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     {
  28       if (fromRVec[fi] < toRVec[ti])
  29         ++fi;
  30       else if (toRVec[ti] < fromRVec[fi])
  31         ++ti;
  32       else
  33         return true;
  34     }
  35   return false;
  36 }
  37
  38
  39 static cycles_t
  40 ComputeMinGap(const InstrRUsage &fromRU,
  41               const InstrRUsage &toRU)
  42 {
  43   cycles_t minGap = 0;
  44
  45   if (fromRU.numBubbles > 0)
  46     minGap = fromRU.numBubbles;
  47
  48   if (minGap < fromRU.numCycles)
  49     {
  50       // only need to check from cycle `minGap' onwards
  51       for (cycles_t gap=minGap; gap <= fromRU.numCycles-1; gap++)
  52         {
  53           // check if instr. #2 can start executing `gap' cycles after #1
  54           // by checking for resource conflicts in each overlapping cycle
  55           cycles_t numOverlap =std::min(fromRU.numCycles - gap, toRU.numCycles);
  56           for (cycles_t c = 0; c <= numOverlap-1; c++)
  57             if (RUConflict(fromRU.resourcesByCycle[gap + c],
  58                            toRU.resourcesByCycle[c]))
  59               {
  60                 // conflict found so minGap must be more than `gap'
  61                 minGap = gap+1;
  62                 break;
  63               }
  64         }
  65     }
  66
  67   return minGap;
  68 }
  69
  70
  71 //---------------------------------------------------------------------------
  72 // class TargetSchedInfo
  73 //      Interface to machine description for instruction scheduling
  74 //---------------------------------------------------------------------------
  75
  76 TargetSchedInfo::TargetSchedInfo(const TargetMachine&    tgt,
  77                                  int                     NumSchedClasses,
  78                                  const InstrClassRUsage* ClassRUsages,
  79                                  const InstrRUsageDelta* UsageDeltas,
  80                                  const InstrIssueDelta*  IssueDeltas,
  81                                  unsigned NumUsageDeltas,
  82                                  unsigned NumIssueDeltas)
  83   : target(tgt),
  84     numSchedClasses(NumSchedClasses), mii(& tgt.getInstrInfo()),
  85     classRUsages(ClassRUsages), usageDeltas(UsageDeltas),
  86     issueDeltas(IssueDeltas), numUsageDeltas(NumUsageDeltas),
  87     numIssueDeltas(NumIssueDeltas)
  88 {}
  89
  90 void
  91 TargetSchedInfo::initializeResources()
  92 {
  93   assert(MAX_NUM_SLOTS >= (int)getMaxNumIssueTotal()
  94          && "Insufficient slots for static data! Increase MAX_NUM_SLOTS");
  95
  96   // First, compute common resource usage info for each class because
  97   // most instructions will probably behave the same as their class.
  98   // Cannot allocate a vector of InstrRUsage so new each one.
  99   //
 100   std::vector<InstrRUsage> instrRUForClasses;
 101   instrRUForClasses.resize(numSchedClasses);
 102   for (InstrSchedClass sc = 0; sc < numSchedClasses; sc++) {
 103     // instrRUForClasses.push_back(new InstrRUsage);
 104     instrRUForClasses[sc].setMaxSlots(getMaxNumIssueTotal());
 105     instrRUForClasses[sc].setTo(classRUsages[sc]);
 106   }
 107
 108   computeInstrResources(instrRUForClasses);
 109   computeIssueGaps(instrRUForClasses);
 110 }
 111
 112
 113 void
 114 TargetSchedInfo::computeInstrResources(const std::vector<InstrRUsage>&
 115                                         instrRUForClasses)
 116 {
 117   int numOpCodes =  mii->getNumRealOpCodes();
 118   instrRUsages.resize(numOpCodes);
 119
 120   // First get the resource usage information from the class resource usages.
 121   for (MachineOpCode op = 0; op < numOpCodes; ++op) {
 122     InstrSchedClass sc = getSchedClass(op);
 123     assert(sc < numSchedClasses);
 124     instrRUsages[op] = instrRUForClasses[sc];
 125   }
 126
 127   // Now, modify the resource usages as specified in the deltas.
 128   for (unsigned i = 0; i < numUsageDeltas; ++i) {
 129     MachineOpCode op = usageDeltas[i].opCode;
 130     assert(op < numOpCodes);
 131     instrRUsages[op].addUsageDelta(usageDeltas[i]);
 132   }
 133
 134   // Then modify the issue restrictions as specified in the deltas.
 135   for (unsigned i = 0; i < numIssueDeltas; ++i) {
 136     MachineOpCode op = issueDeltas[i].opCode;
 137     assert(op < numOpCodes);
 138     instrRUsages[issueDeltas[i].opCode].addIssueDelta(issueDeltas[i]);
 139   }
 140 }
 141
 142
 143 void
 144 TargetSchedInfo::computeIssueGaps(const std::vector<InstrRUsage>&
 145                                    instrRUForClasses)
 146 {
 147   int numOpCodes =  mii->getNumRealOpCodes();
 148   issueGaps.resize(numOpCodes);
 149   conflictLists.resize(numOpCodes);
 150
 151   assert(numOpCodes < (1 << MAX_OPCODE_SIZE) - 1
 152          && "numOpCodes invalid for implementation of class OpCodePair!");
 153
 154   // First, compute issue gaps between pairs of classes based on common
 155   // resources usages for each class, because most instruction pairs will
 156   // usually behave the same as their class.
