Add Constant Hoisting Pass
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / ScheduleDAG.h
index edfe73fd3922624d6a6c870c74e29c4998351b7d..c49a9a7f569a9bf1a42bc2235f2079a07e89148b 100644 (file)
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Evan Cheng and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file implements the ScheduleDAG class, which is used as the common
-// base class for SelectionDAG-based instruction scheduler.
+// base class for instruction schedulers. This encapsulates the scheduling DAG,
+// which is shared between SelectionDAG and MachineInstr scheduling.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_CODEGEN_SCHEDULEDAG_H
 #define LLVM_CODEGEN_SCHEDULEDAG_H
 
-#include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
+#include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
+#include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
+#include "llvm/Target/TargetLowering.h"
 
 namespace llvm {
-  struct InstrStage;
+  class AliasAnalysis;
+  class SUnit;
   class MachineConstantPool;
-  class MachineDebugInfo;
+  class MachineFunction;
+  class MachineRegisterInfo;
   class MachineInstr;
-  class MRegisterInfo;
-  class SelectionDAG;
-  class SSARegMap;
+  struct MCSchedClassDesc;
+  class TargetRegisterInfo;
+  class ScheduleDAG;
+  class SDNode;
   class TargetInstrInfo;
-  class TargetInstrDescriptor;
+  class MCInstrDesc;
   class TargetMachine;
+  class TargetRegisterClass;
+  template<class Graph> class GraphWriter;
 
-  class NodeInfo;
-  typedef NodeInfo *NodeInfoPtr;
-  typedef std::vector<NodeInfoPtr>           NIVector;
-  typedef std::vector<NodeInfoPtr>::iterator NIIterator;
+  /// SDep - Scheduling dependency. This represents one direction of an
+  /// edge in the scheduling DAG.
+  class SDep {
+  public:
+    /// Kind - These are the different kinds of scheduling dependencies.
+    enum Kind {
+      Data,        ///< Regular data dependence (aka true-dependence).
+      Anti,        ///< A register anti-dependedence (aka WAR).
+      Output,      ///< A register output-dependence (aka WAW).
+      Order        ///< Any other ordering dependency.
+    };
+
+    // Strong dependencies must be respected by the scheduler. Artificial
+    // dependencies may be removed only if they are redundant with another
+    // strong depedence.
+    //
+    // Weak dependencies may be violated by the scheduling strategy, but only if
+    // the strategy can prove it is correct to do so.
+    //
+    // Strong OrderKinds must occur before "Weak".
+    // Weak OrderKinds must occur after "Weak".
+    enum OrderKind {
+      Barrier,      ///< An unknown scheduling barrier.
+      MayAliasMem,  ///< Nonvolatile load/Store instructions that may alias.
+      MustAliasMem, ///< Nonvolatile load/Store instructions that must alias.
+      Artificial,   ///< Arbitrary strong DAG edge (no real dependence).
+      Weak,         ///< Arbitrary weak DAG edge.
+      Cluster       ///< Weak DAG edge linking a chain of clustered instrs.
+    };
+
+  private:
+    /// Dep - A pointer to the depending/depended-on SUnit, and an enum
+    /// indicating the kind of the dependency.
+    PointerIntPair<SUnit *, 2, Kind> Dep;
+
+    /// Contents - A union discriminated by the dependence kind.
+    union {
+      /// Reg - For Data, Anti, and Output dependencies, the associated
+      /// register. For Data dependencies that don't currently have a register
+      /// assigned, this is set to zero.
+      unsigned Reg;
+
+      /// Order - Additional information about Order dependencies.
+      unsigned OrdKind; // enum OrderKind
+    } Contents;
+
+    /// Latency - The time associated with this edge. Often this is just
+    /// the value of the Latency field of the predecessor, however advanced
+    /// models may provide additional information about specific edges.
+    unsigned Latency;
+
+  public:
+    /// SDep - Construct a null SDep. This is only for use by container
+    /// classes which require default constructors. SUnits may not
+    /// have null SDep edges.
+    SDep() : Dep(0, Data) {}
+
+    /// SDep - Construct an SDep with the specified values.
+    SDep(SUnit *S, Kind kind, unsigned Reg)
+      : Dep(S, kind), Contents() {
+      switch (kind) {
+      default:
+        llvm_unreachable("Reg given for non-register dependence!");
+      case Anti:
+      case Output:
+        assert(Reg != 0 &&
+               "SDep::Anti and SDep::Output must use a non-zero Reg!");
+        Contents.Reg = Reg;
+        Latency = 0;
+        break;
+      case Data:
+        Contents.Reg = Reg;
+        Latency = 1;
+        break;
+      }
+    }
+    SDep(SUnit *S, OrderKind kind)
+      : Dep(S, Order), Contents(), Latency(0) {
+      Contents.OrdKind = kind;
+    }
+
+    /// Return true if the specified SDep is equivalent except for latency.
+    bool overlaps(const SDep &Other) const {
+      if (Dep != Other.Dep) return false;
+      switch (Dep.getInt()) {
+      case Data:
+      case Anti:
+      case Output:
+        return Contents.Reg == Other.Contents.Reg;
+      case Order:
+        return Contents.OrdKind == Other.Contents.OrdKind;
+      }
+      llvm_unreachable("Invalid dependency kind!");
+    }
+
+    bool operator==(const SDep &Other) const {
+      return overlaps(Other) && Latency == Other.Latency;
+    }
+
+    bool operator!=(const SDep &Other) const {
+      return !operator==(Other);
+    }
+
+    /// getLatency - Return the latency value for this edge, which roughly
+    /// means the minimum number of cycles that must elapse between the
+    /// predecessor and the successor, given that they have this edge
+    /// between them.
+    unsigned getLatency() const {
+      return Latency;
+    }
+
+    /// setLatency - Set the latency for this edge.
+    void setLatency(unsigned Lat) {
+      Latency = Lat;
+    }
+
+    //// getSUnit - Return the SUnit to which this edge points.
+    SUnit *getSUnit() const {
+      return Dep.getPointer();
+    }
+
+    //// setSUnit - Assign the SUnit to which this edge points.
+    void setSUnit(SUnit *SU) {
+      Dep.setPointer(SU);
+    }
+
+    /// getKind - Return an enum value representing the kind of the dependence.
+    Kind getKind() const {
+      return Dep.getInt();
+    }
+
+    /// isCtrl - Shorthand for getKind() != SDep::Data.
+    bool isCtrl() const {
+      return getKind() != Data;
+    }
+
+    /// isNormalMemory - Test if this is an Order dependence between two
+    /// memory accesses where both sides of the dependence access memory
+    /// in non-volatile and fully modeled ways.
+    bool isNormalMemory() const {
+      return getKind() == Order && (Contents.OrdKind == MayAliasMem
+                                    || Contents.OrdKind == MustAliasMem);
+    }
+
+    /// isBarrier - Test if this is an Order dependence that is marked
+    /// as a barrier.
+    bool isBarrier() const {
+      return getKind() == Order && Contents.OrdKind == Barrier;
+    }
+
+    /// isMustAlias - Test if this is an Order dependence that is marked
+    /// as "must alias", meaning that the SUnits at either end of the edge
+    /// have a memory dependence on a known memory location.
+    bool isMustAlias() const {
+      return getKind() == Order && Contents.OrdKind == MustAliasMem;
+    }
+
+    /// isWeak - Test if this a weak dependence. Weak dependencies are
+    /// considered DAG edges for height computation and other heuristics, but do
+    /// not force ordering. Breaking a weak edge may require the scheduler to
+    /// compensate, for example by inserting a copy.
+    bool isWeak() const {
+      return getKind() == Order && Contents.OrdKind >= Weak;
+    }
+
+    /// isArtificial - Test if this is an Order dependence that is marked
+    /// as "artificial", meaning it isn't necessary for correctness.
+    bool isArtificial() const {
+      return getKind() == Order && Contents.OrdKind == Artificial;
+    }
 
