In DelayForLiveRegsBottomUp, handle instructions that read and write
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / ScheduleDAGRRList.cpp
index b2f6ddf835a20084d73d927033260c1b59eb7a59..a925a79cc69c8eb5765541d020c0b7a99932f038 100644 (file)
 
 #define DEBUG_TYPE "pre-RA-sched"
 #include "ScheduleDAGSDNodes.h"
+#include "llvm/InlineAsm.h"
 #include "llvm/CodeGen/SchedulerRegistry.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
-#include "llvm/ADT/PriorityQueue.h"
+#include "llvm/Target/TargetLowering.h"
 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include <climits>
 using namespace llvm;
 
@@ -45,18 +47,39 @@ static RegisterScheduler
   tdrListrDAGScheduler("list-tdrr",
                        "Top-down register reduction list scheduling",
                        createTDRRListDAGScheduler);
+static RegisterScheduler
+  sourceListDAGScheduler("source",
+                         "Similar to list-burr but schedules in source "
+                         "order when possible",
+                         createSourceListDAGScheduler);
+
+static RegisterScheduler
+  hybridListDAGScheduler("list-hybrid",
+                         "Bottom-up register pressure aware list scheduling "
+                         "which tries to balance latency and register pressure",
+                         createHybridListDAGScheduler);
+
+static RegisterScheduler
+  ILPListDAGScheduler("list-ilp",
+                      "Bottom-up register pressure aware list scheduling "
+                      "which tries to balance ILP and register pressure",
+                      createILPListDAGScheduler);
 
 namespace {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// ScheduleDAGRRList - The actual register reduction list scheduler
 /// implementation.  This supports both top-down and bottom-up scheduling.
 ///
-class VISIBILITY_HIDDEN ScheduleDAGRRList : public ScheduleDAGSDNodes {
+class ScheduleDAGRRList : public ScheduleDAGSDNodes {
 private:
   /// isBottomUp - This is true if the scheduling problem is bottom-up, false if
   /// it is top-down.
   bool isBottomUp;
 
+  /// NeedLatency - True if the scheduler will make use of latency information.
+  ///
+  bool NeedLatency;
+
   /// AvailableQueue - The priority queue to use for the available SUnits.
   SchedulingPriorityQueue *AvailableQueue;
 
@@ -73,9 +96,9 @@ private:
 
 public:
   ScheduleDAGRRList(MachineFunction &mf,
-                    bool isbottomup,
+                    bool isbottomup, bool needlatency,
                     SchedulingPriorityQueue *availqueue)
-    : ScheduleDAGSDNodes(mf), isBottomUp(isbottomup),
+    : ScheduleDAGSDNodes(mf), isBottomUp(isbottomup), NeedLatency(needlatency),
       AvailableQueue(availqueue), Topo(SUnits) {
     }
 
@@ -154,36 +177,40 @@ private:
     return NewNode;
   }
 
-  /// ForceUnitLatencies - Return true, since register-pressure-reducing
-  /// scheduling doesn't need actual latency information.
-  bool ForceUnitLatencies() const { return true; }
+  /// ForceUnitLatencies - Register-pressure-reducing scheduling doesn't
+  /// need actual latency information but the hybrid scheduler does.
+  bool ForceUnitLatencies() const {
+    return !NeedLatency;
+  }
 };
 }  // end anonymous namespace
 
 
 /// Schedule - Schedule the DAG using list scheduling.
 void ScheduleDAGRRList::Schedule() {
-  DOUT << "********** List Scheduling **********\n";
+  DEBUG(dbgs()
+        << "********** List Scheduling BB#" << BB->getNumber()
+        << " '" << BB->getName() << "' **********\n");
 
   NumLiveRegs = 0;
-  LiveRegDefs.resize(TRI->getNumRegs(), NULL);  
+  LiveRegDefs.resize(TRI->getNumRegs(), NULL);
   LiveRegCycles.resize(TRI->getNumRegs(), 0);
 
   // Build the scheduling graph.
-  BuildSchedGraph();
+  BuildSchedGraph(NULL);
 
   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
           SUnits[su].dumpAll(this));
   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
 
   AvailableQueue->initNodes(SUnits);
-  
+
   // Execute the actual scheduling loop Top-Down or Bottom-Up as appropriate.
   if (isBottomUp)
     ListScheduleBottomUp();
   else
     ListScheduleTopDown();
-  
+
   AvailableQueue->releaseState();
 }
 
@@ -195,17 +222,23 @@ void ScheduleDAGRRList::Schedule() {
 /// the AvailableQueue if the count reaches zero. Also update its cycle bound.
 void ScheduleDAGRRList::ReleasePred(SUnit *SU, const SDep *PredEdge) {
   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
-  --PredSU->NumSuccsLeft;
-  
+
 #ifndef NDEBUG
-  if (PredSU->NumSuccsLeft < 0) {
-    cerr << "*** Scheduling failed! ***\n";
+  if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
+    dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
     PredSU->dump(this);
-    cerr << " has been released too many times!\n";
-    assert(0);
+    dbgs() << " has been released too many times!\n";
+    llvm_unreachable(0);
   }
 #endif
-  
+  --PredSU->NumSuccsLeft;
+
+  if (!ForceUnitLatencies()) {
+    // Updating predecessor's height. This is now the cycle when the
+    // predecessor can be scheduled without causing a pipeline stall.
+    PredSU->setHeightToAtLeast(SU->getHeight() + PredEdge->getLatency());
+  }
+
   // If all the node's successors are scheduled, this node is ready
   // to be scheduled. Ignore the special EntrySU node.
   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0 && PredSU != &EntrySU) {
@@ -221,7 +254,7 @@ void ScheduleDAGRRList::ReleasePredecessors(SUnit *SU, unsigned CurCycle) {
     ReleasePred(SU, &*I);
     if (I->isAssignedRegDep()) {
       // This is a physical register dependency and it's impossible or
-      // expensive to copy the register. Make sure nothing that can 
+      // expensive to copy the register. Make sure nothing that can
       // clobber the register is scheduled between the predecessor and
       // this node.
       if (!LiveRegDefs[I->getReg()]) {
@@ -237,13 +270,20 @@ void ScheduleDAGRRList::ReleasePredecessors(SUnit *SU, unsigned CurCycle) {
 /// count of its predecessors. If a predecessor pending count is zero, add it to
 /// the Available queue.
 void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeBottomUp(SUnit *SU, unsigned CurCycle) {
-  DOUT << "*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ";
+  DEBUG(dbgs() << "\n*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ");
   DEBUG(SU->dump(this));
 
-  assert(CurCycle >= SU->getHeight() && "Node scheduled below its height!");
+#ifndef NDEBUG
+  if (CurCycle < SU->getHeight())
+    DEBUG(dbgs() << "   Height [" << SU->getHeight() << "] pipeline stall!\n");
+#endif
+
+  // FIXME: Handle noop hazard.
   SU->setHeightToAtLeast(CurCycle);
   Sequence.push_back(SU);
 
+  AvailableQueue->ScheduledNode(SU);
+
   ReleasePredecessors(SU, CurCycle);
 
   // Release all the implicit physical register defs that are live.
@@ -262,13 +302,12 @@ void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeBottomUp(SUnit *SU, unsigned CurCycle) {
   }
 
