[Hexagon] Updating call/jump instruction patterns.
[oota-llvm.git] / lib / Target / Hexagon / HexagonVLIWPacketizer.cpp
1 //===----- HexagonPacketizer.cpp - vliw packetizer ---------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This implements a simple VLIW packetizer using DFA. The packetizer works on
11 // machine basic blocks. For each instruction I in BB, the packetizer consults
12 // the DFA to see if machine resources are available to execute I. If so, the
13 // packetizer checks if I depends on any instruction J in the current packet.
14 // If no dependency is found, I is added to current packet and machine resource
15 // is marked as taken. If any dependency is found, a target API call is made to
16 // prune the dependence.
17 //
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19 #include "llvm/CodeGen/DFAPacketizer.h"
20 #include "Hexagon.h"
21 #include "HexagonMachineFunctionInfo.h"
22 #include "HexagonRegisterInfo.h"
23 #include "HexagonSubtarget.h"
24 #include "HexagonTargetMachine.h"
25 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
26 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
27 #include "llvm/CodeGen/LatencyPriorityQueue.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionAnalysis.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
33 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
34 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
35 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
36 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAG.h"
37 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAGInstrs.h"
38 #include "llvm/CodeGen/ScheduleHazardRecognizer.h"
39 #include "llvm/CodeGen/SchedulerRegistry.h"
40 #include "llvm/MC/MCInstrItineraries.h"
41 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
42 #include "llvm/Support/Compiler.h"
43 #include "llvm/Support/Debug.h"
44 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
45 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
46 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
47 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
48 #include <map>
49 #include <vector>
50
51 using namespace llvm;
52
53 #define DEBUG_TYPE "packets"
54
55 static cl::opt<bool> PacketizeVolatiles("hexagon-packetize-volatiles",
56       cl::ZeroOrMore, cl::Hidden, cl::init(true),
57       cl::desc("Allow non-solo packetization of volatile memory references"));
58
59 namespace llvm {
60   void initializeHexagonPacketizerPass(PassRegistry&);
61 }
62
63
64 namespace {
65   class HexagonPacketizer : public MachineFunctionPass {
66
67   public:
68     static char ID;
69     HexagonPacketizer() : MachineFunctionPass(ID) {
70       initializeHexagonPacketizerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
71     }
72
73     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
74       AU.setPreservesCFG();
75       AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
76       AU.addRequired<MachineBranchProbabilityInfo>();
77       AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
78       AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
79       AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
80       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
81     }
82
83     const char *getPassName() const override {
84       return "Hexagon Packetizer";
85     }
86
87     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) override;
88   };
89   char HexagonPacketizer::ID = 0;
90
91   class HexagonPacketizerList : public VLIWPacketizerList {
92
93   private:
94
95     // Has the instruction been promoted to a dot-new instruction.
96     bool PromotedToDotNew;
97
98     // Has the instruction been glued to allocframe.
99     bool GlueAllocframeStore;
100
101     // Has the feeder instruction been glued to new value jump.
102     bool GlueToNewValueJump;
103
104     // Check if there is a dependence between some instruction already in this
105     // packet and this instruction.
106     bool Dependence;
107
108     // Only check for dependence if there are resources available to
109     // schedule this instruction.
110     bool FoundSequentialDependence;
111
112     /// \brief A handle to the branch probability pass.
113    const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI;
114
115    // Track MIs with ignored dependece.
116    std::vector<MachineInstr*> IgnoreDepMIs;
117
118   public:
119     // Ctor.
120     HexagonPacketizerList(MachineFunction &MF, MachineLoopInfo &MLI,
121                           const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI);
122
123     // initPacketizerState - initialize some internal flags.
124     void initPacketizerState() override;
125
126     // ignorePseudoInstruction - Ignore bundling of pseudo instructions.
127     bool ignorePseudoInstruction(MachineInstr *MI,
128                                  MachineBasicBlock *MBB) override;
129
130     // isSoloInstruction - return true if instruction MI can not be packetized
131     // with any other instruction, which means that MI itself is a packet.
132     bool isSoloInstruction(MachineInstr *MI) override;
133
134     // isLegalToPacketizeTogether - Is it legal to packetize SUI and SUJ
135     // together.
136     bool isLegalToPacketizeTogether(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) override;
137
138     // isLegalToPruneDependencies - Is it legal to prune dependece between SUI
139     // and SUJ.
140     bool isLegalToPruneDependencies(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) override;
141
142     MachineBasicBlock::iterator addToPacket(MachineInstr *MI) override;
143   private:
144     bool IsCallDependent(MachineInstr* MI, SDep::Kind DepType, unsigned DepReg);
145     bool PromoteToDotNew(MachineInstr* MI, SDep::Kind DepType,
146                          MachineBasicBlock::iterator &MII,
147                          const TargetRegisterClass* RC);
148     bool CanPromoteToDotNew(MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
149                             const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
150                             MachineBasicBlock::iterator &MII,
151                             const TargetRegisterClass *RC);
152     bool
153     CanPromoteToNewValue(MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
154                          const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
155                          MachineBasicBlock::iterator &MII);
156     bool CanPromoteToNewValueStore(
157         MachineInstr *MI, MachineInstr *PacketMI, unsigned DepReg,
158         const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit);
159     bool DemoteToDotOld(MachineInstr *MI);
160     bool ArePredicatesComplements(
161         MachineInstr *MI1, MachineInstr *MI2,
162         const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit);
163     bool RestrictingDepExistInPacket(MachineInstr *, unsigned,
164                                      const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &);
165     bool isNewifiable(MachineInstr* MI);
166     bool isCondInst(MachineInstr* MI);
167     bool tryAllocateResourcesForConstExt(MachineInstr* MI);
168     bool canReserveResourcesForConstExt(MachineInstr *MI);
169     void reserveResourcesForConstExt(MachineInstr* MI);
170     bool isNewValueInst(MachineInstr* MI);
171   };
172 }
173
174 INITIALIZE_PASS_BEGIN(HexagonPacketizer, "packets", "Hexagon Packetizer",
175                       false, false)
176 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineDominatorTree)
177 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineBranchProbabilityInfo)
178 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineLoopInfo)
179 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
180 INITIALIZE_PASS_END(HexagonPacketizer, "packets", "Hexagon Packetizer",
181                     false, false)
182
183
184 // HexagonPacketizerList Ctor.