+    /// isCluster - Test if this is an Order dependence that is marked
+    /// as "cluster", meaning it is artificial and wants to be adjacent.
+    bool isCluster() const {
+      return getKind() == Order && Contents.OrdKind == Cluster;
+    }
+
+    /// isAssignedRegDep - Test if this is a Data dependence that is
+    /// associated with a register.
+    bool isAssignedRegDep() const {
+      return getKind() == Data && Contents.Reg != 0;
+    }
+
+    /// getReg - Return the register associated with this edge. This is
+    /// only valid on Data, Anti, and Output edges. On Data edges, this
+    /// value may be zero, meaning there is no associated register.
+    unsigned getReg() const {
+      assert((getKind() == Data || getKind() == Anti || getKind() == Output) &&
+             "getReg called on non-register dependence edge!");
+      return Contents.Reg;
+    }
 
-  // Scheduling heuristics
-  enum SchedHeuristics {
-    defaultScheduling,      // Let the target specify its preference.
-    noScheduling,           // No scheduling, emit breath first sequence.
-    simpleScheduling,       // Two pass, min. critical path, max. utilization.
-    simpleNoItinScheduling, // Same as above exact using generic latency.
-    listSchedulingBURR,     // Bottom up reg reduction list scheduling.
+    /// setReg - Assign the associated register for this edge. This is
+    /// only valid on Data, Anti, and Output edges. On Anti and Output
+    /// edges, this value must not be zero. On Data edges, the value may
+    /// be zero, which would mean that no specific register is associated
+    /// with this edge.
+    void setReg(unsigned Reg) {
+      assert((getKind() == Data || getKind() == Anti || getKind() == Output) &&
+             "setReg called on non-register dependence edge!");
+      assert((getKind() != Anti || Reg != 0) &&
+             "SDep::Anti edge cannot use the zero register!");
+      assert((getKind() != Output || Reg != 0) &&
+             "SDep::Output edge cannot use the zero register!");
+      Contents.Reg = Reg;
+    }
   };
 
+  template <>
+  struct isPodLike<SDep> { static const bool value = true; };
 
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  ///
-  /// Node group -  This struct is used to manage flagged node groups.
-  ///
-  class NodeGroup {
+  /// SUnit - Scheduling unit. This is a node in the scheduling DAG.
+  class SUnit {
   private:
-    NIVector      Members;                // Group member nodes
-    NodeInfo      *Dominator;             // Node with highest latency
-    unsigned      Latency;                // Total latency of the group
-    int           Pending;                // Number of visits pending before
-                                          // adding to order  
+    enum LLVM_ENUM_INT_TYPE(unsigned) { BoundaryID = ~0u };
 