   SU->isScheduled = true;
-  AvailableQueue->ScheduledNode(SU);
 }
 
 /// CapturePred - This does the opposite of ReleasePred. Since SU is being
 /// unscheduled, incrcease the succ left count of its predecessors. Remove
 /// them from AvailableQueue if necessary.
-void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SDep *PredEdge) {  
+void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SDep *PredEdge) {
   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
   if (PredSU->isAvailable) {
     PredSU->isAvailable = false;
@@ -276,21 +315,20 @@ void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SDep *PredEdge) {
       AvailableQueue->remove(PredSU);
   }
 
+  assert(PredSU->NumSuccsLeft < UINT_MAX && "NumSuccsLeft will overflow!");
   ++PredSU->NumSuccsLeft;
 }
 
 /// UnscheduleNodeBottomUp - Remove the node from the schedule, update its and
 /// its predecessor states to reflect the change.
 void ScheduleDAGRRList::UnscheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
-  DOUT << "*** Unscheduling [" << SU->getHeight() << "]: ";
+  DEBUG(dbgs() << "*** Unscheduling [" << SU->getHeight() << "]: ");
   DEBUG(SU->dump(this));
 
-  AvailableQueue->UnscheduledNode(SU);
-
   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
        I != E; ++I) {
     CapturePred(&*I);
-    if (I->isAssignedRegDep() && SU->getHeight() == LiveRegCycles[I->getReg()]) {
+    if (I->isAssignedRegDep() && SU->getHeight() == LiveRegCycles[I->getReg()]){
       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
       assert(LiveRegDefs[I->getReg()] == I->getSUnit() &&
              "Physical register dependency violated?");
@@ -316,6 +354,7 @@ void ScheduleDAGRRList::UnscheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
   SU->isScheduled = false;
   SU->isAvailable = true;
   AvailableQueue->push(SU);
+  AvailableQueue->UnscheduledNode(SU);
 }
 
 /// BacktrackBottomUp - Backtrack scheduling to a previous cycle specified in
@@ -331,6 +370,7 @@ void ScheduleDAGRRList::BacktrackBottomUp(SUnit *SU, unsigned BtCycle,
       SU->isAvailable = false;
     UnscheduleNodeBottomUp(OldSU);
     --CurCycle;
+    AvailableQueue->setCurCycle(CurCycle);
   }
 
   assert(!SU->isSucc(OldSU) && "Something is wrong!");
@@ -338,6 +378,15 @@ void ScheduleDAGRRList::BacktrackBottomUp(SUnit *SU, unsigned BtCycle,
   ++NumBacktracks;
 }
 
+static bool isOperandOf(const SUnit *SU, SDNode *N) {
+  for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
+       SUNode = SUNode->getFlaggedNode()) {
+    if (SUNode->isOperandOf(N))
+      return true;
+  }
+  return false;
+}
+
 /// CopyAndMoveSuccessors - Clone the specified node and move its scheduled
 /// successors to the newly created node.
 SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
@@ -351,16 +400,16 @@ SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
   SUnit *NewSU;
   bool TryUnfold = false;
   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
-    MVT VT = N->getValueType(i);
-    if (VT == MVT::Flag)
+    EVT VT = N->getValueType(i);
+    if (VT == MVT::Glue)
       return NULL;
     else if (VT == MVT::Other)
       TryUnfold = true;
   }
   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     const SDValue &Op = N->getOperand(i);
-    MVT VT = Op.getNode()->getValueType(Op.getResNo());
-    if (VT == MVT::Flag)
+    EVT VT = Op.getNode()->getValueType(Op.getResNo());
+    if (VT == MVT::Glue)
       return NULL;
   }
 
@@ -369,7 +418,7 @@ SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
     if (!TII->unfoldMemoryOperand(*DAG, N, NewNodes))
       return NULL;
 
-    DOUT << "Unfolding SU # " << SU->NodeNum << "\n";
+    DEBUG(dbgs() << "Unfolding SU #" << SU->NodeNum << "\n");
     assert(NewNodes.size() == 2 && "Expected a load folding node!");
 
     N = NewNodes[1];
@@ -398,7 +447,7 @@ SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
     SUnit *NewSU = CreateNewSUnit(N);
     assert(N->getNodeId() == -1 && "Node already inserted!");
     N->setNodeId(NewSU->NodeNum);
-      
+
     const TargetInstrDesc &TID = TII->get(N->getMachineOpcode());
     for (unsigned i = 0; i != TID.getNumOperands(); ++i) {
       if (TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) != -1) {
@@ -410,6 +459,7 @@ SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
       NewSU->isCommutable = true;
     ComputeLatency(NewSU);
 
+    // Record all the edges to and from the old SU, by category.
     SmallVector<SDep, 4> ChainPreds;
     SmallVector<SDep, 4> ChainSuccs;
     SmallVector<SDep, 4> LoadPreds;
@@ -419,8 +469,7 @@ SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
          I != E; ++I) {
       if (I->isCtrl())
         ChainPreds.push_back(*I);
-      else if (I->getSUnit()->getNode() &&
-               I->getSUnit()->getNode()->isOperandOf(LoadNode))
+      else if (isOperandOf(I->getSUnit(), LoadNode))
         LoadPreds.push_back(*I);
       else
         NodePreds.push_back(*I);
@@ -433,6 +482,7 @@ SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
         NodeSuccs.push_back(*I);
     }
 
+    // Now assign edges to the newly-created nodes.
     for (unsigned i = 0, e = ChainPreds.size(); i != e; ++i) {
       const SDep &Pred = ChainPreds[i];
       RemovePred(SU, Pred);
@@ -467,11 +517,12 @@ SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
         D.setSUnit(LoadSU);
         AddPred(SuccDep, D);
       }
-    } 
-    if (isNewLoad) {
-      AddPred(NewSU, SDep(LoadSU, SDep::Order, LoadSU->Latency));
     }
 
+    // Add a data dependency to reflect that NewSU reads the value defined
+    // by LoadSU.
+    AddPred(NewSU, SDep(LoadSU, SDep::Data, LoadSU->Latency));
+
     if (isNewLoad)
       AvailableQueue->addNode(LoadSU);
     AvailableQueue->addNode(NewSU);
@@ -485,7 +536,7 @@ SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
     SU = NewSU;
   }
 
-  DOUT << "Duplicating SU # " << SU->NodeNum << "\n";
+  DEBUG(dbgs() << "    Duplicating SU #" << SU->NodeNum << "\n");
   NewSU = CreateClone(SU);
 
   // New SUnit has the exact same predecessors.
@@ -567,7 +618,7 @@ void ScheduleDAGRRList::InsertCopiesAndMoveSuccs(SUnit *SU, unsigned Reg,
 /// getPhysicalRegisterVT - Returns the ValueType of the physical register
 /// definition of the specified node.
 /// FIXME: Move to SelectionDAG?
-static MVT getPhysicalRegisterVT(SDNode *N, unsigned Reg,
+static EVT getPhysicalRegisterVT(SDNode *N, unsigned Reg,
                                  const TargetInstrInfo *TII) {
   const TargetInstrDesc &TID = TII->get(N->getMachineOpcode());
   assert(TID.ImplicitDefs && "Physical reg def must be in implicit def list!");
@@ -582,42 +633,39 @@ static MVT getPhysicalRegisterVT(SDNode *N, unsigned Reg,
 