185 HexagonPacketizerList::HexagonPacketizerList(
186     MachineFunction &MF, MachineLoopInfo &MLI,
187     const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI)
188     : VLIWPacketizerList(MF, MLI, true) {
189   this->MBPI = MBPI;
190 }
191
192 bool HexagonPacketizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
193   const TargetInstrInfo *TII = Fn.getSubtarget().getInstrInfo();
194   MachineLoopInfo &MLI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
195   const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI =
196     &getAnalysis<MachineBranchProbabilityInfo>();
197   // Instantiate the packetizer.
198   HexagonPacketizerList Packetizer(Fn, MLI, MBPI);
199
200   // DFA state table should not be empty.
201   assert(Packetizer.getResourceTracker() && "Empty DFA table!");
202
203   //
204   // Loop over all basic blocks and remove KILL pseudo-instructions
205   // These instructions confuse the dependence analysis. Consider:
206   // D0 = ...   (Insn 0)
207   // R0 = KILL R0, D0 (Insn 1)
208   // R0 = ... (Insn 2)
209   // Here, Insn 1 will result in the dependence graph not emitting an output
210   // dependence between Insn 0 and Insn 2. This can lead to incorrect
211   // packetization
212   //
213   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
214        MBB != MBBe; ++MBB) {
215     MachineBasicBlock::iterator End = MBB->end();
216     MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin();
217     while (MI != End) {
218       if (MI->isKill()) {
219         MachineBasicBlock::iterator DeleteMI = MI;
220         ++MI;
221         MBB->erase(DeleteMI);
222         End = MBB->end();
223         continue;
224       }
225       ++MI;
226     }
227   }
228
229   // Loop over all of the basic blocks.
230   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
231        MBB != MBBe; ++MBB) {
232     // Find scheduling regions and schedule / packetize each region.
233     unsigned RemainingCount = MBB->size();
234     for(MachineBasicBlock::iterator RegionEnd = MBB->end();
235         RegionEnd != MBB->begin();) {
236       // The next region starts above the previous region. Look backward in the
237       // instruction stream until we find the nearest boundary.
238       MachineBasicBlock::iterator I = RegionEnd;
239       for(;I != MBB->begin(); --I, --RemainingCount) {
240         if (TII->isSchedulingBoundary(std::prev(I), MBB, Fn))
241           break;
242       }
243       I = MBB->begin();
244
245       // Skip empty scheduling regions.
246       if (I == RegionEnd) {
247         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
248         --RemainingCount;
249         continue;
250       }
251       // Skip regions with one instruction.
252       if (I == std::prev(RegionEnd)) {
253         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
254         continue;
255       }
256
257       Packetizer.PacketizeMIs(MBB, I, RegionEnd);
258       RegionEnd = I;
259     }
260   }
261
262   return true;
263 }
264
265
266 static bool IsIndirectCall(MachineInstr* MI) {
267   return MI->getOpcode() == Hexagon::J2_callr;
268 }
269
270 // Reserve resources for constant extender. Trigure an assertion if
271 // reservation fail.
272 void HexagonPacketizerList::reserveResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
273   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
274   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
275   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
276                                                   MI->getDebugLoc());
277
278   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
279     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
280     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
281   } else {
282     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
283     llvm_unreachable("can not reserve resources for constant extender.");
284   }
285   return;
286 }
287
288 bool HexagonPacketizerList::canReserveResourcesForConstExt(MachineInstr *MI) {
289   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
290   assert((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
291          "Should only be called for constant extended instructions");
292   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
293   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
294                                                   MI->getDebugLoc());
295   bool CanReserve = ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI);
296   MF->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
297   return CanReserve;
298 }
299
300 // Allocate resources (i.e. 4 bytes) for constant extender. If succeed, return
301 // true, otherwise, return false.
302 bool HexagonPacketizerList::tryAllocateResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
303   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
304   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
305   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
306                                                   MI->getDebugLoc());
307
308   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
309     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
310     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
311     return true;
312   } else {
313     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
314     return false;
315   }
316 }
317
318
319 bool HexagonPacketizerList::IsCallDependent(MachineInstr* MI,
320                                           SDep::Kind DepType,
321                                           unsigned DepReg) {
322
323   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
324   const HexagonRegisterInfo *QRI =
325       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
326
327   // Check for lr dependence
328   if (DepReg == QRI->getRARegister()) {
329     return true;
330   }
331
332   if (QII->isDeallocRet(MI)) {
333     if (DepReg == QRI->getFrameRegister() ||
334         DepReg == QRI->getStackRegister())
335       return true;
336   }
337
338   // Check if this is a predicate dependence
339   const TargetRegisterClass* RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
340   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
341     return true;
342   }
343
344   //
345   // Lastly check for an operand used in an indirect call
346   // If we had an attribute for checking if an instruction is an indirect call,
347   // then we could have avoided this relatively brittle implementation of
348   // IsIndirectCall()
349   //
350   // Assumes that the first operand of the CALLr is the function address
351   //
352   if (IsIndirectCall(MI) && (DepType == SDep::Data)) {
353     MachineOperand MO = MI->getOperand(0);
354     if (MO.isReg() && MO.isUse() && (MO.getReg() == DepReg)) {
355       return true;
356     }
357   }
358
359   return false;
360 }
361
362 static bool IsRegDependence(const SDep::Kind DepType) {
363   return (DepType == SDep::Data || DepType == SDep::Anti ||
364           DepType == SDep::Output);
365 }
366
367 static bool IsDirectJump(MachineInstr* MI) {
368   return (MI->getOpcode() == Hexagon::J2_jump);
369 }
370
371 static bool IsSchedBarrier(MachineInstr* MI) {
372   switch (MI->getOpcode()) {
373   case Hexagon::BARRIER:
374     return true;
375   }
376   return false;
377 }
378
379 static bool IsControlFlow(MachineInstr* MI) {
380   return (MI->getDesc().isTerminator() || MI->getDesc().isCall());
381 }
382
383 static bool IsLoopN(MachineInstr *MI) {
384   return (MI->getOpcode() == Hexagon::J2_loop0i ||
385           MI->getOpcode() == Hexagon::J2_loop0r);
386 }
387
388 /// DoesModifyCalleeSavedReg - Returns true if the instruction modifies a
389 /// callee-saved register.