+    SDNode *Node;                       // Representative node.
+    MachineInstr *Instr;                // Alternatively, a MachineInstr.
   public:
-    // Ctor.
-    NodeGroup() : Dominator(NULL), Pending(0) {}
-  
-    // Accessors
-    inline void setDominator(NodeInfo *D) { Dominator = D; }
-    inline NodeInfo *getTop() { return Members[0]; }
-    inline NodeInfo *getBottom() { return Members[Members.size()-1]; }
-    inline NodeInfo *getDominator() { return Dominator; }
-    inline void setLatency(unsigned L) { Latency = L; }
-    inline unsigned getLatency() { return Latency; }
-    inline int getPending() const { return Pending; }
-    inline void setPending(int P)  { Pending = P; }
-    inline int addPending(int I)  { return Pending += I; }
-  
-    // Pass thru
-    inline bool group_empty() { return Members.empty(); }
-    inline NIIterator group_begin() { return Members.begin(); }
-    inline NIIterator group_end() { return Members.end(); }
-    inline void group_push_back(const NodeInfoPtr &NI) {
-      Members.push_back(NI);
-    }
-    inline NIIterator group_insert(NIIterator Pos, const NodeInfoPtr &NI) {
-      return Members.insert(Pos, NI);
-    }
-    inline void group_insert(NIIterator Pos, NIIterator First,
-                             NIIterator Last) {
-      Members.insert(Pos, First, Last);
-    }
-
-    static void Add(NodeInfo *D, NodeInfo *U);
-  };
+    SUnit *OrigNode;                    // If not this, the node from which
+                                        // this node was cloned.
+                                        // (SD scheduling only)
+
+    const MCSchedClassDesc *SchedClass; // NULL or resolved SchedClass.
+
+    // Preds/Succs - The SUnits before/after us in the graph.
+    SmallVector<SDep, 4> Preds;  // All sunit predecessors.
+    SmallVector<SDep, 4> Succs;  // All sunit successors.
+
+    typedef SmallVectorImpl<SDep>::iterator pred_iterator;
+    typedef SmallVectorImpl<SDep>::iterator succ_iterator;
+    typedef SmallVectorImpl<SDep>::const_iterator const_pred_iterator;
+    typedef SmallVectorImpl<SDep>::const_iterator const_succ_iterator;
+
+    unsigned NodeNum;                   // Entry # of node in the node vector.
+    unsigned NodeQueueId;               // Queue id of node.
+    unsigned NumPreds;                  // # of SDep::Data preds.
+    unsigned NumSuccs;                  // # of SDep::Data sucss.
+    unsigned NumPredsLeft;              // # of preds not scheduled.
+    unsigned NumSuccsLeft;              // # of succs not scheduled.
+    unsigned WeakPredsLeft;             // # of weak preds not scheduled.
+    unsigned WeakSuccsLeft;             // # of weak succs not scheduled.
+    unsigned short NumRegDefsLeft;      // # of reg defs with no scheduled use.
+    unsigned short Latency;             // Node latency.
+    bool isVRegCycle      : 1;          // May use and def the same vreg.
+    bool isCall           : 1;          // Is a function call.
+    bool isCallOp         : 1;          // Is a function call operand.
+    bool isTwoAddress     : 1;          // Is a two-address instruction.
+    bool isCommutable     : 1;          // Is a commutable instruction.
+    bool hasPhysRegUses   : 1;          // Has physreg uses.
+    bool hasPhysRegDefs   : 1;          // Has physreg defs that are being used.
+    bool hasPhysRegClobbers : 1;        // Has any physreg defs, used or not.
+    bool isPending        : 1;          // True once pending.
+    bool isAvailable      : 1;          // True once available.
+    bool isScheduled      : 1;          // True once scheduled.
+    bool isScheduleHigh   : 1;          // True if preferable to schedule high.
+    bool isScheduleLow    : 1;          // True if preferable to schedule low.
+    bool isCloned         : 1;          // True if this node has been cloned.
+    bool isUnbuffered     : 1;          // Uses an unbuffered resource.
+    bool hasReservedResource : 1;       // Uses a reserved resource.
+    Sched::Preference SchedulingPref;   // Scheduling preference.
 