 /// CheckForLiveRegDef - Return true and update live register vector if the
 /// specified register def of the specified SUnit clobbers any "live" registers.
-static bool CheckForLiveRegDef(SUnit *SU, unsigned Reg,
+static void CheckForLiveRegDef(SUnit *SU, unsigned Reg,
                                std::vector<SUnit*> &LiveRegDefs,
                                SmallSet<unsigned, 4> &RegAdded,
                                SmallVector<unsigned, 4> &LRegs,
                                const TargetRegisterInfo *TRI) {
-  bool Added = false;
   if (LiveRegDefs[Reg] && LiveRegDefs[Reg] != SU) {
-    if (RegAdded.insert(Reg)) {
+    if (RegAdded.insert(Reg))
       LRegs.push_back(Reg);
-      Added = true;
-    }
   }
   for (const unsigned *Alias = TRI->getAliasSet(Reg); *Alias; ++Alias)
     if (LiveRegDefs[*Alias] && LiveRegDefs[*Alias] != SU) {
-      if (RegAdded.insert(*Alias)) {
+      if (RegAdded.insert(*Alias))
         LRegs.push_back(*Alias);
-        Added = true;
-      }
     }
-  return Added;
 }
 
 /// DelayForLiveRegsBottomUp - Returns true if it is necessary to delay
 /// scheduling of the given node to satisfy live physical register dependencies.
 /// If the specific node is the last one that's available to schedule, do
 /// whatever is necessary (i.e. backtracking or cloning) to make it possible.
-bool ScheduleDAGRRList::DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU,
-                                                 SmallVector<unsigned, 4> &LRegs){
+bool ScheduleDAGRRList::
+DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU, SmallVector<unsigned, 4> &LRegs) {
   if (NumLiveRegs == 0)
     return false;
 
   SmallSet<unsigned, 4> RegAdded;
   // If this node would clobber any "live" register, then it's not ready.
+  //
+  // If SU is the currently live definition of the same register that it uses,
+  // then we are free to schedule it.
   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
        I != E; ++I) {
-    if (I->isAssignedRegDep())
+    if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] != SU)
       CheckForLiveRegDef(I->getSUnit(), I->getReg(), LiveRegDefs,
                          RegAdded, LRegs, TRI);
   }
@@ -626,16 +674,17 @@ bool ScheduleDAGRRList::DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU,
     if (Node->getOpcode() == ISD::INLINEASM) {
       // Inline asm can clobber physical defs.
       unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
-      if (Node->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Flag)
+      if (Node->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Glue)
         --NumOps;  // Ignore the flag operand.
 
-      for (unsigned i = 2; i != NumOps;) {
+      for (unsigned i = InlineAsm::Op_FirstOperand; i != NumOps;) {
         unsigned Flags =
           cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getZExtValue();
-        unsigned NumVals = Flags >> 3;
+        unsigned NumVals = InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flags);
 
         ++i; // Skip the ID value.
-        if ((Flags & 7) == 2 || (Flags & 7) == 6) {
+        if (InlineAsm::isRegDefKind(Flags) ||
+            InlineAsm::isRegDefEarlyClobberKind(Flags)) {
           // Check for def of register or earlyclobber register.
           for (; NumVals; --NumVals, ++i) {
             unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
@@ -656,6 +705,7 @@ bool ScheduleDAGRRList::DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU,
     for (const unsigned *Reg = TID.ImplicitDefs; *Reg; ++Reg)
       CheckForLiveRegDef(SU, *Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
   }
+
   return !LRegs.empty();
 }
 
@@ -750,9 +800,9 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
         assert(LRegs.size() == 1 && "Can't handle this yet!");
         unsigned Reg = LRegs[0];
         SUnit *LRDef = LiveRegDefs[Reg];
-        MVT VT = getPhysicalRegisterVT(LRDef->getNode(), Reg, TII);
+        EVT VT = getPhysicalRegisterVT(LRDef->getNode(), Reg, TII);
         const TargetRegisterClass *RC =
-          TRI->getPhysicalRegisterRegClass(Reg, VT);
+          TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
         const TargetRegisterClass *DestRC = TRI->getCrossCopyRegClass(RC);
 
         // If cross copy register class is null, then it must be possible copy
@@ -766,8 +816,8 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
           // Issue copies, these can be expensive cross register class copies.
           SmallVector<SUnit*, 2> Copies;
           InsertCopiesAndMoveSuccs(LRDef, Reg, DestRC, RC, Copies);
-          DOUT << "Adding an edge from SU #" << TrySU->NodeNum
-               << " to SU #" << Copies.front()->NodeNum << "\n";
+          DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << TrySU->NodeNum
+                       << " to SU #" << Copies.front()->NodeNum << "\n");
           AddPred(TrySU, SDep(Copies.front(), SDep::Order, /*Latency=*/1,
                               /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
                               /*isMustAlias=*/false,
@@ -775,8 +825,8 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
           NewDef = Copies.back();
         }
 
-        DOUT << "Adding an edge from SU #" << NewDef->NodeNum
-             << " to SU #" << TrySU->NodeNum << "\n";
+        DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << NewDef->NodeNum
+                     << " to SU #" << TrySU->NodeNum << "\n");
         LiveRegDefs[Reg] = NewDef;
         AddPred(NewDef, SDep(TrySU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
                              /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
@@ -801,11 +851,12 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
     if (CurSU)
       ScheduleNodeBottomUp(CurSU, CurCycle);
     ++CurCycle;
+    AvailableQueue->setCurCycle(CurCycle);
   }
 
   // Reverse the order if it is bottom up.
   std::reverse(Sequence.begin(), Sequence.end());
-  
+
 #ifndef NDEBUG
   VerifySchedule(isBottomUp);
 #endif
@@ -819,17 +870,17 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
 /// the AvailableQueue if the count reaches zero. Also update its cycle bound.
 void ScheduleDAGRRList::ReleaseSucc(SUnit *SU, const SDep *SuccEdge) {
   SUnit *SuccSU = SuccEdge->getSUnit();
-  --SuccSU->NumPredsLeft;
-  
+
 #ifndef NDEBUG
-  if (SuccSU->NumPredsLeft < 0) {
-    cerr << "*** Scheduling failed! ***\n";
+  if (SuccSU->NumPredsLeft == 0) {
+    dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
     SuccSU->dump(this);
-    cerr << " has been released too many times!\n";
-    assert(0);
+    dbgs() << " has been released too many times!\n";
+    llvm_unreachable(0);
   }
 #endif
-  
+  --SuccSU->NumPredsLeft;
+
   // If all the node's predecessors are scheduled, this node is ready
   // to be scheduled. Ignore the special ExitSU node.
   if (SuccSU->NumPredsLeft == 0 && SuccSU != &ExitSU) {
@@ -853,7 +904,7 @@ void ScheduleDAGRRList::ReleaseSuccessors(SUnit *SU) {
 /// count of its successors. If a successor pending count is zero, add it to
 /// the Available queue.
 void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeTopDown(SUnit *SU, unsigned CurCycle) {
-  DOUT << "*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ";
+  DEBUG(dbgs() << "*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ");
   DEBUG(SU->dump(this));
 
   assert(CurCycle >= SU->getDepth() && "Node scheduled above its depth!");
@@ -869,6 +920,7 @@ void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeTopDown(SUnit *SU, unsigned CurCycle) {
 /// schedulers.
 void ScheduleDAGRRList::ListScheduleTopDown() {
   unsigned CurCycle = 0;
+  AvailableQueue->setCurCycle(CurCycle);
 