390 static bool DoesModifyCalleeSavedReg(MachineInstr *MI,
391                                      const TargetRegisterInfo *TRI) {
392   for (const MCPhysReg *CSR = TRI->getCalleeSavedRegs(); *CSR; ++CSR) {
393     unsigned CalleeSavedReg = *CSR;
394     if (MI->modifiesRegister(CalleeSavedReg, TRI))
395       return true;
396   }
397   return false;
398 }
399
400 // Returns true if an instruction can be promoted to .new predicate
401 // or new-value store.
402 bool HexagonPacketizerList::isNewifiable(MachineInstr* MI) {
403   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
404   if ( isCondInst(MI) || QII->mayBeNewStore(MI))
405     return true;
406   else
407     return false;
408 }
409
410 bool HexagonPacketizerList::isCondInst (MachineInstr* MI) {
411   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
412   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
413                                     // bug 5670: until that is fixed,
414                                     // this portion is disabled.
415   if (   TID.isConditionalBranch()  // && !IsRegisterJump(MI)) ||
416       || QII->isConditionalTransfer(MI)
417       || QII->isConditionalALU32(MI)
418       || QII->isConditionalLoad(MI)
419       || QII->isConditionalStore(MI)) {
420     return true;
421   }
422   return false;
423 }
424
425
426 // Promote an instructiont to its .new form.
427 // At this time, we have already made a call to CanPromoteToDotNew
428 // and made sure that it can *indeed* be promoted.
429 bool HexagonPacketizerList::PromoteToDotNew(MachineInstr* MI,
430                         SDep::Kind DepType, MachineBasicBlock::iterator &MII,
431                         const TargetRegisterClass* RC) {
432
433   assert (DepType == SDep::Data);
434   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
435
436   int NewOpcode;
437   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass)
438     NewOpcode = QII->GetDotNewPredOp(MI, MBPI);
439   else
440     NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
441   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
442
443   return true;
444 }
445
446 bool HexagonPacketizerList::DemoteToDotOld(MachineInstr* MI) {
447   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
448   int NewOpcode = QII->GetDotOldOp(MI->getOpcode());
449   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
450   return true;
451 }
452
453 enum PredicateKind {
454   PK_False,
455   PK_True,
456   PK_Unknown
457 };
458
459 /// Returns true if an instruction is predicated on p0 and false if it's
460 /// predicated on !p0.
461 static PredicateKind getPredicateSense(MachineInstr* MI,
462                                        const HexagonInstrInfo *QII) {
463   if (!QII->isPredicated(MI))
464     return PK_Unknown;
465
466   if (QII->isPredicatedTrue(MI))
467     return PK_True;
468
469   return PK_False;
470 }
471
472 static MachineOperand& GetPostIncrementOperand(MachineInstr *MI,
473                                                const HexagonInstrInfo *QII) {
474   assert(QII->isPostIncrement(MI) && "Not a post increment operation.");
475 #ifndef NDEBUG
476   // Post Increment means duplicates. Use dense map to find duplicates in the
477   // list. Caution: Densemap initializes with the minimum of 64 buckets,
478   // whereas there are at most 5 operands in the post increment.
479   DenseMap<unsigned,  unsigned> DefRegsSet;
480   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
481     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
482         MI->getOperand(opNum).isDef()) {
483       DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()] = 1;
484     }
485
486   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
487     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
488         MI->getOperand(opNum).isUse()) {
489       if (DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()]) {
490         return MI->getOperand(opNum);
491       }
492     }
493 #else
494   if (MI->getDesc().mayLoad()) {
495     // The 2nd operand is always the post increment operand in load.
496     assert(MI->getOperand(1).isReg() &&
497                 "Post increment operand has be to a register.");
498     return (MI->getOperand(1));
499   }
500   if (MI->getDesc().mayStore()) {
501     // The 1st operand is always the post increment operand in store.
502     assert(MI->getOperand(0).isReg() &&
503                 "Post increment operand has be to a register.");
504     return (MI->getOperand(0));
505   }
506 #endif
507   // we should never come here.
508   llvm_unreachable("mayLoad or mayStore not set for Post Increment operation");
509 }
510
511 // get the value being stored
512 static MachineOperand& GetStoreValueOperand(MachineInstr *MI) {
513   // value being stored is always the last operand.
514   return (MI->getOperand(MI->getNumOperands()-1));
515 }
516
517 // can be new value store?
518 // Following restrictions are to be respected in convert a store into
519 // a new value store.
520 // 1. If an instruction uses auto-increment, its address register cannot
521 //    be a new-value register. Arch Spec 5.4.2.1
522 // 2. If an instruction uses absolute-set addressing mode,
523 //    its address register cannot be a new-value register.
524 //    Arch Spec 5.4.2.1.TODO: This is not enabled as
525 //    as absolute-set address mode patters are not implemented.
526 // 3. If an instruction produces a 64-bit result, its registers cannot be used
527 //    as new-value registers. Arch Spec 5.4.2.2.
528 // 4. If the instruction that sets a new-value register is conditional, then
529 //    the instruction that uses the new-value register must also be conditional,
530 //    and both must always have their predicates evaluate identically.
531 //    Arch Spec 5.4.2.3.
532 // 5. There is an implied restriction of a packet can not have another store,
533 //    if there is a  new value store in the packet. Corollary, if there is
534 //    already a store in a packet, there can not be a new value store.
535 //    Arch Spec: 3.4.4.2
536 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValueStore(
537     MachineInstr *MI, MachineInstr *PacketMI, unsigned DepReg,
538     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
539   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
540   // Make sure we are looking at the store, that can be promoted.