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  ///
-  /// NodeInfo - This struct tracks information used to schedule the a node.
-  ///
-  class NodeInfo {
   private:
-    int           Pending;                // Number of visits pending before
-                                          // adding to order
+    bool isDepthCurrent   : 1;          // True if Depth is current.
+    bool isHeightCurrent  : 1;          // True if Height is current.
+    unsigned Depth;                     // Node depth.
+    unsigned Height;                    // Node height.
   public:
-    SDNode        *Node;                  // DAG node
-    InstrStage    *StageBegin;            // First stage in itinerary
-    InstrStage    *StageEnd;              // Last+1 stage in itinerary
-    unsigned      Latency;                // Total cycles to complete instr
-    bool          IsCall : 1;             // Is function call
-    bool          IsLoad : 1;             // Is memory load
-    bool          IsStore : 1;            // Is memory store
-    unsigned      Slot;                   // Node's time slot
-    NodeGroup     *Group;                 // Grouping information
-    unsigned      VRBase;                 // Virtual register base
-#ifndef NDEBUG
-    unsigned      Preorder;               // Index before scheduling
-#endif
+    unsigned TopReadyCycle; // Cycle relative to start when node is ready.
+    unsigned BotReadyCycle; // Cycle relative to end when node is ready.
+
+    const TargetRegisterClass *CopyDstRC; // Is a special copy node if not null.
+    const TargetRegisterClass *CopySrcRC;
+
+    /// SUnit - Construct an SUnit for pre-regalloc scheduling to represent
+    /// an SDNode and any nodes flagged to it.
+    SUnit(SDNode *node, unsigned nodenum)
+      : Node(node), Instr(0), OrigNode(0), SchedClass(0), NodeNum(nodenum),
+        NodeQueueId(0), NumPreds(0), NumSuccs(0), NumPredsLeft(0),
+        NumSuccsLeft(0), WeakPredsLeft(0), WeakSuccsLeft(0), NumRegDefsLeft(0),
+        Latency(0), isVRegCycle(false), isCall(false), isCallOp(false),
+        isTwoAddress(false), isCommutable(false), hasPhysRegUses(false),
+        hasPhysRegDefs(false), hasPhysRegClobbers(false), isPending(false),
+        isAvailable(false), isScheduled(false), isScheduleHigh(false),
+        isScheduleLow(false), isCloned(false), isUnbuffered(false),
+        hasReservedResource(false), SchedulingPref(Sched::None),
+        isDepthCurrent(false), isHeightCurrent(false), Depth(0), Height(0),
+        TopReadyCycle(0), BotReadyCycle(0), CopyDstRC(NULL), CopySrcRC(NULL) {}
+
+    /// SUnit - Construct an SUnit for post-regalloc scheduling to represent
+    /// a MachineInstr.
+    SUnit(MachineInstr *instr, unsigned nodenum)
+      : Node(0), Instr(instr), OrigNode(0), SchedClass(0), NodeNum(nodenum),
+        NodeQueueId(0), NumPreds(0), NumSuccs(0), NumPredsLeft(0),
+        NumSuccsLeft(0), WeakPredsLeft(0), WeakSuccsLeft(0), NumRegDefsLeft(0),
+        Latency(0), isVRegCycle(false), isCall(false), isCallOp(false),
+        isTwoAddress(false), isCommutable(false), hasPhysRegUses(false),
+        hasPhysRegDefs(false), hasPhysRegClobbers(false), isPending(false),
+        isAvailable(false), isScheduled(false), isScheduleHigh(false),
+        isScheduleLow(false), isCloned(false), isUnbuffered(false),
+        hasReservedResource(false), SchedulingPref(Sched::None),
+        isDepthCurrent(false), isHeightCurrent(false), Depth(0), Height(0),
+        TopReadyCycle(0), BotReadyCycle(0), CopyDstRC(NULL), CopySrcRC(NULL) {}
+
+    /// SUnit - Construct a placeholder SUnit.
+    SUnit()
+      : Node(0), Instr(0), OrigNode(0), SchedClass(0), NodeNum(BoundaryID),
+        NodeQueueId(0), NumPreds(0), NumSuccs(0), NumPredsLeft(0),
+        NumSuccsLeft(0), WeakPredsLeft(0), WeakSuccsLeft(0), NumRegDefsLeft(0),
+        Latency(0), isVRegCycle(false), isCall(false), isCallOp(false),
+        isTwoAddress(false), isCommutable(false), hasPhysRegUses(false),
+        hasPhysRegDefs(false), hasPhysRegClobbers(false), isPending(false),
+        isAvailable(false), isScheduled(false), isScheduleHigh(false),
+        isScheduleLow(false), isCloned(false), isUnbuffered(false),
+        hasReservedResource(false), SchedulingPref(Sched::None),
+        isDepthCurrent(false), isHeightCurrent(false), Depth(0), Height(0),
+        TopReadyCycle(0), BotReadyCycle(0), CopyDstRC(NULL), CopySrcRC(NULL) {}
+
+    /// \brief Boundary nodes are placeholders for the boundary of the
+    /// scheduling region.
+    ///
+    /// BoundaryNodes can have DAG edges, including Data edges, but they do not
+    /// correspond to schedulable entities (e.g. instructions) and do not have a
+    /// valid ID. Consequently, always check for boundary nodes before accessing
+    /// an assoicative data structure keyed on node ID.
+    bool isBoundaryNode() const { return NodeNum == BoundaryID; };
+
+    /// setNode - Assign the representative SDNode for this SUnit.
+    /// This may be used during pre-regalloc scheduling.
+    void setNode(SDNode *N) {
+      assert(!Instr && "Setting SDNode of SUnit with MachineInstr!");
+      Node = N;
+    }
 