   // Release any successors of the special Entry node.
   ReleaseSuccessors(&EntrySU);
@@ -881,18 +933,19 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleTopDown() {
       SUnits[i].isAvailable = true;
     }
   }
-  
+
   // While Available queue is not empty, grab the node with the highest
   // priority. If it is not ready put it back.  Schedule the node.
   Sequence.reserve(SUnits.size());
   while (!AvailableQueue->empty()) {
     SUnit *CurSU = AvailableQueue->pop();
-    
+
     if (CurSU)
       ScheduleNodeTopDown(CurSU, CurCycle);
     ++CurCycle;
+    AvailableQueue->setCurCycle(CurCycle);
   }
-  
+
 #ifndef NDEBUG
   VerifySchedule(isBottomUp);
 #endif
@@ -905,25 +958,62 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleTopDown() {
 //
 // This is a SchedulingPriorityQueue that schedules using Sethi Ullman numbers
 // to reduce register pressure.
-// 
+//
 namespace {
   template<class SF>
   class RegReductionPriorityQueue;
-  
-  /// Sorting functions for the Available queue.
+
+  /// bu_ls_rr_sort - Priority function for bottom up register pressure
+  // reduction scheduler.
   struct bu_ls_rr_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
     RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort> *SPQ;
     bu_ls_rr_sort(RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort> *spq) : SPQ(spq) {}
     bu_ls_rr_sort(const bu_ls_rr_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
-    
+
     bool operator()(const SUnit* left, const SUnit* right) const;
   };
 
+  // td_ls_rr_sort - Priority function for top down register pressure reduction
+  // scheduler.
   struct td_ls_rr_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
     RegReductionPriorityQueue<td_ls_rr_sort> *SPQ;
     td_ls_rr_sort(RegReductionPriorityQueue<td_ls_rr_sort> *spq) : SPQ(spq) {}
     td_ls_rr_sort(const td_ls_rr_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
-    
+
+    bool operator()(const SUnit* left, const SUnit* right) const;
+  };
+
+  // src_ls_rr_sort - Priority function for source order scheduler.
+  struct src_ls_rr_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
+    RegReductionPriorityQueue<src_ls_rr_sort> *SPQ;
+    src_ls_rr_sort(RegReductionPriorityQueue<src_ls_rr_sort> *spq)
+      : SPQ(spq) {}
+    src_ls_rr_sort(const src_ls_rr_sort &RHS)
+      : SPQ(RHS.SPQ) {}
+
+    bool operator()(const SUnit* left, const SUnit* right) const;
+  };
+
+  // hybrid_ls_rr_sort - Priority function for hybrid scheduler.
+  struct hybrid_ls_rr_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
+    RegReductionPriorityQueue<hybrid_ls_rr_sort> *SPQ;
+    hybrid_ls_rr_sort(RegReductionPriorityQueue<hybrid_ls_rr_sort> *spq)
+      : SPQ(spq) {}
+    hybrid_ls_rr_sort(const hybrid_ls_rr_sort &RHS)
+      : SPQ(RHS.SPQ) {}
+
+    bool operator()(const SUnit* left, const SUnit* right) const;
+  };
+
+  // ilp_ls_rr_sort - Priority function for ILP (instruction level parallelism)
+  // scheduler.
+  struct ilp_ls_rr_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
+    RegReductionPriorityQueue<ilp_ls_rr_sort> *SPQ;
+    ilp_ls_rr_sort(RegReductionPriorityQueue<ilp_ls_rr_sort> *spq)
+      : SPQ(spq) {}
+    ilp_ls_rr_sort(const ilp_ls_rr_sort &RHS)
+      : SPQ(RHS.SPQ) {}
+
     bool operator()(const SUnit* left, const SUnit* right) const;
   };
 }  // end anonymous namespace
@@ -953,38 +1043,65 @@ CalcNodeSethiUllmanNumber(const SUnit *SU, std::vector<unsigned> &SUNumbers) {
 
   if (SethiUllmanNumber == 0)
     SethiUllmanNumber = 1;
-  
+
   return SethiUllmanNumber;
 }
 
 namespace {
   template<class SF>
-  class VISIBILITY_HIDDEN RegReductionPriorityQueue
-   : public SchedulingPriorityQueue {
-    PriorityQueue<SUnit*, std::vector<SUnit*>, SF> Queue;
-    unsigned currentQueueId;
+  class RegReductionPriorityQueue : public SchedulingPriorityQueue {
+    std::vector<SUnit*> Queue;
+    SF Picker;
+    unsigned CurQueueId;
+    bool TracksRegPressure;
 
   protected:
     // SUnits - The SUnits for the current graph.
     std::vector<SUnit> *SUnits;
-    
+
+    MachineFunction &MF;
     const TargetInstrInfo *TII;
     const TargetRegisterInfo *TRI;
+    const TargetLowering *TLI;
     ScheduleDAGRRList *scheduleDAG;
 
     // SethiUllmanNumbers - The SethiUllman number for each node.
     std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
 
+    /// RegPressure - Tracking current reg pressure per register class.
+    ///
+    std::vector<unsigned> RegPressure;
+
+    /// RegLimit - Tracking the number of allocatable registers per register
+    /// class.
+    std::vector<unsigned> RegLimit;
+
   public:
-    RegReductionPriorityQueue(const TargetInstrInfo *tii,
-                              const TargetRegisterInfo *tri) :
-    Queue(SF(this)), currentQueueId(0),
-    TII(tii), TRI(tri), scheduleDAG(NULL) {}
-    
+    RegReductionPriorityQueue(MachineFunction &mf,
+                              bool tracksrp,
+                              const TargetInstrInfo *tii,
+                              const TargetRegisterInfo *tri,
+                              const TargetLowering *tli)
+      : Picker(this), CurQueueId(0), TracksRegPressure(tracksrp),
+        MF(mf), TII(tii), TRI(tri), TLI(tli), scheduleDAG(NULL) {
+      if (TracksRegPressure) {
+        unsigned NumRC = TRI->getNumRegClasses();
+        RegLimit.resize(NumRC);
+        RegPressure.resize(NumRC);
+        std::fill(RegLimit.begin(), RegLimit.end(), 0);
+        std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
+        for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
+               E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I)
+          RegLimit[(*I)->getID()] = tli->getRegPressureLimit(*I, MF);
+      }
+    }
+
     void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) {
       SUnits = &sunits;
       // Add pseudo dependency edges for two-address nodes.
       AddPseudoTwoAddrDeps();
+      // Reroute edges to nodes with multiple uses.
+      PrescheduleNodesWithMultipleUses();
       // Calculate node priorities.
       CalculateSethiUllmanNumbers();
     }
@@ -1004,6 +1121,7 @@ namespace {
     void releaseState() {
       SUnits = 0;
       SethiUllmanNumbers.clear();
+      std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
     }
 
     unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const {
@@ -1013,10 +1131,11 @@ namespace {
         // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
         // avoid spilling.
         return 0;
-      if (Opc == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
-          Opc == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
-        // EXTRACT_SUBREG / INSERT_SUBREG should be close to its use to
-        // facilitate coalescing.
+      if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
+          Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
+          Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
+        // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
+        // close to their uses to facilitate coalescing.
         return 0;
       if (SU->NumSuccs == 0 && SU->NumPreds != 0)
         // If SU does not have a register use, i.e. it doesn't produce a value
@@ -1031,26 +1150,30 @@ namespace {
         return 0;
       return SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
     }
-    
-    unsigned size() const { return Queue.size(); }
+
+    unsigned getNodeOrdering(const SUnit *SU) const {
+      return scheduleDAG->DAG->GetOrdering(SU->getNode());
+    }
 
     bool empty() const { return Queue.empty(); }
-    
+
     void push(SUnit *U) {
       assert(!U->NodeQueueId && "Node in the queue already");
-      U->NodeQueueId = ++currentQueueId;
-      Queue.push(U);
+      U->NodeQueueId = ++CurQueueId;
+      Queue.push_back(U);
     }
 