541   if (!QII->mayBeNewStore(MI))
542     return false;
543
544   // Make sure there is dependency and can be new value'ed
545   if (GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
546       GetStoreValueOperand(MI).getReg() != DepReg)
547     return false;
548
549   const HexagonRegisterInfo *QRI =
550       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
551   const MCInstrDesc& MCID = PacketMI->getDesc();
552   // first operand is always the result
553
554   const TargetRegisterClass* PacketRC = QII->getRegClass(MCID, 0, QRI, MF);
555
556   // if there is already an store in the packet, no can do new value store
557   // Arch Spec 3.4.4.2.
558   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VI = CurrentPacketMIs.begin(),
559          VE = CurrentPacketMIs.end();
560        (VI != VE); ++VI) {
561     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
562     if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore() ||
563         // if we have mayStore = 1 set on ALLOCFRAME and DEALLOCFRAME,
564         // then we don't need this
565         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe ||
566         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::L2_deallocframe)
567       return false;
568   }
569
570   if (PacketRC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
571     // new value store constraint: double regs can not feed into new value store
572     // arch spec section: 5.4.2.2
573     return false;
574   }
575
576   // Make sure it's NOT the post increment register that we are going to
577   // new value.
578   if (QII->isPostIncrement(MI) &&
579       MI->getDesc().mayStore() &&
580       GetPostIncrementOperand(MI, QII).getReg() == DepReg) {
581     return false;
582   }
583
584   if (QII->isPostIncrement(PacketMI) &&
585       PacketMI->getDesc().mayLoad() &&
586       GetPostIncrementOperand(PacketMI, QII).getReg() == DepReg) {
587     // if source is post_inc, or absolute-set addressing,
588     // it can not feed into new value store
589     //  r3 = memw(r2++#4)
590     //  memw(r30 + #-1404) = r2.new -> can not be new value store
591     // arch spec section: 5.4.2.1
592     return false;
593   }
594
595   // If the source that feeds the store is predicated, new value store must
596   // also be predicated.
597   if (QII->isPredicated(PacketMI)) {
598     if (!QII->isPredicated(MI))
599       return false;
600
601     // Check to make sure that they both will have their predicates
602     // evaluate identically
603     unsigned predRegNumSrc = 0;
604     unsigned predRegNumDst = 0;
605     const TargetRegisterClass* predRegClass = nullptr;
606
607     // Get predicate register used in the source instruction
608     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
609       if ( PacketMI->getOperand(opNum).isReg())
610       predRegNumSrc = PacketMI->getOperand(opNum).getReg();
611       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumSrc);
612       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
613         break;
614       }
615     }
616     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
617         ("predicate register not found in a predicated PacketMI instruction"));
618
619     // Get predicate register used in new-value store instruction
620     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
621       if ( MI->getOperand(opNum).isReg())
622       predRegNumDst = MI->getOperand(opNum).getReg();
623       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumDst);
624       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
625         break;
626       }
627     }
628     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
629             ("predicate register not found in a predicated MI instruction"));
630
631     // New-value register producer and user (store) need to satisfy these
632     // constraints:
633     // 1) Both instructions should be predicated on the same register.
634     // 2) If producer of the new-value register is .new predicated then store
635     // should also be .new predicated and if producer is not .new predicated
636     // then store should not be .new predicated.
637     // 3) Both new-value register producer and user should have same predicate
638     // sense, i.e, either both should be negated or both should be none negated.
639
640     if (( predRegNumDst != predRegNumSrc) ||
641           QII->isDotNewInst(PacketMI) != QII->isDotNewInst(MI)  ||
642           getPredicateSense(MI, QII) != getPredicateSense(PacketMI, QII)) {
643       return false;
644     }
645   }
646
647   // Make sure that other than the new-value register no other store instruction
648   // register has been modified in the same packet. Predicate registers can be
649   // modified by they should not be modified between the producer and the store
650   // instruction as it will make them both conditional on different values.
651   // We already know this to be true for all the instructions before and
652   // including PacketMI. Howerver, we need to perform the check for the
653   // remaining instructions in the packet.
654
655   std::vector<MachineInstr*>::iterator VI;
656   std::vector<MachineInstr*>::iterator VE;
657   unsigned StartCheck = 0;
658
659   for (VI=CurrentPacketMIs.begin(), VE = CurrentPacketMIs.end();
660       (VI != VE); ++VI) {
661     SUnit *TempSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
662     MachineInstr* TempMI = TempSU->getInstr();
663
664     // Following condition is true for all the instructions until PacketMI is
665     // reached (StartCheck is set to 0 before the for loop).
666     // StartCheck flag is 1 for all the instructions after PacketMI.
667     if (TempMI != PacketMI && !StartCheck) // start processing only after
668       continue;                            // encountering PacketMI
669
670     StartCheck = 1;
671     if (TempMI == PacketMI) // We don't want to check PacketMI for dependence
672       continue;
673
674     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
675       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
676           TempSU->getInstr()->modifiesRegister(MI->getOperand(opNum).getReg(),
677                                                QRI))
678         return false;
679     }
680   }
681
682   // Make sure that for non-POST_INC stores:
683   // 1. The only use of reg is DepReg and no other registers.
684   //    This handles V4 base+index registers.
685   //    The following store can not be dot new.
686   //    Eg.   r0 = add(r0, #3)a
687   //          memw(r1+r0<<#2) = r0
688   if (!QII->isPostIncrement(MI) &&
689       GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
690       GetStoreValueOperand(MI).getReg() == DepReg) {
691     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands()-1; opNum++) {
692       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
693           MI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg) {
694         return false;
695       }
696     }
697     // 2. If data definition is because of implicit definition of the register,
698     //    do not newify the store. Eg.
699     //    %R9<def> = ZXTH %R12, %D6<imp-use>, %R12<imp-def>
700     //    STrih_indexed %R8, 2, %R12<kill>; mem:ST2[%scevgep343]
701     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
702       if (PacketMI->getOperand(opNum).isReg() &&
703           PacketMI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg &&
704           PacketMI->getOperand(opNum).isDef() &&
705           PacketMI->getOperand(opNum).isImplicit()) {
706         return false;
707       }
708     }
709   }
710
711   // Can be dot new store.