-    // Ctor.
-    NodeInfo(SDNode *N = NULL)
-      : Pending(0)
-      , Node(N)
-      , StageBegin(NULL)
-      , StageEnd(NULL)
-      , Latency(0)
-      , IsCall(false)
-      , Slot(0)
-      , Group(NULL)
-      , VRBase(0)
-#ifndef NDEBUG
-      , Preorder(0)
-#endif
-    {}
-  
-    // Accessors
-    inline bool isInGroup() const {
-      assert(!Group || !Group->group_empty() && "Group with no members");
-      return Group != NULL;
+    /// getNode - Return the representative SDNode for this SUnit.
+    /// This may be used during pre-regalloc scheduling.
+    SDNode *getNode() const {
+      assert(!Instr && "Reading SDNode of SUnit with MachineInstr!");
+      return Node;
     }
-    inline bool isGroupDominator() const {
-      return isInGroup() && Group->getDominator() == this;
+
+    /// isInstr - Return true if this SUnit refers to a machine instruction as
+    /// opposed to an SDNode.
+    bool isInstr() const { return Instr; }
+
+    /// setInstr - Assign the instruction for the SUnit.
+    /// This may be used during post-regalloc scheduling.
+    void setInstr(MachineInstr *MI) {
+      assert(!Node && "Setting MachineInstr of SUnit with SDNode!");
+      Instr = MI;
+    }
+
+    /// getInstr - Return the representative MachineInstr for this SUnit.
+    /// This may be used during post-regalloc scheduling.
+    MachineInstr *getInstr() const {
+      assert(!Node && "Reading MachineInstr of SUnit with SDNode!");
+      return Instr;
+    }
+
+    /// addPred - This adds the specified edge as a pred of the current node if
+    /// not already.  It also adds the current node as a successor of the
+    /// specified node.
+    bool addPred(const SDep &D, bool Required = true);
+
+    /// removePred - This removes the specified edge as a pred of the current
+    /// node if it exists.  It also removes the current node as a successor of
+    /// the specified node.
+    void removePred(const SDep &D);
+
+    /// getDepth - Return the depth of this node, which is the length of the
+    /// maximum path up to any node which has no predecessors.
+    unsigned getDepth() const {
+      if (!isDepthCurrent)
+        const_cast<SUnit *>(this)->ComputeDepth();
+      return Depth;
+    }
+
+    /// getHeight - Return the height of this node, which is the length of the
+    /// maximum path down to any node which has no successors.
+    unsigned getHeight() const {
+      if (!isHeightCurrent)
+        const_cast<SUnit *>(this)->ComputeHeight();
+      return Height;
+    }
+
+    /// setDepthToAtLeast - If NewDepth is greater than this node's
+    /// depth value, set it to be the new depth value. This also
+    /// recursively marks successor nodes dirty.
+    void setDepthToAtLeast(unsigned NewDepth);
+
+    /// setDepthToAtLeast - If NewDepth is greater than this node's
+    /// depth value, set it to be the new height value. This also
+    /// recursively marks predecessor nodes dirty.
+    void setHeightToAtLeast(unsigned NewHeight);
+
+    /// setDepthDirty - Set a flag in this node to indicate that its
+    /// stored Depth value will require recomputation the next time
+    /// getDepth() is called.
+    void setDepthDirty();
+
+    /// setHeightDirty - Set a flag in this node to indicate that its
+    /// stored Height value will require recomputation the next time
+    /// getHeight() is called.
+    void setHeightDirty();
+
+    /// isPred - Test if node N is a predecessor of this node.
+    bool isPred(SUnit *N) {
+      for (unsigned i = 0, e = (unsigned)Preds.size(); i != e; ++i)
+        if (Preds[i].getSUnit() == N)
+          return true;
+      return false;
     }
-    inline int getPending() const {
-      return Group ? Group->getPending() : Pending;
+
+    /// isSucc - Test if node N is a successor of this node.
+    bool isSucc(SUnit *N) {
+      for (unsigned i = 0, e = (unsigned)Succs.size(); i != e; ++i)
+        if (Succs[i].getSUnit() == N)
+          return true;
+      return false;
     }
-    inline void setPending(int P) {
-      if (Group) Group->setPending(P);
-      else       Pending = P;
+
+    bool isTopReady() const {
+      return NumPredsLeft == 0;
     }
-    inline int addPending(int I) {
-      if (Group) return Group->addPending(I);
-      else       return Pending += I;
+    bool isBottomReady() const {
+      return NumSuccsLeft == 0;
     }
+
+    /// \brief Order this node's predecessor edges such that the critical path
+    /// edge occurs first.
+    void biasCriticalPath();
+
+    void dump(const ScheduleDAG *G) const;
+    void dumpAll(const ScheduleDAG *G) const;
+    void print(raw_ostream &O, const ScheduleDAG *G) const;
+
+  private:
+    void ComputeDepth();
+    void ComputeHeight();
   };
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
+  /// SchedulingPriorityQueue - This interface is used to plug different
+  /// priorities computation algorithms into the list scheduler. It implements
+  /// the interface of a standard priority queue, where nodes are inserted in
+  /// arbitrary order and returned in priority order.  The computation of the
+  /// priority and the representation of the queue are totally up to the
+  /// implementation to decide.
   ///
-  /// NodeGroupIterator - Iterates over all the nodes indicated by the node
-  /// info. If the node is in a group then iterate over the members of the
-  /// group, otherwise just the node info.
-  ///
-  class NodeGroupIterator {
-  private:
-    NodeInfo   *NI;                       // Node info
-    NIIterator NGI;                       // Node group iterator
-    NIIterator NGE;                       // Node group iterator end
-  
+  class SchedulingPriorityQueue {
+    virtual void anchor();
+    unsigned CurCycle;
+    bool HasReadyFilter;
   public:
-    // Ctor.
-    NodeGroupIterator(NodeInfo *N) : NI(N) {
-      // If the node is in a group then set up the group iterator.  Otherwise
-      // the group iterators will trip first time out.
-      if (N->isInGroup()) {
-        // get Group
-        NodeGroup *Group = NI->Group;
-        NGI = Group->group_begin();
-        NGE = Group->group_end();
-        // Prevent this node from being used (will be in members list
-        NI = NULL;
-      }
+    SchedulingPriorityQueue(bool rf = false):
+      CurCycle(0), HasReadyFilter(rf) {}
+    virtual ~SchedulingPriorityQueue() {}
+
+    virtual bool isBottomUp() const = 0;
+
+    virtual void initNodes(std::vector<SUnit> &SUnits) = 0;
+    virtual void addNode(const SUnit *SU) = 0;
+    virtual void updateNode(const SUnit *SU) = 0;
+    virtual void releaseState() = 0;
+
+    virtual bool empty() const = 0;
+
+    bool hasReadyFilter() const { return HasReadyFilter; }
+
+    virtual bool tracksRegPressure() const { return false; }
+
+    virtual bool isReady(SUnit *) const {
+      assert(!HasReadyFilter && "The ready filter must override isReady()");
+      return true;
     }
-  
-    /// next - Return the next node info, otherwise NULL.
-    ///
-    NodeInfo *next() {
-      // If members list
-      if (NGI != NGE) return *NGI++;
-      // Use node as the result (may be NULL)
-      NodeInfo *Result = NI;
-      // Only use once
-      NI = NULL;
-      // Return node or NULL
-      return Result;
+    virtual void push(SUnit *U) = 0;
+
+    void push_all(const std::vector<SUnit *> &Nodes) {
+      for (std::vector<SUnit *>::const_iterator I = Nodes.begin(),
+           E = Nodes.end(); I != E; ++I)
+        push(*I);
     }
-  };
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
 