-    void push_all(const std::vector<SUnit *> &Nodes) {
-      for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i)
-        push(Nodes[i]);
-    }
-    
     SUnit *pop() {
       if (empty()) return NULL;
-      SUnit *V = Queue.top();
-      Queue.pop();
+      std::vector<SUnit *>::iterator Best = Queue.begin();
+      for (std::vector<SUnit *>::iterator I = llvm::next(Queue.begin()),
+           E = Queue.end(); I != E; ++I)
+        if (Picker(*Best, *I))
+          Best = I;
+      SUnit *V = *Best;
+      if (Best != prior(Queue.end()))
+        std::swap(*Best, Queue.back());
+      Queue.pop_back();
       V->NodeQueueId = 0;
       return V;
     }
@@ -1058,17 +1181,256 @@ namespace {
     void remove(SUnit *SU) {
       assert(!Queue.empty() && "Queue is empty!");
       assert(SU->NodeQueueId != 0 && "Not in queue!");
-      Queue.erase_one(SU);
+      std::vector<SUnit *>::iterator I = std::find(Queue.begin(), Queue.end(),
+                                                   SU);
+      if (I != prior(Queue.end()))
+        std::swap(*I, Queue.back());
+      Queue.pop_back();
       SU->NodeQueueId = 0;
     }
 
-    void setScheduleDAG(ScheduleDAGRRList *scheduleDag) { 
-      scheduleDAG = scheduleDag; 
+    bool HighRegPressure(const SUnit *SU) const {
+      if (!TLI)
+        return false;
+
+      for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
+           I != E; ++I) {
+        if (I->isCtrl())
+          continue;
+        SUnit *PredSU = I->getSUnit();
+        const SDNode *PN = PredSU->getNode();
+        if (!PN->isMachineOpcode()) {
+          if (PN->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
+            EVT VT = PN->getValueType(0);
+            unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+            unsigned Cost = TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+            if ((RegPressure[RCId] + Cost) >= RegLimit[RCId])
+              return true;
+          }
+          continue;
+        }
+        unsigned POpc = PN->getMachineOpcode();
+        if (POpc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
+          continue;
+        if (POpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG) {
+          EVT VT = PN->getOperand(0).getValueType();
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          unsigned Cost = TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          // Check if this increases register pressure of the specific register
+          // class to the point where it would cause spills.
+          if ((RegPressure[RCId] + Cost) >= RegLimit[RCId])
+            return true;
+          continue;
+        } else if (POpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
+                   POpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
+          EVT VT = PN->getValueType(0);
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          unsigned Cost = TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          // Check if this increases register pressure of the specific register
+          // class to the point where it would cause spills.
+          if ((RegPressure[RCId] + Cost) >= RegLimit[RCId])
+            return true;
+          continue;
+        }
+        unsigned NumDefs = TII->get(PN->getMachineOpcode()).getNumDefs();
+        for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
+          EVT VT = PN->getValueType(i);
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
+            return true; // Reg pressure already high.
+          unsigned Cost = TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          if (!PN->hasAnyUseOfValue(i))
+            continue;
+          // Check if this increases register pressure of the specific register
+          // class to the point where it would cause spills.
+          if ((RegPressure[RCId] + Cost) >= RegLimit[RCId])
+            return true;
+        }
+      }
+
+      return false;
+    }
+
+    void ScheduledNode(SUnit *SU) {
+      if (!TracksRegPressure)
+        return;
+
+      const SDNode *N = SU->getNode();
+      if (!N->isMachineOpcode()) {
+        if (N->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
+          return;
+      } else {
+        unsigned Opc = N->getMachineOpcode();
+        if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
+            Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
+            Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
+            Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE ||
+            Opc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
+          return;
+      }
+
+      for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
+           I != E; ++I) {
+        if (I->isCtrl())
+          continue;
+        SUnit *PredSU = I->getSUnit();
+        if (PredSU->NumSuccsLeft != PredSU->NumSuccs)
+          continue;
+        const SDNode *PN = PredSU->getNode();
+        if (!PN->isMachineOpcode()) {
+          if (PN->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
+            EVT VT = PN->getValueType(0);
+            unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+            RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          }
+          continue;
+        }
+        unsigned POpc = PN->getMachineOpcode();
+        if (POpc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
+          continue;
+        if (POpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG) {
+          EVT VT = PN->getOperand(0).getValueType();
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          continue;
+        } else if (POpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
+                   POpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
+          EVT VT = PN->getValueType(0);
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          continue;
+        }
+        unsigned NumDefs = TII->get(PN->getMachineOpcode()).getNumDefs();
+        for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
+          EVT VT = PN->getValueType(i);
+          if (!PN->hasAnyUseOfValue(i))
+            continue;
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+        }
+      }
+
+      // Check for isMachineOpcode() as PrescheduleNodesWithMultipleUses()
+      // may transfer data dependencies to CopyToReg.
+      if (SU->NumSuccs && N->isMachineOpcode()) {
+        unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
+        for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
+          EVT VT = N->getValueType(i);
+          if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
+            continue;
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          if (RegPressure[RCId] < TLI->getRepRegClassCostFor(VT))
+            // Register pressure tracking is imprecise. This can happen.
+            RegPressure[RCId] = 0;
+          else
+            RegPressure[RCId] -= TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+        }
+      }
+
+      dumpRegPressure();
+    }
+
+    void UnscheduledNode(SUnit *SU) {
+      if (!TracksRegPressure)
+        return;
+
+      const SDNode *N = SU->getNode();
+      if (!N->isMachineOpcode()) {
+        if (N->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
+          return;
+      } else {
+        unsigned Opc = N->getMachineOpcode();
+        if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
+            Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
+            Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
+            Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE ||
+            Opc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
+          return;
+      }
+
+      for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
+           I != E; ++I) {
+        if (I->isCtrl())
+          continue;
+        SUnit *PredSU = I->getSUnit();
+        if (PredSU->NumSuccsLeft != PredSU->NumSuccs)
+          continue;
+        const SDNode *PN = PredSU->getNode();
+        if (!PN->isMachineOpcode()) {
+          if (PN->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
+            EVT VT = PN->getValueType(0);
+            unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+            RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          }
+          continue;
+        }
+        unsigned POpc = PN->getMachineOpcode();
+        if (POpc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
+          continue;
+        if (POpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG) {
+          EVT VT = PN->getOperand(0).getValueType();
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          continue;
+        } else if (POpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
+                   POpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
+          EVT VT = PN->getValueType(0);
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+          continue;
+        }
+        unsigned NumDefs = TII->get(PN->getMachineOpcode()).getNumDefs();
+        for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
+          EVT VT = PN->getValueType(i);
+          if (!PN->hasAnyUseOfValue(i))
+            continue;
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          if (RegPressure[RCId] < TLI->getRepRegClassCostFor(VT))
+            // Register pressure tracking is imprecise. This can happen.
+            RegPressure[RCId] = 0;
+          else
+            RegPressure[RCId] -= TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+        }
+      }
+
+      // Check for isMachineOpcode() as PrescheduleNodesWithMultipleUses()
+      // may transfer data dependencies to CopyToReg.
+      if (SU->NumSuccs && N->isMachineOpcode()) {
+        unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
+        for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
+          EVT VT = N->getValueType(i);
+          if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
+            continue;
+          if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
+            continue;
+          unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
+          RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
+        }
+      }
+
+      dumpRegPressure();
+    }
+
+    void setScheduleDAG(ScheduleDAGRRList *scheduleDag) {
+      scheduleDAG = scheduleDag;
+    }
+
+    void dumpRegPressure() const {
+      for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
+             E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I) {
+        const TargetRegisterClass *RC = *I;
+        unsigned Id = RC->getID();
+        unsigned RP = RegPressure[Id];
+        if (!RP) continue;
+        DEBUG(dbgs() << RC->getName() << ": " << RP << " / " << RegLimit[Id]
+              << '\n');
+      }
     }
 