712   return true;
713 }
714
715 // can this MI to promoted to either
716 // new value store or new value jump
717 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValue(
718     MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
719     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
720     MachineBasicBlock::iterator &MII) {
721
722   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
723   const HexagonRegisterInfo *QRI =
724       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
725   if (!QRI->Subtarget.hasV4TOps() ||
726       !QII->mayBeNewStore(MI))
727     return false;
728
729   MachineInstr *PacketMI = PacketSU->getInstr();
730
731   // Check to see the store can be new value'ed.
732   if (CanPromoteToNewValueStore(MI, PacketMI, DepReg, MIToSUnit))
733     return true;
734
735   // Check to see the compare/jump can be new value'ed.
736   // This is done as a pass on its own. Don't need to check it here.
737   return false;
738 }
739
740 // Check to see if an instruction can be dot new
741 // There are three kinds.
742 // 1. dot new on predicate - V2/V3/V4
743 // 2. dot new on stores NV/ST - V4
744 // 3. dot new on jump NV/J - V4 -- This is generated in a pass.
745 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToDotNew(
746     MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
747     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
748     MachineBasicBlock::iterator &MII, const TargetRegisterClass *RC) {
749   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
750   // Already a dot new instruction.
751   if (QII->isDotNewInst(MI) && !QII->mayBeNewStore(MI))
752     return false;
753
754   if (!isNewifiable(MI))
755     return false;
756
757   // predicate .new
758   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass && isCondInst(MI))
759       return true;
760   else if (RC != &Hexagon::PredRegsRegClass &&
761       !QII->mayBeNewStore(MI)) // MI is not a new-value store
762     return false;
763   else {
764     // Create a dot new machine instruction to see if resources can be
765     // allocated. If not, bail out now.
766     int NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
767     const MCInstrDesc &desc = QII->get(NewOpcode);
768     DebugLoc dl;
769     MachineInstr *NewMI =
770                     MI->getParent()->getParent()->CreateMachineInstr(desc, dl);
771     bool ResourcesAvailable = ResourceTracker->canReserveResources(NewMI);
772     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(NewMI);
773
774     if (!ResourcesAvailable)
775       return false;
776
777     // new value store only
778     // new new value jump generated as a passes
779     if (!CanPromoteToNewValue(MI, PacketSU, DepReg, MIToSUnit, MII)) {
780       return false;
781     }
782   }
783   return true;
784 }
785
786 // Go through the packet instructions and search for anti dependency
787 // between them and DepReg from MI
788 // Consider this case:
789 // Trying to add
790 // a) %R1<def> = TFRI_cdNotPt %P3, 2
791 // to this packet:
792 // {
793 //   b) %P0<def> = OR_pp %P3<kill>, %P0<kill>
794 //   c) %P3<def> = TFR_PdRs %R23
795 //   d) %R1<def> = TFRI_cdnPt %P3, 4
796 //  }
797 // The P3 from a) and d) will be complements after
798 // a)'s P3 is converted to .new form
799 // Anti Dep between c) and b) is irrelevant for this case
800 bool HexagonPacketizerList::RestrictingDepExistInPacket(
801     MachineInstr *MI, unsigned DepReg,
802     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
803
804   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
805   SUnit *PacketSUDep = MIToSUnit.find(MI)->second;
806
807   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
808        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
809
810     // We only care for dependencies to predicated instructions
811     if(!QII->isPredicated(*VIN)) continue;
812
813     // Scheduling Unit for current insn in the packet
814     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VIN)->second;
815
816     // Look at dependencies between current members of the packet
817     // and predicate defining instruction MI.
818     // Make sure that dependency is on the exact register
819     // we care about.
820     if (PacketSU->isSucc(PacketSUDep)) {
821       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
822         if ((PacketSU->Succs[i].getSUnit() == PacketSUDep) &&
823             (PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Anti) &&
824             (PacketSU->Succs[i].getReg() == DepReg)) {
825           return true;
826         }
827       }
828     }
829   }
830
831   return false;
832 }
833
834
835 /// Gets the predicate register of a predicated instruction.
836 static unsigned getPredicatedRegister(MachineInstr *MI,
837                                       const HexagonInstrInfo *QII) {
838   /// We use the following rule: The first predicate register that is a use is
839   /// the predicate register of a predicated instruction.
840
841   assert(QII->isPredicated(MI) && "Must be predicated instruction");
842
843   for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
844        OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
845     MachineOperand &Op = *OI;
846     if (Op.isReg() && Op.getReg() && Op.isUse() &&
847         Hexagon::PredRegsRegClass.contains(Op.getReg()))
848       return Op.getReg();
849   }
850
851   llvm_unreachable("Unknown instruction operand layout");
852
853   return 0;
854 }
855
856 // Given two predicated instructions, this function detects whether
857 // the predicates are complements
858 bool HexagonPacketizerList::ArePredicatesComplements(
859     MachineInstr *MI1, MachineInstr *MI2,
860     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
861
862   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
863
864   // If we don't know the predicate sense of the instructions bail out early, we
865   // need it later.
866   if (getPredicateSense(MI1, QII) == PK_Unknown ||
867       getPredicateSense(MI2, QII) == PK_Unknown)
868     return false;
869
870   // Scheduling unit for candidate
871   SUnit *SU = MIToSUnit.find(MI1)->second;
872
873   // One corner case deals with the following scenario:
874   // Trying to add
875   // a) %R24<def> = TFR_cPt %P0, %R25
876   // to this packet:
877   //
878   // {
879   //   b) %R25<def> = TFR_cNotPt %P0, %R24
880   //   c) %P0<def> = CMPEQri %R26, 1
881   // }
882   //
883   // On general check a) and b) are complements, but
884   // presence of c) will convert a) to .new form, and
885   // then it is not a complement
886   // We attempt to detect it by analyzing  existing
887   // dependencies in the packet
888
889   // Analyze relationships between all existing members of the packet.
890   // Look for Anti dependecy on the same predicate reg
891   // as used in the candidate
892   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
893        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
894
895     // Scheduling Unit for current insn in the packet
896     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VIN)->second;
897
898     // If this instruction in the packet is succeeded by the candidate...
