      IOR_HARD_REG_SET (ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REGS (from), hard_regs_live);
-      IOR_HARD_REG_SET (ALLOCNO_CONFLICT_HARD_REGS (to), hard_regs_live);
-      IOR_HARD_REG_SET (ALLOCNO_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (from),
-                       hard_regs_live);
-      IOR_HARD_REG_SET (ALLOCNO_TOTAL_CONFLICT_HARD_REGS (to), hard_regs_live);
+
+      nr = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (to);
+      for (i = 0; i < nr; i++)
+       {
+         ira_object_t to_obj = ALLOCNO_OBJECT (to, i);
+         if (OBJECT_CONFLICT_ARRAY (to_obj) == NULL)
+           {
+             if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
+               fprintf (ira_dump_file, "    Allocate conflicts for a%dr%d\n",
+                        ALLOCNO_NUM (to), REGNO (allocno_emit_reg (to)));
+             ira_allocate_object_conflicts (to_obj, n);
+           }
+       }
+      ior_hard_reg_conflicts (from, &hard_regs_live);
+      ior_hard_reg_conflicts (to, &hard_regs_live);
+
       update_costs (from, true, freq);
       update_costs (to, false, freq);
       cp = ira_add_allocno_copy (from, to, freq, false, move->insn, NULL);
       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
        fprintf (ira_dump_file, "    Adding cp%d:a%dr%d-a%dr%d\n",
                 cp->num, ALLOCNO_NUM (cp->first),
-                REGNO (ALLOCNO_REG (cp->first)), ALLOCNO_NUM (cp->second),
-                REGNO (ALLOCNO_REG (cp->second)));
-      r = ALLOCNO_LIVE_RANGES (from);
-      if (r == NULL || r->finish >= 0)
+                REGNO (allocno_emit_reg (cp->first)),
+                ALLOCNO_NUM (cp->second),
+                REGNO (allocno_emit_reg (cp->second)));
+
+      nr = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (from);
+      for (i = 0; i < nr; i++)
        {
-         ALLOCNO_LIVE_RANGES (from)
-           = ira_create_allocno_live_range (from, start, ira_max_point, r);
-         if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
-           fprintf (ira_dump_file,
-                    "    Adding range [%d..%d] to allocno a%dr%d\n",
-                    start, ira_max_point, ALLOCNO_NUM (from),
-                    REGNO (ALLOCNO_REG (from)));
+         ira_object_t from_obj = ALLOCNO_OBJECT (from, i);
+         r = OBJECT_LIVE_RANGES (from_obj);
+         if (r == NULL || r->finish >= 0)
+           {
+             ira_add_live_range_to_object (from_obj, start, ira_max_point);
+             if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
+               fprintf (ira_dump_file,
+                        "    Adding range [%d..%d] to allocno a%dr%d\n",
+                        start, ira_max_point, ALLOCNO_NUM (from),
+                        REGNO (allocno_emit_reg (from)));
+           }
+         else
+           {
+             r->finish = ira_max_point;
+             if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
+               fprintf (ira_dump_file,
+                        "    Adding range [%d..%d] to allocno a%dr%d\n",
+                        r->start, ira_max_point, ALLOCNO_NUM (from),
+                        REGNO (allocno_emit_reg (from)));
+           }
        }
-      else
+      ira_max_point++;
+      nr = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (to);
+      for (i = 0; i < nr; i++)
        {
-         r->finish = ira_max_point;
-         if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
-           fprintf (ira_dump_file,
-                    "    Adding range [%d..%d] to allocno a%dr%d\n",
-                    r->start, ira_max_point, ALLOCNO_NUM (from),
-                    REGNO (ALLOCNO_REG (from)));
+         ira_object_t to_obj = ALLOCNO_OBJECT (to, i);
+         ira_add_live_range_to_object (to_obj, ira_max_point, -1);
        }
       ira_max_point++;
-      ALLOCNO_LIVE_RANGES (to)
-       = ira_create_allocno_live_range (to, ira_max_point, -1,
-                                        ALLOCNO_LIVE_RANGES (to));
-      ira_max_point++;
     }
   for (move = list; move != NULL; move = move->next)
     {
-      r = ALLOCNO_LIVE_RANGES (move->to);
-      if (r->finish < 0)
+      int nr, i;
+      nr = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (move->to);
+      for (i = 0; i < nr; i++)
        {
-         r->finish = ira_max_point - 1;
-         if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
-           fprintf (ira_dump_file,
-                    "    Adding range [%d..%d] to allocno a%dr%d\n",
-                    r->start, r->finish, ALLOCNO_NUM (move->to),
-                    REGNO (ALLOCNO_REG (move->to)));
+         ira_object_t to_obj = ALLOCNO_OBJECT (move->to, i);
+         r = OBJECT_LIVE_RANGES (to_obj);
+         if (r->finish < 0)
+           {
+             r->finish = ira_max_point - 1;
+             if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
+               fprintf (ira_dump_file,
+                        "    Adding range [%d..%d] to allocno a%dr%d\n",
+                        r->start, r->finish, ALLOCNO_NUM (move->to),
+                        REGNO (allocno_emit_reg (move->to)));
+           }
        }
     }
   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (live_through, FIRST_PSEUDO_REGISTER, regno, bi)
     {
+      ira_allocno_t to;
+      int nr, i;
+
       a = node->regno_allocno_map[regno];
-      if ((to = ALLOCNO_MEM_OPTIMIZED_DEST (a)) != NULL)
+      if ((to = ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->mem_optimized_dest) != NULL)
        a = to;
-      ALLOCNO_LIVE_RANGES (a)
-       = ira_create_allocno_live_range (a, start, ira_max_point - 1,
-                                        ALLOCNO_LIVE_RANGES (a));
+      nr = ALLOCNO_NUM_OBJECTS (a);
+      for (i = 0; i < nr; i++)
+       {
+         ira_object_t obj = ALLOCNO_OBJECT (a, i);
+         ira_add_live_range_to_object (obj, start, ira_max_point - 1);
+       }
       if (internal_flag_ira_verbose > 2 && ira_dump_file != NULL)
        fprintf
          (ira_dump_file,
           "    Adding range [%d..%d] to live through %s allocno a%dr%d\n",
           start, ira_max_point - 1,
           to != NULL ? "upper level" : "",
-          ALLOCNO_NUM (a), REGNO (ALLOCNO_REG (a)));
+          ALLOCNO_NUM (a), REGNO (allocno_emit_reg (a)));
     }
 }
 
