Add a subtarget hook: enablePostMachineScheduler.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MachineScheduler.cpp
1 //===- MachineScheduler.cpp - Machine Instruction Scheduler ---------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // MachineScheduler schedules machine instructions after phi elimination. It
11 // preserves LiveIntervals so it can be invoked before register allocation.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/CodeGen/MachineScheduler.h"
16 #include "llvm/ADT/PriorityQueue.h"
17 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
19 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
23 #include "llvm/CodeGen/RegisterClassInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDFS.h"
25 #include "llvm/CodeGen/ScheduleHazardRecognizer.h"
26 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
27 #include "llvm/Support/Debug.h"
28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
29 #include "llvm/Support/GraphWriter.h"
30 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
31 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
32 #include <queue>
33
34 using namespace llvm;
35
36 #define DEBUG_TYPE "misched"
37
38 namespace llvm {
39 cl::opt<bool> ForceTopDown("misched-topdown", cl::Hidden,
40                            cl::desc("Force top-down list scheduling"));
41 cl::opt<bool> ForceBottomUp("misched-bottomup", cl::Hidden,
42                             cl::desc("Force bottom-up list scheduling"));
43 }
44
45 #ifndef NDEBUG
46 static cl::opt<bool> ViewMISchedDAGs("view-misched-dags", cl::Hidden,
47   cl::desc("Pop up a window to show MISched dags after they are processed"));
48
49 static cl::opt<unsigned> MISchedCutoff("misched-cutoff", cl::Hidden,
50   cl::desc("Stop scheduling after N instructions"), cl::init(~0U));
51
52 static cl::opt<std::string> SchedOnlyFunc("misched-only-func", cl::Hidden,
53   cl::desc("Only schedule this function"));
54 static cl::opt<unsigned> SchedOnlyBlock("misched-only-block", cl::Hidden,
55   cl::desc("Only schedule this MBB#"));
56 #else
57 static bool ViewMISchedDAGs = false;
58 #endif // NDEBUG
59
60 static cl::opt<bool> EnableRegPressure("misched-regpressure", cl::Hidden,
61   cl::desc("Enable register pressure scheduling."), cl::init(true));
62
63 static cl::opt<bool> EnableCyclicPath("misched-cyclicpath", cl::Hidden,
64   cl::desc("Enable cyclic critical path analysis."), cl::init(true));
65
66 static cl::opt<bool> EnableLoadCluster("misched-cluster", cl::Hidden,
67   cl::desc("Enable load clustering."), cl::init(true));
68
69 // Experimental heuristics
70 static cl::opt<bool> EnableMacroFusion("misched-fusion", cl::Hidden,
71   cl::desc("Enable scheduling for macro fusion."), cl::init(true));
72
73 static cl::opt<bool> VerifyScheduling("verify-misched", cl::Hidden,
74   cl::desc("Verify machine instrs before and after machine scheduling"));
75
76 // DAG subtrees must have at least this many nodes.
77 static const unsigned MinSubtreeSize = 8;
78
79 // Pin the vtables to this file.
80 void MachineSchedStrategy::anchor() {}
81 void ScheduleDAGMutation::anchor() {}
82
83 //===----------------------------------------------------------------------===//
84 // Machine Instruction Scheduling Pass and Registry
85 //===----------------------------------------------------------------------===//
86
87 MachineSchedContext::MachineSchedContext():
88     MF(nullptr), MLI(nullptr), MDT(nullptr), PassConfig(nullptr), AA(nullptr), LIS(nullptr) {
89   RegClassInfo = new RegisterClassInfo();
90 }
91
92 MachineSchedContext::~MachineSchedContext() {
93   delete RegClassInfo;
94 }
95
96 namespace {
97 /// Base class for a machine scheduler class that can run at any point.
98 class MachineSchedulerBase : public MachineSchedContext,
99                              public MachineFunctionPass {
100 public:
101   MachineSchedulerBase(char &ID): MachineFunctionPass(ID) {}
102
103   void print(raw_ostream &O, const Module* = nullptr) const override;
104
105 protected:
106   void scheduleRegions(ScheduleDAGInstrs &Scheduler);
107 };
108
109 /// MachineScheduler runs after coalescing and before register allocation.
110 class MachineScheduler : public MachineSchedulerBase {
111 public:
112   MachineScheduler();
113
114   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override;
115
116   bool runOnMachineFunction(MachineFunction&) override;
117
118   static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
119
120 protected:
121   ScheduleDAGInstrs *createMachineScheduler();
122 };
123
124 /// PostMachineScheduler runs after shortly before code emission.