   protected:
     bool canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op);
     void AddPseudoTwoAddrDeps();
+    void PrescheduleNodesWithMultipleUses();
     void CalculateSethiUllmanNumbers();
   };
 
@@ -1077,6 +1439,15 @@ namespace {
 
   typedef RegReductionPriorityQueue<td_ls_rr_sort>
     TDRegReductionPriorityQueue;
+
+  typedef RegReductionPriorityQueue<src_ls_rr_sort>
+    SrcRegReductionPriorityQueue;
+
+  typedef RegReductionPriorityQueue<hybrid_ls_rr_sort>
+    HybridBURRPriorityQueue;
+
+  typedef RegReductionPriorityQueue<ilp_ls_rr_sort>
+    ILPBURRPriorityQueue;
 }
 
 /// closestSucc - Returns the scheduled cycle of the successor which is
@@ -1110,8 +1481,49 @@ static unsigned calcMaxScratches(const SUnit *SU) {
   return Scratches;
 }
 
-// Bottom up
-bool bu_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
+/// hasOnlyLiveOutUse - Return true if SU has a single value successor that is a
+/// CopyToReg to a virtual register. This SU def is probably a liveout and
+/// it has no other use. It should be scheduled closer to the terminator.
+static bool hasOnlyLiveOutUses(const SUnit *SU) {
+  bool RetVal = false;
+  for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
+       I != E; ++I) {
+    if (I->isCtrl()) continue;
+    const SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
+    if (SuccSU->getNode() && SuccSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
+      unsigned Reg =
+        cast<RegisterSDNode>(SuccSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+        RetVal = true;
+        continue;
+      }
+    }
+    return false;
+  }
+  return RetVal;
+}
+
+/// UnitsSharePred - Return true if the two scheduling units share a common
+/// data predecessor.
+static bool UnitsSharePred(const SUnit *left, const SUnit *right) {
+  SmallSet<const SUnit*, 4> Preds;
+  for (SUnit::const_pred_iterator I = left->Preds.begin(),E = left->Preds.end();
+       I != E; ++I) {
+    if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
+    Preds.insert(I->getSUnit());
+  }
+  for (SUnit::const_pred_iterator I = right->Preds.begin(),E = right->Preds.end();
+       I != E; ++I) {
+    if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
+    if (Preds.count(I->getSUnit()))
+      return true;
+  }
+  return false;
+}
+
+template <typename RRSort>
+static bool BURRSort(const SUnit *left, const SUnit *right,
+                     const RegReductionPriorityQueue<RRSort> *SPQ) {
   unsigned LPriority = SPQ->getNodePriority(left);
   unsigned RPriority = SPQ->getNodePriority(right);
   if (LPriority != RPriority)
@@ -1147,15 +1559,121 @@ bool bu_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
 
   if (left->getHeight() != right->getHeight())
     return left->getHeight() > right->getHeight();
-  
+
   if (left->getDepth() != right->getDepth())
     return left->getDepth() < right->getDepth();
 
-  assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId && 
+  assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId &&
          "NodeQueueId cannot be zero");
   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
 }
 
+// Bottom up
+bool bu_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
+  return BURRSort(left, right, SPQ);
+}
+
+// Source order, otherwise bottom up.
+bool src_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
+  unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
+  unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
+
+  // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
+  // the preference.
+  if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
+    return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
+
+  return BURRSort(left, right, SPQ);
+}
+
+bool hybrid_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const{
+  if (left->isCall || right->isCall)
+    // No way to compute latency of calls.
+    return BURRSort(left, right, SPQ);
+
+  bool LHigh = SPQ->HighRegPressure(left);
+  bool RHigh = SPQ->HighRegPressure(right);
+  // Avoid causing spills. If register pressure is high, schedule for
+  // register pressure reduction.
+  if (LHigh && !RHigh)
+    return true;
+  else if (!LHigh && RHigh)
+    return false;
+  else if (!LHigh && !RHigh) {
+    // If the two nodes share an operand and one of them has a single
+    // use that is a live out copy, favor the one that is live out. Otherwise
+    // it will be difficult to eliminate the copy if the instruction is a
+    // loop induction variable update. e.g.
+    // BB:
+    // sub r1, r3, #1
+    // str r0, [r2, r3]
+    // mov r3, r1
+    // cmp
+    // bne BB
+    bool SharePred = UnitsSharePred(left, right);
+    // FIXME: Only adjust if BB is a loop back edge.
+    // FIXME: What's the cost of a copy?
+    int LBonus = (SharePred && hasOnlyLiveOutUses(left)) ? 1 : 0;
+    int RBonus = (SharePred && hasOnlyLiveOutUses(right)) ? 1 : 0;
+    int LHeight = (int)left->getHeight() - LBonus;
+    int RHeight = (int)right->getHeight() - RBonus;
+
+    // Low register pressure situation, schedule for latency if possible.
+    bool LStall = left->SchedulingPref == Sched::Latency &&
+      (int)SPQ->getCurCycle() < LHeight;
+    bool RStall = right->SchedulingPref == Sched::Latency &&
+      (int)SPQ->getCurCycle() < RHeight;
+    // If scheduling one of the node will cause a pipeline stall, delay it.
+    // If scheduling either one of the node will cause a pipeline stall, sort
+    // them according to their height.
+    if (LStall) {
+      if (!RStall)
+        return true;
+      if (LHeight != RHeight)
+        return LHeight > RHeight;
+    } else if (RStall)
+      return false;
+
+    // If either node is scheduling for latency, sort them by height
+    // and latency.
+    if (left->SchedulingPref == Sched::Latency ||
+        right->SchedulingPref == Sched::Latency) {
+      if (LHeight != RHeight)
+        return LHeight > RHeight;
+      if (left->Latency != right->Latency)
+        return left->Latency > right->Latency;
+    }
+  }
+
+  return BURRSort(left, right, SPQ);
+}
+
+bool ilp_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left,
+                                const SUnit *right) const {
+  if (left->isCall || right->isCall)
+    // No way to compute latency of calls.
+    return BURRSort(left, right, SPQ);
+
+  bool LHigh = SPQ->HighRegPressure(left);
+  bool RHigh = SPQ->HighRegPressure(right);
+  // Avoid causing spills. If register pressure is high, schedule for
+  // register pressure reduction.
+  if (LHigh && !RHigh)
+    return true;
+  else if (!LHigh && RHigh)
+    return false;
+  else if (!LHigh && !RHigh) {
+    // Low register pressure situation, schedule to maximize instruction level
+    // parallelism.
+    if (left->NumPreds > right->NumPreds)
+      return false;
+    else if (left->NumPreds < right->NumPreds)
+      return false;
+  }
+
+  return BURRSort(left, right, SPQ);
+}
+
 template<class SF>
 bool
 RegReductionPriorityQueue<SF>::canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op) {
@@ -1176,20 +1694,6 @@ RegReductionPriorityQueue<SF>::canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op) {
   return false;
 }
 