+    virtual SUnit *pop() = 0;
 
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  ///
-  /// NodeGroupOpIterator - Iterates over all the operands of a node.  If the
-  /// node is a member of a group, this iterates over all the operands of all
-  /// the members of the group.
-  ///
-  class NodeGroupOpIterator {
-  private:
-    NodeInfo            *NI;              // Node containing operands
-    NodeGroupIterator   GI;               // Node group iterator
-    SDNode::op_iterator OI;               // Operand iterator
-    SDNode::op_iterator OE;               // Operand iterator end
-  
-    /// CheckNode - Test if node has more operands.  If not get the next node
-    /// skipping over nodes that have no operands.
-    void CheckNode() {
-      // Only if operands are exhausted first
-      while (OI == OE) {
-        // Get next node info
-        NodeInfo *NI = GI.next();
-        // Exit if nodes are exhausted
-        if (!NI) return;
-        // Get node itself
-        SDNode *Node = NI->Node;
-        // Set up the operand iterators
-        OI = Node->op_begin();
-        OE = Node->op_end();
-      }
-    }
-  
-  public:
-    // Ctor.
-    NodeGroupOpIterator(NodeInfo *N)
-      : NI(N), GI(N), OI(SDNode::op_iterator()), OE(SDNode::op_iterator()) {}
-  
-    /// isEnd - Returns true when not more operands are available.
-    ///
-    inline bool isEnd() { CheckNode(); return OI == OE; }
-  
-    /// next - Returns the next available operand.
+    virtual void remove(SUnit *SU) = 0;
+
+    virtual void dump(ScheduleDAG *) const {}
+
+    /// scheduledNode - As each node is scheduled, this method is invoked.  This
+    /// allows the priority function to adjust the priority of related
+    /// unscheduled nodes, for example.
     ///
-    inline SDOperand next() {
-      assert(OI != OE &&
-             "Not checking for end of NodeGroupOpIterator correctly");
-      return *OI++;
+    virtual void scheduledNode(SUnit *) {}
+
+    virtual void unscheduledNode(SUnit *) {}
+
+    void setCurCycle(unsigned Cycle) {
+      CurCycle = Cycle;
+    }
+
+    unsigned getCurCycle() const {
+      return CurCycle;
     }
   };
 
   class ScheduleDAG {
   public:
-    SchedHeuristics Heuristic;            // Scheduling heuristic
-    SelectionDAG &DAG;                    // DAG of the current basic block
-    MachineBasicBlock *BB;                // Current basic block
     const TargetMachine &TM;              // Target processor
     const TargetInstrInfo *TII;           // Target instruction information
-    const MRegisterInfo *MRI;             // Target processor register info
-    SSARegMap *RegMap;                    // Virtual/real register map
-    MachineConstantPool *ConstPool;       // Target constant pool
-    std::map<SDNode *, NodeInfo *> Map;   // Map nodes to info
-    unsigned NodeCount;                   // Number of nodes in DAG
-    bool HasGroups;                       // True if there are any groups
-    NodeInfo *Info;                       // Info for nodes being scheduled
-    NIVector Ordering;                    // Emit ordering of nodes
-
-    ScheduleDAG(SchedHeuristics hstc, SelectionDAG &dag, MachineBasicBlock *bb,
-                const TargetMachine &tm)
-      : Heuristic(hstc), DAG(dag), BB(bb), TM(tm),
-        NodeCount(0), HasGroups(false), Info(NULL) {}
-
-    virtual ~ScheduleDAG() {};
-
-    /// Run - perform scheduling.
-    ///
-    MachineBasicBlock *Run();
+    const TargetRegisterInfo *TRI;        // Target processor register info
+    MachineFunction &MF;                  // Machine function
+    MachineRegisterInfo &MRI;             // Virtual/real register map
+    std::vector<SUnit> SUnits;            // The scheduling units.
+    SUnit EntrySU;                        // Special node for the region entry.
+    SUnit ExitSU;                         // Special node for the region exit.
+
+#ifdef NDEBUG
+    static const bool StressSched = false;
+#else
+    bool StressSched;
+#endif
 