899     if (PacketSU->isSucc(SU)) {
900       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
901         // The corner case exist when there is true data
902         // dependency between candidate and one of current
903         // packet members, this dep is on predicate reg, and
904         // there already exist anti dep on the same pred in
905         // the packet.
906         if (PacketSU->Succs[i].getSUnit() == SU &&
907             PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Data &&
908             Hexagon::PredRegsRegClass.contains(
909               PacketSU->Succs[i].getReg()) &&
910             // Here I know that *VIN is predicate setting instruction
911             // with true data dep to candidate on the register
912             // we care about - c) in the above example.
913             // Now I need to see if there is an anti dependency
914             // from c) to any other instruction in the
915             // same packet on the pred reg of interest
916             RestrictingDepExistInPacket(*VIN,PacketSU->Succs[i].getReg(),
917                                         MIToSUnit)) {
918            return false;
919         }
920       }
921     }
922   }
923
924   // If the above case does not apply, check regular
925   // complement condition.
926   // Check that the predicate register is the same and
927   // that the predicate sense is different
928   // We also need to differentiate .old vs. .new:
929   // !p0 is not complimentary to p0.new
930   unsigned PReg1 = getPredicatedRegister(MI1, QII);
931   unsigned PReg2 = getPredicatedRegister(MI2, QII);
932   return ((PReg1 == PReg2) &&
933           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg1) &&
934           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg2) &&
935           (getPredicateSense(MI1, QII) != getPredicateSense(MI2, QII)) &&
936           (QII->isDotNewInst(MI1) == QII->isDotNewInst(MI2)));
937 }
938
939 // initPacketizerState - Initialize packetizer flags
940 void HexagonPacketizerList::initPacketizerState() {
941
942   Dependence = false;
943   PromotedToDotNew = false;
944   GlueToNewValueJump = false;
945   GlueAllocframeStore = false;
946   FoundSequentialDependence = false;
947
948   return;
949 }
950
951 // ignorePseudoInstruction - Ignore bundling of pseudo instructions.
952 bool HexagonPacketizerList::ignorePseudoInstruction(MachineInstr *MI,
953                                                     MachineBasicBlock *MBB) {
954   if (MI->isDebugValue())
955     return true;
956
957   // We must print out inline assembly
958   if (MI->isInlineAsm())
959     return false;
960
961   // We check if MI has any functional units mapped to it.
962   // If it doesn't, we ignore the instruction.
963   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
964   unsigned SchedClass = TID.getSchedClass();
965   const InstrStage* IS =
966                     ResourceTracker->getInstrItins()->beginStage(SchedClass);
967   unsigned FuncUnits = IS->getUnits();
968   return !FuncUnits;
969 }
970
971 // isSoloInstruction: - Returns true for instructions that must be
972 // scheduled in their own packet.
973 bool HexagonPacketizerList::isSoloInstruction(MachineInstr *MI) {
974
975   if (MI->isInlineAsm())
976     return true;
977
978   if (MI->isEHLabel())
979     return true;
980
981   // From Hexagon V4 Programmer's Reference Manual 3.4.4 Grouping constraints:
982   // trap, pause, barrier, icinva, isync, and syncht are solo instructions.
983   // They must not be grouped with other instructions in a packet.
984   if (IsSchedBarrier(MI))
985     return true;
986
987   return false;
988 }
989
990 // isLegalToPacketizeTogether:
991 // SUI is the current instruction that is out side of the current packet.
992 // SUJ is the current instruction inside the current packet against which that
993 // SUI will be packetized.
994 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPacketizeTogether(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
995   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
996   MachineInstr *J = SUJ->getInstr();
997   assert(I && J && "Unable to packetize null instruction!");
998
999   const MCInstrDesc &MCIDI = I->getDesc();
1000   const MCInstrDesc &MCIDJ = J->getDesc();
1001
1002   MachineBasicBlock::iterator II = I;
1003
1004   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1005   const HexagonRegisterInfo *QRI =
1006       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
1007   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1008
1009   // Inline asm cannot go in the packet.
1010   if (I->getOpcode() == Hexagon::INLINEASM)
1011     llvm_unreachable("Should not meet inline asm here!");
1012
1013   if (isSoloInstruction(I))
1014     llvm_unreachable("Should not meet solo instr here!");
1015
1016   // A save callee-save register function call can only be in a packet
1017   // with instructions that don't write to the callee-save registers.
1018   if ((QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(I) &&
1019        DoesModifyCalleeSavedReg(J, QRI)) ||
1020       (QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(J) &&
1021        DoesModifyCalleeSavedReg(I, QRI))) {
1022     Dependence = true;
1023     return false;
1024   }
1025
1026   // Two control flow instructions cannot go in the same packet.
1027   if (IsControlFlow(I) && IsControlFlow(J)) {
1028     Dependence = true;
1029     return false;
1030   }
1031
1032   // A LoopN instruction cannot appear in the same packet as a jump or call.
1033   if (IsLoopN(I) &&
1034      (IsDirectJump(J) || MCIDJ.isCall() || QII->isDeallocRet(J))) {
1035     Dependence = true;
1036     return false;
1037   }
1038   if (IsLoopN(J) &&
1039      (IsDirectJump(I) || MCIDI.isCall() || QII->isDeallocRet(I))) {
1040     Dependence = true;
1041     return false;
1042   }
1043
1044   // dealloc_return cannot appear in the same packet as a conditional or
1045   // unconditional jump.
1046   if (QII->isDeallocRet(I) &&
1047      (MCIDJ.isBranch() || MCIDJ.isCall() || MCIDJ.isBarrier())) {
1048     Dependence = true;
1049     return false;
1050   }
1051
1052
1053   // V4 allows dual store. But does not allow second store, if the
1054   // first store is not in SLOT0. New value store, new value jump,
1055   // dealloc_return and memop always take SLOT0.