-
-/// hasCopyToRegUse - Return true if SU has a value successor that is a
-/// CopyToReg node.
-static bool hasCopyToRegUse(const SUnit *SU) {
-  for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
-       I != E; ++I) {
-    if (I->isCtrl()) continue;
-    const SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
-    if (SuccSU->getNode() && SuccSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
-      return true;
-  }
-  return false;
-}
-
 /// canClobberPhysRegDefs - True if SU would clobber one of SuccSU's
 /// physical register defs.
 static bool canClobberPhysRegDefs(const SUnit *SuccSU, const SUnit *SU,
@@ -1199,26 +1703,148 @@ static bool canClobberPhysRegDefs(const SUnit *SuccSU, const SUnit *SU,
   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
   const unsigned *ImpDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
   assert(ImpDefs && "Caller should check hasPhysRegDefs");
-  const unsigned *SUImpDefs =
-    TII->get(SU->getNode()->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
-  if (!SUImpDefs)
-    return false;
-  for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
-    MVT VT = N->getValueType(i);
-    if (VT == MVT::Flag || VT == MVT::Other)
+  for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
+       SUNode = SUNode->getFlaggedNode()) {
+    if (!SUNode->isMachineOpcode())
       continue;
-    if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
-      continue;
-    unsigned Reg = ImpDefs[i - NumDefs];
-    for (;*SUImpDefs; ++SUImpDefs) {
-      unsigned SUReg = *SUImpDefs;
-      if (TRI->regsOverlap(Reg, SUReg))
-        return true;
+    const unsigned *SUImpDefs =
+      TII->get(SUNode->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
+    if (!SUImpDefs)
+      return false;
+    for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
+      EVT VT = N->getValueType(i);
+      if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
+        continue;
+      if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
+        continue;
+      unsigned Reg = ImpDefs[i - NumDefs];
+      for (;*SUImpDefs; ++SUImpDefs) {
+        unsigned SUReg = *SUImpDefs;
+        if (TRI->regsOverlap(Reg, SUReg))
+          return true;
+      }
     }
   }
   return false;
 }
 
+/// PrescheduleNodesWithMultipleUses - Nodes with multiple uses
+/// are not handled well by the general register pressure reduction
+/// heuristics. When presented with code like this:
+///
+///      N
+///    / |
+///   /  |
+///  U  store
+///  |
+/// ...
+///
+/// the heuristics tend to push the store up, but since the
+/// operand of the store has another use (U), this would increase
+/// the length of that other use (the U->N edge).
+///
+/// This function transforms code like the above to route U's
+/// dependence through the store when possible, like this:
+///
+///      N
+///      ||
+///      ||
+///     store
+///       |
+///       U
+///       |
+///      ...
+///
+/// This results in the store being scheduled immediately
+/// after N, which shortens the U->N live range, reducing
+/// register pressure.
+///
+template<class SF>
+void RegReductionPriorityQueue<SF>::PrescheduleNodesWithMultipleUses() {
+  // Visit all the nodes in topological order, working top-down.
+  for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
+    SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
+    // For now, only look at nodes with no data successors, such as stores.
+    // These are especially important, due to the heuristics in
+    // getNodePriority for nodes with no data successors.
+    if (SU->NumSuccs != 0)
+      continue;
+    // For now, only look at nodes with exactly one data predecessor.
+    if (SU->NumPreds != 1)
+      continue;
+    // Avoid prescheduling copies to virtual registers, which don't behave
+    // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
+    if (SDNode *N = SU->getNode())
+      if (N->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
+          TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
+            (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
+        continue;
+
+    // Locate the single data predecessor.
+    SUnit *PredSU = 0;
+    for (SUnit::const_pred_iterator II = SU->Preds.begin(),
+         EE = SU->Preds.end(); II != EE; ++II)
+      if (!II->isCtrl()) {
+        PredSU = II->getSUnit();
+        break;
+      }
+    assert(PredSU);
+
+    // Don't rewrite edges that carry physregs, because that requires additional
+    // support infrastructure.
+    if (PredSU->hasPhysRegDefs)
+      continue;
+    // Short-circuit the case where SU is PredSU's only data successor.
+    if (PredSU->NumSuccs == 1)
+      continue;
+    // Avoid prescheduling to copies from virtual registers, which don't behave
+    // like other nodes from the perspective of scheduling // heuristics.
+    if (SDNode *N = SU->getNode())
+      if (N->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
+          TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
+            (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
+        continue;
+
+    // Perform checks on the successors of PredSU.
+    for (SUnit::const_succ_iterator II = PredSU->Succs.begin(),
+         EE = PredSU->Succs.end(); II != EE; ++II) {
+      SUnit *PredSuccSU = II->getSUnit();
+      if (PredSuccSU == SU) continue;
+      // If PredSU has another successor with no data successors, for
+      // now don't attempt to choose either over the other.
+      if (PredSuccSU->NumSuccs == 0)
+        goto outer_loop_continue;
+      // Don't break physical register dependencies.
+      if (SU->hasPhysRegClobbers && PredSuccSU->hasPhysRegDefs)
+        if (canClobberPhysRegDefs(PredSuccSU, SU, TII, TRI))
+          goto outer_loop_continue;
+      // Don't introduce graph cycles.
+      if (scheduleDAG->IsReachable(SU, PredSuccSU))
+        goto outer_loop_continue;
+    }
+
+    // Ok, the transformation is safe and the heuristics suggest it is
+    // profitable. Update the graph.
+    DEBUG(dbgs() << "    Prescheduling SU #" << SU->NodeNum
+                 << " next to PredSU #" << PredSU->NodeNum
+                 << " to guide scheduling in the presence of multiple uses\n");
+    for (unsigned i = 0; i != PredSU->Succs.size(); ++i) {
+      SDep Edge = PredSU->Succs[i];
+      assert(!Edge.isAssignedRegDep());
+      SUnit *SuccSU = Edge.getSUnit();
+      if (SuccSU != SU) {
+        Edge.setSUnit(PredSU);
+        scheduleDAG->RemovePred(SuccSU, Edge);
+        scheduleDAG->AddPred(SU, Edge);
+        Edge.setSUnit(SU);
+        scheduleDAG->AddPred(SuccSU, Edge);
+        --i;
+      }
+    }
+  outer_loop_continue:;
+  }
+}
+
 /// AddPseudoTwoAddrDeps - If two nodes share an operand and one of them uses
 /// it as a def&use operand. Add a pseudo control edge from it to the other
 /// node (if it won't create a cycle) so the two-address one will be scheduled
@@ -1237,6 +1863,7 @@ void RegReductionPriorityQueue<SF>::AddPseudoTwoAddrDeps() {
     if (!Node || !Node->isMachineOpcode() || SU->getNode()->getFlaggedNode())
       continue;
 