@@ -1023,21 +1223,22 @@ add_ranges_and_copies (void)
   bitmap live_through;
 
   live_through = ira_allocate_bitmap ();
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     {
       /* It does not matter what loop_tree_node (of source or
         destination block) to use for searching allocnos by their
         regnos because of subsequent IR flattening.  */
       node = IRA_BB_NODE (bb)->parent;
-      bitmap_copy (live_through, DF_LR_IN (bb));
+      bitmap_copy (live_through, df_get_live_in (bb));
       add_range_and_copies_from_move_list
        (at_bb_start[bb->index], node, live_through, REG_FREQ_FROM_BB (bb));
-      bitmap_copy (live_through, DF_LR_OUT (bb));
+      bitmap_copy (live_through, df_get_live_out (bb));
       add_range_and_copies_from_move_list
        (at_bb_end[bb->index], node, live_through, REG_FREQ_FROM_BB (bb));
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
        {
-         bitmap_and (live_through, DF_LR_IN (e->dest), DF_LR_OUT (bb));
+         bitmap_and (live_through,
+                     df_get_live_in (e->dest), df_get_live_out (bb));
          add_range_and_copies_from_move_list
            ((move_t) e->aux, node, live_through,
             REG_FREQ_FROM_EDGE_FREQ (EDGE_FREQUENCY (e)));
@@ -1053,20 +1254,22 @@ void
 ira_emit (bool loops_p)
 {
   basic_block bb;
-  rtx insn;
+  rtx_insn *insn;
   edge_iterator ei;
   edge e;
   ira_allocno_t a;
   ira_allocno_iterator ai;
+  size_t sz;
 
   FOR_EACH_ALLOCNO (a, ai)
-    ALLOCNO_REG (a) = regno_reg_rtx[ALLOCNO_REGNO (a)];
+    ALLOCNO_EMIT_DATA (a)->reg = regno_reg_rtx[ALLOCNO_REGNO (a)];
   if (! loops_p)
     return;
-  at_bb_start = (move_t *) ira_allocate (sizeof (move_t) * last_basic_block);
-  memset (at_bb_start, 0, sizeof (move_t) * last_basic_block);
-  at_bb_end = (move_t *) ira_allocate (sizeof (move_t) * last_basic_block);
-  memset (at_bb_end, 0, sizeof (move_t) * last_basic_block);
+  sz = sizeof (move_t) * last_basic_block_for_fn (cfun);
+  at_bb_start = (move_t *) ira_allocate (sz);
+  memset (at_bb_start, 0, sz);
+  at_bb_end = (move_t *) ira_allocate (sz);
+  memset (at_bb_end, 0, sz);
   local_allocno_bitmap = ira_allocate_bitmap ();
   used_regno_bitmap = ira_allocate_bitmap ();
   renamed_regno_bitmap = ira_allocate_bitmap ();
@@ -1077,12 +1280,12 @@ ira_emit (bool loops_p)
   ira_free_bitmap (renamed_regno_bitmap);
   ira_free_bitmap (local_allocno_bitmap);
   setup_entered_from_non_parent_p ();
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     {
       at_bb_start[bb->index] = NULL;
       at_bb_end[bb->index] = NULL;
       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
-       if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR)
+       if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
          generate_edge_moves (e);
     }
   allocno_last_set
@@ -1092,15 +1295,15 @@ ira_emit (bool loops_p)
   memset (allocno_last_set_check, 0, sizeof (int) * max_reg_num ());
   memset (hard_regno_last_set_check, 0, sizeof (hard_regno_last_set_check));
   curr_tick = 0;
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     unify_moves (bb, true);
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     unify_moves (bb, false);
-  move_vec = VEC_alloc (move_t, heap, ira_allocnos_num);
+  move_vec.create (ira_allocnos_num);
   emit_moves ();
   add_ranges_and_copies ();
   /* Clean up: */
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     {
       free_move_list (at_bb_start[bb->index]);
       free_move_list (at_bb_end[bb->index]);
@@ -1110,7 +1313,7 @@ ira_emit (bool loops_p)
          e->aux = NULL;
        }
     }
-  VEC_free (move_t, heap, move_vec);
+  move_vec.release ();
   ira_free (allocno_last_set_check);
   ira_free (allocno_last_set);
   commit_edge_insertions ();
@@ -1118,7 +1321,7 @@ ira_emit (bool loops_p)
      reload assumes initial insn codes defined.  The insn codes can be
      invalidated by CFG infrastructure for example in jump
      redirection.  */
-  FOR_EACH_BB (bb)
+  FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
     FOR_BB_INSNS_REVERSE (bb, insn)
       if (INSN_P (insn))
        recog_memoized (insn);