lib/Target/TargetSchedInfo.cpp

   1 //===-- SchedInfo.cpp - Generic code to support target schedulers ----------==//
   2 //
   3 // This file implements the generic part of a Scheduler description for a
   4 // target.  This functionality is defined in the llvm/Target/SchedInfo.h file.
   5 //
   6 //===----------------------------------------------------------------------===//
   7
   8 #include "llvm/Target/TargetSchedInfo.h"
   9 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  10
  11 resourceId_t MachineResource::nextId = 0;
  12
  13 // Check if fromRVec and toRVec have *any* common entries.
  14 // Assume the vectors are sorted in increasing order.
  15 // Algorithm copied from function set_intersection() for sorted ranges
  16 // (stl_algo.h).
  17 //
  18 inline static bool
  19 RUConflict(const std::vector<resourceId_t>& fromRVec,
  20            const std::vector<resourceId_t>& toRVec)
  21 {
  22
  23   unsigned fN = fromRVec.size(), tN = toRVec.size();
  24   unsigned fi = 0, ti = 0;
  25
  26   while (fi < fN && ti < tN) {
  27     if (fromRVec[fi] < toRVec[ti])
  28       ++fi;
  29     else if (toRVec[ti] < fromRVec[fi])
  30       ++ti;
  31     else
  32       return true;
  33   }
  34   return false;
  35 }
  36
  37
  38 static cycles_t
  39 ComputeMinGap(const InstrRUsage &fromRU,
  40               const InstrRUsage &toRU)
  41 {
  42   cycles_t minGap = 0;
  43
  44   if (fromRU.numBubbles > 0)
  45     minGap = fromRU.numBubbles;
  46
  47   if (minGap < fromRU.numCycles) {
  48     // only need to check from cycle `minGap' onwards
  49     for (cycles_t gap=minGap; gap <= fromRU.numCycles-1; gap++) {
  50       // check if instr. #2 can start executing `gap' cycles after #1
  51       // by checking for resource conflicts in each overlapping cycle
  52       cycles_t numOverlap =std::min(fromRU.numCycles - gap, toRU.numCycles);
  53       for (cycles_t c = 0; c <= numOverlap-1; c++)
  54         if (RUConflict(fromRU.resourcesByCycle[gap + c],
  55                        toRU.resourcesByCycle[c])) {
  56           // conflict found so minGap must be more than `gap'
  57           minGap = gap+1;
  58           break;
  59         }
  60     }
  61   }
  62
  63   return minGap;
  64 }
  65
  66
  67 //---------------------------------------------------------------------------
  68 // class TargetSchedInfo
  69 //      Interface to machine description for instruction scheduling
  70 //---------------------------------------------------------------------------
  71
  72 TargetSchedInfo::TargetSchedInfo(const TargetMachine&    tgt,
  73                                  int                     NumSchedClasses,
  74                                  const InstrClassRUsage* ClassRUsages,
  75                                  const InstrRUsageDelta* UsageDeltas,
  76                                  const InstrIssueDelta*  IssueDeltas,
  77                                  unsigned NumUsageDeltas,
  78                                  unsigned NumIssueDeltas)
  79   : target(tgt),
  80     numSchedClasses(NumSchedClasses), mii(& tgt.getInstrInfo()),
  81     classRUsages(ClassRUsages), usageDeltas(UsageDeltas),
  82     issueDeltas(IssueDeltas), numUsageDeltas(NumUsageDeltas),
  83     numIssueDeltas(NumIssueDeltas)
  84 {}
  85
  86 void
  87 TargetSchedInfo::initializeResources()
  88 {
  89   assert(MAX_NUM_SLOTS >= (int)getMaxNumIssueTotal()
  90          && "Insufficient slots for static data! Increase MAX_NUM_SLOTS");
  91
  92   // First, compute common resource usage info for each class because
  93   // most instructions will probably behave the same as their class.
  94   // Cannot allocate a vector of InstrRUsage so new each one.
  95   //
  96   std::vector<InstrRUsage> instrRUForClasses;
  97   instrRUForClasses.resize(numSchedClasses);
  98   for (InstrSchedClass sc = 0; sc < numSchedClasses; sc++) {
  99     // instrRUForClasses.push_back(new InstrRUsage);
 100     instrRUForClasses[sc].setMaxSlots(getMaxNumIssueTotal());
 101     instrRUForClasses[sc].setTo(classRUsages[sc]);
 102   }
 103
 104   computeInstrResources(instrRUForClasses);
 105   computeIssueGaps(instrRUForClasses);
 106 }
 107
 108
 109 void
 110 TargetSchedInfo::computeInstrResources(const std::vector<InstrRUsage>&
 111                                         instrRUForClasses)
 112 {
 113   int numOpCodes =  mii->getNumRealOpCodes();
 114   instrRUsages.resize(numOpCodes);
 115
 116   // First get the resource usage information from the class resource usages.
 117   for (MachineOpCode op = 0; op < numOpCodes; ++op) {
 118     InstrSchedClass sc = getSchedClass(op);
 119     assert(sc < numSchedClasses);
 120     instrRUsages[op] = instrRUForClasses[sc];
 121   }
 122
 123   // Now, modify the resource usages as specified in the deltas.
 124   for (unsigned i = 0; i < numUsageDeltas; ++i) {
 125     MachineOpCode op = usageDeltas[i].opCode;
 126     assert(op < numOpCodes);
 127     instrRUsages[op].addUsageDelta(usageDeltas[i]);
 128   }
 129
 130   // Then modify the issue restrictions as specified in the deltas.