 157   //
 158   int classPairGaps[numSchedClasses][numSchedClasses];
 159   for (InstrSchedClass fromSC=0; fromSC < numSchedClasses; fromSC++)
 160     for (InstrSchedClass toSC=0; toSC < numSchedClasses; toSC++)
 161       {
 162         int classPairGap = ComputeMinGap(instrRUForClasses[fromSC],
 163                                          instrRUForClasses[toSC]);
 164         classPairGaps[fromSC][toSC] = classPairGap;
 165       }
 166
 167   // Now, for each pair of instructions, use the class pair gap if both
 168   // instructions have identical resource usage as their respective classes.
 169   // If not, recompute the gap for the pair from scratch.
 170
 171   longestIssueConflict = 0;
 172
 173   for (MachineOpCode fromOp=0; fromOp < numOpCodes; fromOp++)
 174     for (MachineOpCode toOp=0; toOp < numOpCodes; toOp++)
 175       {
 176         int instrPairGap =
 177           (instrRUsages[fromOp].sameAsClass && instrRUsages[toOp].sameAsClass)
 178           ? classPairGaps[getSchedClass(fromOp)][getSchedClass(toOp)]
 179           : ComputeMinGap(instrRUsages[fromOp], instrRUsages[toOp]);
 180
 181         if (instrPairGap > 0)
 182           {
 183             this->setGap(instrPairGap, fromOp, toOp);
 184             conflictLists[fromOp].push_back(toOp);
 185             longestIssueConflict=std::max(longestIssueConflict, instrPairGap);
 186           }
 187       }
 188 }
 189
 190
 191 void InstrRUsage::setTo(const InstrClassRUsage& classRU) {
 192   sameAsClass   = true;
 193   isSingleIssue = classRU.isSingleIssue;
 194   breaksGroup   = classRU.breaksGroup;
 195   numBubbles    = classRU.numBubbles;
 196
 197   for (unsigned i=0; i < classRU.numSlots; i++)
 198     {
 199       unsigned slot = classRU.feasibleSlots[i];
 200       assert(slot < feasibleSlots.size() && "Invalid slot specified!");
 201       this->feasibleSlots[slot] = true;
 202     }
 203
 204   numCycles   = classRU.totCycles;
 205   resourcesByCycle.resize(this->numCycles);
 206
 207   for (unsigned i=0; i < classRU.numRUEntries; i++)
 208     for (unsigned c=classRU.V[i].startCycle, NC = c + classRU.V[i].numCycles;
 209          c < NC; c++)
 210       this->resourcesByCycle[c].push_back(classRU.V[i].resourceId);
 211
 212   // Sort each resource usage vector by resourceId_t to speed up conflict checking
 213   for (unsigned i=0; i < this->resourcesByCycle.size(); i++)
 214     sort(resourcesByCycle[i].begin(), resourcesByCycle[i].end());
 215
 216 }
 217
 218 // Add the extra resource usage requirements specified in the delta.
 219 // Note that a negative value of `numCycles' means one entry for that
 220 // resource should be deleted for each cycle.
 221 //
 222 void InstrRUsage::addUsageDelta(const InstrRUsageDelta &delta) {
 223   int NC = delta.numCycles;
 224   sameAsClass = false;
 225
 226   // resize the resources vector if more cycles are specified
 227   unsigned maxCycles = this->numCycles;
 228   maxCycles = std::max(maxCycles, delta.startCycle + abs(NC) - 1);
 229   if (maxCycles > this->numCycles)
 230     {
 231       this->resourcesByCycle.resize(maxCycles);
 232       this->numCycles = maxCycles;
 233     }
 234
 235   if (NC >= 0)
 236     for (unsigned c=delta.startCycle, last=c+NC-1; c <= last; c++)
 237       this->resourcesByCycle[c].push_back(delta.resourceId);
 238   else
 239     // Remove the resource from all NC cycles.
 240     for (unsigned c=delta.startCycle, last=(c-NC)-1; c <= last; c++)
 241       {
 242         // Look for the resource backwards so we remove the last entry
 243         // for that resource in each cycle.
 244         std::vector<resourceId_t>& rvec = this->resourcesByCycle[c];
 245         int r;
 246         for (r = (int) rvec.size(); r >= 0; r--)
 247           if (rvec[r] == delta.resourceId)
 248             {// found last entry for the resource
 249               rvec.erase(rvec.begin() + r);
 250               break;
 251             }
 252         assert(r >= 0 && "Resource to remove was unused in cycle c!");
 253       }
 254 }