+    bool isLiveOut = hasOnlyLiveOutUses(SU);
     unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
     const TargetInstrDesc &TID = TII->get(Opc);
     unsigned NumRes = TID.getNumDefs();
@@ -1260,26 +1887,37 @@ void RegReductionPriorityQueue<SF>::AddPseudoTwoAddrDeps() {
         if (SuccSU->getHeight() < SU->getHeight() &&
             (SU->getHeight() - SuccSU->getHeight()) > 1)
           continue;
+        // Skip past COPY_TO_REGCLASS nodes, so that the pseudo edge
+        // constrains whatever is using the copy, instead of the copy
+        // itself. In the case that the copy is coalesced, this
+        // preserves the intent of the pseudo two-address heurietics.
+        while (SuccSU->Succs.size() == 1 &&
+               SuccSU->getNode()->isMachineOpcode() &&
+               SuccSU->getNode()->getMachineOpcode() ==
+                 TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS)
+          SuccSU = SuccSU->Succs.front().getSUnit();
+        // Don't constrain non-instruction nodes.
         if (!SuccSU->getNode() || !SuccSU->getNode()->isMachineOpcode())
           continue;
         // Don't constrain nodes with physical register defs if the
         // predecessor can clobber them.
-        if (SuccSU->hasPhysRegDefs) {
+        if (SuccSU->hasPhysRegDefs && SU->hasPhysRegClobbers) {
           if (canClobberPhysRegDefs(SuccSU, SU, TII, TRI))
             continue;
         }
-        // Don't constrain extract_subreg / insert_subreg; these may be
-        // coalesced away. We want them close to their uses.
+        // Don't constrain EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG;
+        // these may be coalesced away. We want them close to their uses.
         unsigned SuccOpc = SuccSU->getNode()->getMachineOpcode();
-        if (SuccOpc == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
-            SuccOpc == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
+        if (SuccOpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
+            SuccOpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
+            SuccOpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG)
           continue;
         if ((!canClobber(SuccSU, DUSU) ||
-             (hasCopyToRegUse(SU) && !hasCopyToRegUse(SuccSU)) ||
+             (isLiveOut && !hasOnlyLiveOutUses(SuccSU)) ||
              (!SU->isCommutable && SuccSU->isCommutable)) &&
             !scheduleDAG->IsReachable(SuccSU, SU)) {
-          DOUT << "Adding a pseudo-two-addr edge from SU # " << SU->NodeNum
-               << " to SU #" << SuccSU->NodeNum << "\n";
+          DEBUG(dbgs() << "    Adding a pseudo-two-addr edge from SU #"
+                       << SU->NodeNum << " to SU #" << SuccSU->NodeNum << "\n");
           scheduleDAG->AddPred(SU, SDep(SuccSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
                                         /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
                                         /*isMustAlias=*/false,
@@ -1295,7 +1933,7 @@ void RegReductionPriorityQueue<SF>::AddPseudoTwoAddrDeps() {
 template<class SF>
 void RegReductionPriorityQueue<SF>::CalculateSethiUllmanNumbers() {
   SethiUllmanNumbers.assign(SUnits->size(), 0);
-  
+
   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i)
     CalcNodeSethiUllmanNumber(&(*SUnits)[i], SethiUllmanNumbers);
 }
@@ -1303,7 +1941,7 @@ void RegReductionPriorityQueue<SF>::CalculateSethiUllmanNumbers() {
 /// LimitedSumOfUnscheduledPredsOfSuccs - Compute the sum of the unscheduled
 /// predecessors of the successors of the SUnit SU. Stop when the provided
 /// limit is exceeded.
-static unsigned LimitedSumOfUnscheduledPredsOfSuccs(const SUnit *SU, 
+static unsigned LimitedSumOfUnscheduledPredsOfSuccs(const SUnit *SU,
                                                     unsigned Limit) {
   unsigned Sum = 0;
   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
@@ -1355,7 +1993,7 @@ bool td_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
   if (left->NumSuccsLeft != right->NumSuccsLeft)
     return left->NumSuccsLeft > right->NumSuccsLeft;
 
-  assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId && 
+  assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId &&
          "NodeQueueId cannot be zero");
   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
 }
@@ -1365,29 +2003,68 @@ bool td_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
-llvm::createBURRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS, bool) {
+llvm::createBURRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS, CodeGenOpt::Level) {
+  const TargetMachine &TM = IS->TM;
+  const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
+  const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
+
+  BURegReductionPriorityQueue *PQ =
+    new BURegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
+  ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, false, PQ);
+  PQ->setScheduleDAG(SD);
+  return SD;
+}
+
+llvm::ScheduleDAGSDNodes *
+llvm::createTDRRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS, CodeGenOpt::Level) {
+  const TargetMachine &TM = IS->TM;
+  const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
+  const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
+
+  TDRegReductionPriorityQueue *PQ =
+    new TDRegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
+  ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, false, PQ);
+  PQ->setScheduleDAG(SD);
+  return SD;
+}
+
+llvm::ScheduleDAGSDNodes *
+llvm::createSourceListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS, CodeGenOpt::Level) {
+  const TargetMachine &TM = IS->TM;
+  const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
+  const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
+
+  SrcRegReductionPriorityQueue *PQ =
+    new SrcRegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
+  ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, false, PQ);
+  PQ->setScheduleDAG(SD);
+  return SD;
+}
+
+llvm::ScheduleDAGSDNodes *
+llvm::createHybridListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS, CodeGenOpt::Level) {
   const TargetMachine &TM = IS->TM;
   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
-  
-  BURegReductionPriorityQueue *PQ = new BURegReductionPriorityQueue(TII, TRI);
+  const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
 
-  ScheduleDAGRRList *SD =
-    new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ);
+  HybridBURRPriorityQueue *PQ =
+    new HybridBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, TII, TRI, TLI);
+  ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, true, PQ);
   PQ->setScheduleDAG(SD);
-  return SD;  
+  return SD;
 }
 
 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
-llvm::createTDRRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS, bool) {
+llvm::createILPListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS, CodeGenOpt::Level) {
   const TargetMachine &TM = IS->TM;
   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
-  
-  TDRegReductionPriorityQueue *PQ = new TDRegReductionPriorityQueue(TII, TRI);
+  const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
 
-  ScheduleDAGRRList *SD =
-    new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ);
+  ILPBURRPriorityQueue *PQ =
+    new ILPBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, TII, TRI, TLI);
+  ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, true, PQ);
   PQ->setScheduleDAG(SD);
   return SD;
 }