 131   for (unsigned i = 0; i < numIssueDeltas; ++i) {
 132     MachineOpCode op = issueDeltas[i].opCode;
 133     assert(op < numOpCodes);
 134     instrRUsages[issueDeltas[i].opCode].addIssueDelta(issueDeltas[i]);
 135   }
 136 }
 137
 138
 139 void
 140 TargetSchedInfo::computeIssueGaps(const std::vector<InstrRUsage>&
 141                                    instrRUForClasses)
 142 {
 143   int numOpCodes =  mii->getNumRealOpCodes();
 144   issueGaps.resize(numOpCodes);
 145   conflictLists.resize(numOpCodes);
 146
 147   assert(numOpCodes < (1 << MAX_OPCODE_SIZE) - 1
 148          && "numOpCodes invalid for implementation of class OpCodePair!");
 149
 150   // First, compute issue gaps between pairs of classes based on common
 151   // resources usages for each class, because most instruction pairs will
 152   // usually behave the same as their class.
 153   //
 154   int classPairGaps[numSchedClasses][numSchedClasses];
 155   for (InstrSchedClass fromSC=0; fromSC < numSchedClasses; fromSC++)
 156     for (InstrSchedClass toSC=0; toSC < numSchedClasses; toSC++) {
 157       int classPairGap = ComputeMinGap(instrRUForClasses[fromSC],
 158                                        instrRUForClasses[toSC]);
 159       classPairGaps[fromSC][toSC] = classPairGap;
 160     }
 161
 162   // Now, for each pair of instructions, use the class pair gap if both
 163   // instructions have identical resource usage as their respective classes.
 164   // If not, recompute the gap for the pair from scratch.
 165
 166   longestIssueConflict = 0;
 167
 168   for (MachineOpCode fromOp=0; fromOp < numOpCodes; fromOp++)
 169     for (MachineOpCode toOp=0; toOp < numOpCodes; toOp++) {
 170       int instrPairGap =
 171         (instrRUsages[fromOp].sameAsClass && instrRUsages[toOp].sameAsClass)
 172         ? classPairGaps[getSchedClass(fromOp)][getSchedClass(toOp)]
 173         : ComputeMinGap(instrRUsages[fromOp], instrRUsages[toOp]);
 174
 175       if (instrPairGap > 0) {
 176         this->setGap(instrPairGap, fromOp, toOp);
 177         conflictLists[fromOp].push_back(toOp);
 178         longestIssueConflict=std::max(longestIssueConflict, instrPairGap);
 179       }
 180     }
 181 }
 182
 183
 184 void InstrRUsage::setTo(const InstrClassRUsage& classRU) {
 185   sameAsClass   = true;
 186   isSingleIssue = classRU.isSingleIssue;
 187   breaksGroup   = classRU.breaksGroup;
 188   numBubbles    = classRU.numBubbles;
 189
 190   for (unsigned i=0; i < classRU.numSlots; i++) {
 191     unsigned slot = classRU.feasibleSlots[i];
 192     assert(slot < feasibleSlots.size() && "Invalid slot specified!");
 193     this->feasibleSlots[slot] = true;
 194   }
 195
 196   numCycles   = classRU.totCycles;
 197   resourcesByCycle.resize(this->numCycles);
 198
 199   for (unsigned i=0; i < classRU.numRUEntries; i++)
 200     for (unsigned c=classRU.V[i].startCycle, NC = c + classRU.V[i].numCycles;
 201          c < NC; c++)
 202       this->resourcesByCycle[c].push_back(classRU.V[i].resourceId);
 203
 204   // Sort each resource usage vector by resourceId_t to speed up conflict
 205   // checking
 206   for (unsigned i=0; i < this->resourcesByCycle.size(); i++)
 207     sort(resourcesByCycle[i].begin(), resourcesByCycle[i].end());
 208 }
 209
 210 // Add the extra resource usage requirements specified in the delta.
 211 // Note that a negative value of `numCycles' means one entry for that
 212 // resource should be deleted for each cycle.
 213 //
 214 void InstrRUsage::addUsageDelta(const InstrRUsageDelta &delta) {
 215   int NC = delta.numCycles;
 216   sameAsClass = false;
 217
 218   // resize the resources vector if more cycles are specified
 219   unsigned maxCycles = this->numCycles;
 220   maxCycles = std::max(maxCycles, delta.startCycle + abs(NC) - 1);
 221   if (maxCycles > this->numCycles) {
 222     this->resourcesByCycle.resize(maxCycles);
 223     this->numCycles = maxCycles;
 224   }
 225
 226   if (NC >= 0)
 227     for (unsigned c=delta.startCycle, last=c+NC-1; c <= last; c++)
 228       this->resourcesByCycle[c].push_back(delta.resourceId);
 229   else
 230     // Remove the resource from all NC cycles.
 231     for (unsigned c=delta.startCycle, last=(c-NC)-1; c <= last; c++) {
 232       // Look for the resource backwards so we remove the last entry
 233       // for that resource in each cycle.
 234       std::vector<resourceId_t>& rvec = this->resourcesByCycle[c];
 235       int r;
 236       for (r = rvec.size() - 1; r >= 0; r--)
 237         if (rvec[r] == delta.resourceId) {
 238           // found last entry for the resource
 239           rvec.erase(rvec.begin() + r);
 240           break;
 241         }
 242       assert(r >= 0 && "Resource to remove was unused in cycle c!");
 243     }
 244 }