-    /// getNI - Returns the node info for the specified node.
-    ///
-    NodeInfo *getNI(SDNode *Node) { return Map[Node]; }
-  
-    /// getVR - Returns the virtual register number of the node.
-    ///
-    unsigned getVR(SDOperand Op) {
-      NodeInfo *NI = getNI(Op.Val);
-      assert(NI->VRBase != 0 && "Node emitted out of order - late");
-      return NI->VRBase + Op.ResNo;
-    }
+    explicit ScheduleDAG(MachineFunction &mf);
 
-    /// isPassiveNode - Return true if the node is a non-scheduled leaf.
-    ///
-    static bool isPassiveNode(SDNode *Node) {
-      if (isa<ConstantSDNode>(Node))       return true;
-      if (isa<RegisterSDNode>(Node))       return true;
-      if (isa<GlobalAddressSDNode>(Node))  return true;
-      if (isa<BasicBlockSDNode>(Node))     return true;
-      if (isa<FrameIndexSDNode>(Node))     return true;
-      if (isa<ConstantPoolSDNode>(Node))   return true;
-      if (isa<ExternalSymbolSDNode>(Node)) return true;
-      return false;
-    }
+    virtual ~ScheduleDAG();
 
-    /// EmitNode - Generate machine code for an node and needed dependencies.
-    ///
-    void EmitNode(NodeInfo *NI);
+    /// clearDAG - clear the DAG state (between regions).
+    void clearDAG();
 
-    /// EmitAll - Emit all nodes in schedule sorted order.
-    ///
-    void EmitAll();
+    /// getInstrDesc - Return the MCInstrDesc of this SUnit.
+    /// Return NULL for SDNodes without a machine opcode.
+    const MCInstrDesc *getInstrDesc(const SUnit *SU) const {
+      if (SU->isInstr()) return &SU->getInstr()->getDesc();
+      return getNodeDesc(SU->getNode());
+    }
 
-    /// Schedule - Order nodes according to selected style.
+    /// viewGraph - Pop up a GraphViz/gv window with the ScheduleDAG rendered
+    /// using 'dot'.
     ///
-    virtual void Schedule() {};
+    virtual void viewGraph(const Twine &Name, const Twine &Title);
+    virtual void viewGraph();
 
-    /// printNI - Print node info.
-    ///
-    void printNI(std::ostream &O, NodeInfo *NI) const;
+    virtual void dumpNode(const SUnit *SU) const = 0;
 
-    /// printChanges - Hilight changes in order caused by scheduling.
-    ///
-    void printChanges(unsigned Index) const;
+    /// getGraphNodeLabel - Return a label for an SUnit node in a visualization
+    /// of the ScheduleDAG.
+    virtual std::string getGraphNodeLabel(const SUnit *SU) const = 0;
 
-    /// print - Print ordering to specified output stream.
-    ///
-    void print(std::ostream &O) const;
+    /// getDAGLabel - Return a label for the region of code covered by the DAG.
+    virtual std::string getDAGName() const = 0;
 
-    void dump(const char *tag) const;
+    /// addCustomGraphFeatures - Add custom features for a visualization of
+    /// the ScheduleDAG.
+    virtual void addCustomGraphFeatures(GraphWriter<ScheduleDAG*> &) const {}
 
-    virtual void dump() const;
+#ifndef NDEBUG
+    /// VerifyScheduledDAG - Verify that all SUnits were scheduled and that
+    /// their state is consistent. Return the number of scheduled SUnits.
+    unsigned VerifyScheduledDAG(bool isBottomUp);
+#endif
 
   private:
-    /// PrepareNodeInfo - Set up the basic minimum node info for scheduling.
-    /// 
-    void PrepareNodeInfo();
+    // Return the MCInstrDesc of this SDNode or NULL.
+    const MCInstrDesc *getNodeDesc(const SDNode *Node) const;
+  };
 