1056   // Arch spec 3.4.4.2
1057   if (QRI->Subtarget.hasV4TOps()) {
1058     if (MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore() &&
1059        (QII->isNewValueInst(J) || QII->isMemOp(J) || QII->isMemOp(I))) {
1060       Dependence = true;
1061       return false;
1062     }
1063
1064     if ((QII->isMemOp(J) && MCIDI.mayStore())
1065         || (MCIDJ.mayStore() && QII->isMemOp(I))
1066         || (QII->isMemOp(J) && QII->isMemOp(I))) {
1067       Dependence = true;
1068       return false;
1069     }
1070
1071     //if dealloc_return
1072     if (MCIDJ.mayStore() && QII->isDeallocRet(I)) {
1073       Dependence = true;
1074       return false;
1075     }
1076
1077     // If an instruction feeds new value jump, glue it.
1078     MachineBasicBlock::iterator NextMII = I;
1079     ++NextMII;
1080     if (NextMII != I->getParent()->end() && QII->isNewValueJump(NextMII)) {
1081       MachineInstr *NextMI = NextMII;
1082
1083       bool secondRegMatch = false;
1084       bool maintainNewValueJump = false;
1085
1086       if (NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1087           I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(1).getReg()) {
1088         secondRegMatch = true;
1089         maintainNewValueJump = true;
1090       }
1091
1092       if (!secondRegMatch &&
1093            I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(0).getReg()) {
1094         maintainNewValueJump = true;
1095       }
1096
1097       for (std::vector<MachineInstr*>::iterator
1098             VI = CurrentPacketMIs.begin(),
1099              VE = CurrentPacketMIs.end();
1100            (VI != VE && maintainNewValueJump); ++VI) {
1101         SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
1102
1103         // NVJ can not be part of the dual jump - Arch Spec: section 7.8
1104         if (PacketSU->getInstr()->getDesc().isCall()) {
1105           Dependence = true;
1106           break;
1107         }
1108         // Validate
1109         // 1. Packet does not have a store in it.
1110         // 2. If the first operand of the nvj is newified, and the second
1111         //    operand is also a reg, it (second reg) is not defined in
1112         //    the same packet.
1113         // 3. If the second operand of the nvj is newified, (which means
1114         //    first operand is also a reg), first reg is not defined in
1115         //    the same packet.
1116         if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore()               ||
1117             PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe ||
1118             // Check #2.
1119             (!secondRegMatch && NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1120              PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1121                                NextMI->getOperand(1).getReg(), QRI)) ||
1122             // Check #3.
1123             (secondRegMatch &&
1124              PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1125                                NextMI->getOperand(0).getReg(), QRI))) {
1126           Dependence = true;
1127           break;
1128         }
1129       }
1130       if (!Dependence)
1131         GlueToNewValueJump = true;
1132       else
1133         return false;
1134     }
1135   }
1136
1137   if (SUJ->isSucc(SUI)) {
1138     for (unsigned i = 0;
1139          (i < SUJ->Succs.size()) && !FoundSequentialDependence;
1140          ++i) {
1141
1142       if (SUJ->Succs[i].getSUnit() != SUI) {
1143         continue;
1144       }
1145
1146       SDep::Kind DepType = SUJ->Succs[i].getKind();
1147
1148       // For direct calls:
1149       // Ignore register dependences for call instructions for
1150       // packetization purposes except for those due to r31 and
1151       // predicate registers.
1152       //
1153       // For indirect calls:
1154       // Same as direct calls + check for true dependences to the register
1155       // used in the indirect call.
1156       //
1157       // We completely ignore Order dependences for call instructions
1158       //
1159       // For returns:
1160       // Ignore register dependences for return instructions like jumpr,
1161       // dealloc return unless we have dependencies on the explicit uses
1162       // of the registers used by jumpr (like r31) or dealloc return
1163       // (like r29 or r30).
1164       //
1165       // TODO: Currently, jumpr is handling only return of r31. So, the
1166       // following logic (specificaly IsCallDependent) is working fine.
1167       // We need to enable jumpr for register other than r31 and then,
1168       // we need to rework the last part, where it handles indirect call
1169       // of that (IsCallDependent) function. Bug 6216 is opened for this.
1170       //
1171       unsigned DepReg = 0;
1172       const TargetRegisterClass* RC = nullptr;
1173       if (DepType == SDep::Data) {
1174         DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1175         RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
1176       }
1177       if ((MCIDI.isCall() || MCIDI.isReturn()) &&
1178           (!IsRegDependence(DepType) ||
1179             !IsCallDependent(I, DepType, SUJ->Succs[i].getReg()))) {
1180         /* do nothing */
1181       }
1182
1183       // For instructions that can be promoted to dot-new, try to promote.
1184       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1185                CanPromoteToDotNew(I, SUJ, DepReg, MIToSUnit, II, RC) &&
1186                PromoteToDotNew(I, DepType, II, RC)) {
1187         PromotedToDotNew = true;
1188         /* do nothing */
1189       }
1190
1191       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1192                (QII->isNewValueJump(I))) {
1193         /* do nothing */
1194       }
1195
1196       // For predicated instructions, if the predicates are complements
1197       // then there can be no dependence.
1198       else if (QII->isPredicated(I) &&
1199                QII->isPredicated(J) &&
1200           ArePredicatesComplements(I, J, MIToSUnit)) {
1201         /* do nothing */
1202
1203       }
1204       else if (IsDirectJump(I) &&
1205                !MCIDJ.isBranch() &&
1206                !MCIDJ.isCall() &&
1207                (DepType == SDep::Order)) {
1208         // Ignore Order dependences between unconditional direct branches
1209         // and non-control-flow instructions
1210         /* do nothing */
1211       }
1212       else if (MCIDI.isConditionalBranch() && (DepType != SDep::Data) &&
1213                (DepType != SDep::Output)) {
1214         // Ignore all dependences for jumps except for true and output
1215         // dependences
1216         /* do nothing */
1217       }
1218
1219       // Ignore output dependences due to superregs. We can
1220       // write to two different subregisters of R1:0 for instance
1221       // in the same cycle
1222       //
1223
1224       //
1225       // Let the
1226       // If neither I nor J defines DepReg, then this is a
1227       // superfluous output dependence. The dependence must be of the
1228       // form:
1229       //  R0 = ...
1230       //  R1 = ...
1231       // and there is an output dependence between the two instructions
1232       // with
1233       // DepReg = D0
1234       // We want to ignore these dependences.
1235       // Ideally, the dependence constructor should annotate such
1236       // dependences. We can then avoid this relatively expensive check.