-    /// IdentifyGroups - Put flagged nodes into groups.
-    ///
-    void IdentifyGroups();
+  class SUnitIterator : public std::iterator<std::forward_iterator_tag,
+                                             SUnit, ptrdiff_t> {
+    SUnit *Node;
+    unsigned Operand;
+
+    SUnitIterator(SUnit *N, unsigned Op) : Node(N), Operand(Op) {}
+  public:
+    bool operator==(const SUnitIterator& x) const {
+      return Operand == x.Operand;
+    }
+    bool operator!=(const SUnitIterator& x) const { return !operator==(x); }
+
+    const SUnitIterator &operator=(const SUnitIterator &I) {
+      assert(I.Node==Node && "Cannot assign iterators to two different nodes!");
+      Operand = I.Operand;
+      return *this;
+    }
+
+    pointer operator*() const {
+      return Node->Preds[Operand].getSUnit();
+    }
+    pointer operator->() const { return operator*(); }
+
+    SUnitIterator& operator++() {                // Preincrement
+      ++Operand;
+      return *this;
+    }
+    SUnitIterator operator++(int) { // Postincrement
+      SUnitIterator tmp = *this; ++*this; return tmp;
+    }
+
+    static SUnitIterator begin(SUnit *N) { return SUnitIterator(N, 0); }
+    static SUnitIterator end  (SUnit *N) {
+      return SUnitIterator(N, (unsigned)N->Preds.size());
+    }
+
+    unsigned getOperand() const { return Operand; }
+    const SUnit *getNode() const { return Node; }
+    /// isCtrlDep - Test if this is not an SDep::Data dependence.
+    bool isCtrlDep() const {
+      return getSDep().isCtrl();
+    }
+    bool isArtificialDep() const {
+      return getSDep().isArtificial();
+    }
+    const SDep &getSDep() const {
+      return Node->Preds[Operand];
+    }
+  };
+
+  template <> struct GraphTraits<SUnit*> {
+    typedef SUnit NodeType;
+    typedef SUnitIterator ChildIteratorType;
+    static inline NodeType *getEntryNode(SUnit *N) { return N; }
+    static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
+      return SUnitIterator::begin(N);
+    }
+    static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
+      return SUnitIterator::end(N);
+    }
   };
 
-  /// createSimpleDAGScheduler - This creates a simple two pass instruction
-  /// scheduler.
-  ScheduleDAG* createSimpleDAGScheduler(SchedHeuristics Heuristic,
-                                        SelectionDAG &DAG,
-                                        MachineBasicBlock *BB);
+  template <> struct GraphTraits<ScheduleDAG*> : public GraphTraits<SUnit*> {
+    typedef std::vector<SUnit>::iterator nodes_iterator;
+    static nodes_iterator nodes_begin(ScheduleDAG *G) {
+      return G->SUnits.begin();
+    }
+    static nodes_iterator nodes_end(ScheduleDAG *G) {
+      return G->SUnits.end();
+    }
+  };
 
-  /// createBURRListDAGScheduler - This creates a bottom up register usage
-  /// reduction list scheduler.
-  ScheduleDAG* createBURRListDAGScheduler(SelectionDAG &DAG,
-                                          MachineBasicBlock *BB);
+  /// ScheduleDAGTopologicalSort is a class that computes a topological
+  /// ordering for SUnits and provides methods for dynamically updating
+  /// the ordering as new edges are added.
+  ///
+  /// This allows a very fast implementation of IsReachable, for example.
+  ///
+  class ScheduleDAGTopologicalSort {
+    /// SUnits - A reference to the ScheduleDAG's SUnits.
+    std::vector<SUnit> &SUnits;
+    SUnit *ExitSU;
+
+    /// Index2Node - Maps topological index to the node number.
+    std::vector<int> Index2Node;
+    /// Node2Index - Maps the node number to its topological index.
+    std::vector<int> Node2Index;
+    /// Visited - a set of nodes visited during a DFS traversal.
+    BitVector Visited;
+
+    /// DFS - make a DFS traversal and mark all nodes affected by the
+    /// edge insertion. These nodes will later get new topological indexes
+    /// by means of the Shift method.
+    void DFS(const SUnit *SU, int UpperBound, bool& HasLoop);
+
+    /// Shift - reassign topological indexes for the nodes in the DAG
+    /// to preserve the topological ordering.
+    void Shift(BitVector& Visited, int LowerBound, int UpperBound);
+
+    /// Allocate - assign the topological index to the node n.
+    void Allocate(int n, int index);
+
+  public:
+    ScheduleDAGTopologicalSort(std::vector<SUnit> &SUnits, SUnit *ExitSU);
+
+    /// InitDAGTopologicalSorting - create the initial topological
+    /// ordering from the DAG to be scheduled.
+    void InitDAGTopologicalSorting();
+
+    /// IsReachable - Checks if SU is reachable from TargetSU.
+    bool IsReachable(const SUnit *SU, const SUnit *TargetSU);
+
+    /// WillCreateCycle - Return true if addPred(TargetSU, SU) creates a cycle.
+    bool WillCreateCycle(SUnit *TargetSU, SUnit *SU);
+
+    /// AddPred - Updates the topological ordering to accommodate an edge
+    /// to be added from SUnit X to SUnit Y.
+    void AddPred(SUnit *Y, SUnit *X);
+
+    /// RemovePred - Updates the topological ordering to accommodate an
+    /// an edge to be removed from the specified node N from the predecessors
+    /// of the current node M.
+    void RemovePred(SUnit *M, SUnit *N);
+
+    typedef std::vector<int>::iterator iterator;
+    typedef std::vector<int>::const_iterator const_iterator;
+    iterator begin() { return Index2Node.begin(); }
+    const_iterator begin() const { return Index2Node.begin(); }
+    iterator end() { return Index2Node.end(); }
+    const_iterator end() const { return Index2Node.end(); }
+
+    typedef std::vector<int>::reverse_iterator reverse_iterator;
+    typedef std::vector<int>::const_reverse_iterator const_reverse_iterator;
+    reverse_iterator rbegin() { return Index2Node.rbegin(); }
+    const_reverse_iterator rbegin() const { return Index2Node.rbegin(); }
+    reverse_iterator rend() { return Index2Node.rend(); }
+    const_reverse_iterator rend() const { return Index2Node.rend(); }
+  };
 }
 
 #endif