1237       //
1238       else if (DepType == SDep::Output) {
1239         // DepReg is the register that's responsible for the dependence.
1240         unsigned DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1241
1242         // Check if I and J really defines DepReg.
1243         if (I->definesRegister(DepReg) ||
1244             J->definesRegister(DepReg)) {
1245           FoundSequentialDependence = true;
1246           break;
1247         }
1248       }
1249
1250       // We ignore Order dependences for
1251       // 1. Two loads unless they are volatile.
1252       // 2. Two stores in V4 unless they are volatile.
1253       else if ((DepType == SDep::Order) &&
1254                !I->hasOrderedMemoryRef() &&
1255                !J->hasOrderedMemoryRef()) {
1256         if (QRI->Subtarget.hasV4TOps() &&
1257             // hexagonv4 allows dual store.
1258             MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore()) {
1259           /* do nothing */
1260         }
1261         // store followed by store-- not OK on V2
1262         // store followed by load -- not OK on all (OK if addresses
1263         // are not aliased)
1264         // load followed by store -- OK on all
1265         // load followed by load  -- OK on all
1266         else if ( !MCIDJ.mayStore()) {
1267           /* do nothing */
1268         }
1269         else {
1270           FoundSequentialDependence = true;
1271           break;
1272         }
1273       }
1274
1275       // For V4, special case ALLOCFRAME. Even though there is dependency
1276       // between ALLOCFRAME and subsequent store, allow it to be
1277       // packetized in a same packet. This implies that the store is using
1278       // caller's SP. Hence, offset needs to be updated accordingly.
1279       else if (DepType == SDep::Data
1280                && QRI->Subtarget.hasV4TOps()
1281                && J->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe
1282                && (I->getOpcode() == Hexagon::S2_storerd_io
1283                    || I->getOpcode() == Hexagon::S2_storeri_io
1284                    || I->getOpcode() == Hexagon::S2_storerb_io)
1285                && I->getOperand(0).getReg() == QRI->getStackRegister()
1286                && QII->isValidOffset(I->getOpcode(),
1287                                      I->getOperand(1).getImm() -
1288                                      (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE)))
1289       {
1290         GlueAllocframeStore = true;
1291         // Since this store is to be glued with allocframe in the same
1292         // packet, it will use SP of the previous stack frame, i.e
1293         // caller's SP. Therefore, we need to recalculate offset according
1294         // to this change.
1295         I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() -
1296                                         (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE));
1297       }
1298
1299       //
1300       // Skip over anti-dependences. Two instructions that are
1301       // anti-dependent can share a packet
1302       //
1303       else if (DepType != SDep::Anti) {
1304         FoundSequentialDependence = true;
1305         break;
1306       }
1307     }
1308
1309     if (FoundSequentialDependence) {
1310       Dependence = true;
1311       return false;
1312     }
1313   }
1314
1315   return true;
1316 }
1317
1318 // isLegalToPruneDependencies
1319 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPruneDependencies(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
1320   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
1321   assert(I && SUJ->getInstr() && "Unable to packetize null instruction!");
1322
1323   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1324
1325   if (Dependence) {
1326
1327     // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1328     // back into a dot-old.
1329     if (PromotedToDotNew) {
1330       DemoteToDotOld(I);
1331     }
1332
1333     // Check if the instruction (must be a store) was glued with an Allocframe
1334     // instruction. If so, restore its offset to its original value, i.e. use
1335     // curent SP instead of caller's SP.
1336     if (GlueAllocframeStore) {
1337       I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() +
1338                                              FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE);
1339     }
1340
1341     return false;
1342   }
1343   return true;
1344 }
1345
1346 MachineBasicBlock::iterator
1347 HexagonPacketizerList::addToPacket(MachineInstr *MI) {
1348
1349     MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
1350     MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1351
1352     const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1353
1354     if (GlueToNewValueJump) {
1355
1356       ++MII;
1357       MachineInstr *nvjMI = MII;
1358       assert(ResourceTracker->canReserveResources(MI));
1359       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1360       if ((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
1361           !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)) {
1362         endPacket(MBB, MI);
1363         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1364         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1365                "Ensure that there is a slot");
1366         reserveResourcesForConstExt(MI);
1367         // Reserve resources for new value jump constant extender.
1368         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1369                "Ensure that there is a slot");
1370         reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1371         assert(ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI) &&
1372                "Ensure that there is a slot");
1373
1374       } else if (   // Extended instruction takes two slots in the packet.
1375         // Try reserve and allocate 4-byte in the current packet first.
1376         (QII->isExtended(nvjMI)
1377             && (!tryAllocateResourcesForConstExt(nvjMI)
1378                 || !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1379         || // For non-extended instruction, no need to allocate extra 4 bytes.
1380         (!QII->isExtended(nvjMI) &&
1381               !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1382       {
1383         endPacket(MBB, MI);
1384         // A new and empty packet starts.
1385         // We are sure that the resources requirements can be satisfied.
1386         // Therefore, do not need to call "canReserveResources" anymore.
1387         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1388         if (QII->isExtended(nvjMI))
1389           reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1390       }
1391       // Here, we are sure that "reserveResources" would succeed.
1392       ResourceTracker->reserveResources(nvjMI);
1393       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1394       CurrentPacketMIs.push_back(nvjMI);
1395     } else {
1396       if (   (QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI))
1397           && (   !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)
1398               || !ResourceTracker->canReserveResources(MI)))
1399       {
1400         endPacket(MBB, MI);
1401         // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1402         // back into a dot-old
1403         if (PromotedToDotNew) {
1404           DemoteToDotOld(MI);
1405         }
1406         reserveResourcesForConstExt(MI);
1407       }
1408       // In case that "MI" is not an extended insn,
1409       // the resource availability has already been checked.
1410       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1411       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1412     }
1413     return MII;
1414 }
1415
1416 //===----------------------------------------------------------------------===//
1417 //                         Public Constructor Functions
1418 //===----------------------------------------------------------------------===//
1419
1420 FunctionPass *llvm::createHexagonPacketizer() {
1421   return new HexagonPacketizer();
1422 }
1423