125 class PostMachineScheduler : public MachineSchedulerBase {
126 public:
127   PostMachineScheduler();
128
129   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override;
130
131   bool runOnMachineFunction(MachineFunction&) override;
132
133   static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
134
135 protected:
136   ScheduleDAGInstrs *createPostMachineScheduler();
137 };
138 } // namespace
139
140 char MachineScheduler::ID = 0;
141
142 char &llvm::MachineSchedulerID = MachineScheduler::ID;
143
144 INITIALIZE_PASS_BEGIN(MachineScheduler, "misched",
145                       "Machine Instruction Scheduler", false, false)
146 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
147 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
148 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveIntervals)
149 INITIALIZE_PASS_END(MachineScheduler, "misched",
150                     "Machine Instruction Scheduler", false, false)
151
152 MachineScheduler::MachineScheduler()
153 : MachineSchedulerBase(ID) {
154   initializeMachineSchedulerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
155 }
156
157 void MachineScheduler::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
158   AU.setPreservesCFG();
159   AU.addRequiredID(MachineDominatorsID);
160   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
161   AU.addRequired<AliasAnalysis>();
162   AU.addRequired<TargetPassConfig>();
163   AU.addRequired<SlotIndexes>();
164   AU.addPreserved<SlotIndexes>();
165   AU.addRequired<LiveIntervals>();
166   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
167   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
168 }
169
170 char PostMachineScheduler::ID = 0;
171
172 char &llvm::PostMachineSchedulerID = PostMachineScheduler::ID;
173
174 INITIALIZE_PASS(PostMachineScheduler, "postmisched",
175                 "PostRA Machine Instruction Scheduler", false, false)
176
177 PostMachineScheduler::PostMachineScheduler()
178 : MachineSchedulerBase(ID) {
179   initializePostMachineSchedulerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
180 }
181
182 void PostMachineScheduler::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
183   AU.setPreservesCFG();
184   AU.addRequiredID(MachineDominatorsID);
185   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
186   AU.addRequired<TargetPassConfig>();
187   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
188 }
189
190 MachinePassRegistry MachineSchedRegistry::Registry;
191
192 /// A dummy default scheduler factory indicates whether the scheduler
193 /// is overridden on the command line.
194 static ScheduleDAGInstrs *useDefaultMachineSched(MachineSchedContext *C) {
195   return nullptr;
196 }
197
198 /// MachineSchedOpt allows command line selection of the scheduler.
199 static cl::opt<MachineSchedRegistry::ScheduleDAGCtor, false,
200                RegisterPassParser<MachineSchedRegistry> >
201 MachineSchedOpt("misched",
202                 cl::init(&useDefaultMachineSched), cl::Hidden,
203                 cl::desc("Machine instruction scheduler to use"));
204
205 static MachineSchedRegistry
206 DefaultSchedRegistry("default", "Use the target's default scheduler choice.",
207                      useDefaultMachineSched);
208
209 /// Forward declare the standard machine scheduler. This will be used as the
210 /// default scheduler if the target does not set a default.
211 static ScheduleDAGInstrs *createGenericSchedLive(MachineSchedContext *C);
212 static ScheduleDAGInstrs *createGenericSchedPostRA(MachineSchedContext *C);
213
214 /// Decrement this iterator until reaching the top or a non-debug instr.
215 static MachineBasicBlock::const_iterator
216 priorNonDebug(MachineBasicBlock::const_iterator I,
217               MachineBasicBlock::const_iterator Beg) {
218   assert(I != Beg && "reached the top of the region, cannot decrement");
219   while (--I != Beg) {
220     if (!I->isDebugValue())
221       break;
222   }
223   return I;
224 }
225
226 /// Non-const version.
227 static MachineBasicBlock::iterator
228 priorNonDebug(MachineBasicBlock::iterator I,
229               MachineBasicBlock::const_iterator Beg) {
230   return const_cast<MachineInstr*>(
231     &*priorNonDebug(MachineBasicBlock::const_iterator(I), Beg));
232 }
233
234 /// If this iterator is a debug value, increment until reaching the End or a
235 /// non-debug instruction.
236 static MachineBasicBlock::const_iterator
237 nextIfDebug(MachineBasicBlock::const_iterator I,
238             MachineBasicBlock::const_iterator End) {
239   for(; I != End; ++I) {
240     if (!I->isDebugValue())
241       break;
242   }
243   return I;
244 }
245
246 /// Non-const version.
247 static MachineBasicBlock::iterator
248 nextIfDebug(MachineBasicBlock::iterator I,
249             MachineBasicBlock::const_iterator End) {
250   // Cast the return value to nonconst MachineInstr, then cast to an
251   // instr_iterator, which does not check for null, finally return a
252   // bundle_iterator.
253   return MachineBasicBlock::instr_iterator(
254     const_cast<MachineInstr*>(
255       &*nextIfDebug(MachineBasicBlock::const_iterator(I), End)));
256 }
257
258 /// Instantiate a ScheduleDAGInstrs that will be owned by the caller.
259 ScheduleDAGInstrs *MachineScheduler::createMachineScheduler() {
260   // Select the scheduler, or set the default.
261   MachineSchedRegistry::ScheduleDAGCtor Ctor = MachineSchedOpt;
262   if (Ctor != useDefaultMachineSched)
263     return Ctor(this);
264
265   // Get the default scheduler set by the target for this function.
266   ScheduleDAGInstrs *Scheduler = PassConfig->createMachineScheduler(this);
267   if (Scheduler)
268     return Scheduler;
269
270   // Default to GenericScheduler.
271   return createGenericSchedLive(this);
272 }
273
274 /// Instantiate a ScheduleDAGInstrs for PostRA scheduling that will be owned by
275 /// the caller. We don't have a command line option to override the postRA
276 /// scheduler. The Target must configure it.
277 ScheduleDAGInstrs *PostMachineScheduler::createPostMachineScheduler() {
278   // Get the postRA scheduler set by the target for this function.
279   ScheduleDAGInstrs *Scheduler = PassConfig->createPostMachineScheduler(this);
280   if (Scheduler)
281     return Scheduler;
282
283   // Default to GenericScheduler.
284   return createGenericSchedPostRA(this);
285 }
286
287 /// Top-level MachineScheduler pass driver.
288 ///
289 /// Visit blocks in function order. Divide each block into scheduling regions
290 /// and visit them bottom-up. Visiting regions bottom-up is not required, but is
291 /// consistent with the DAG builder, which traverses the interior of the
292 /// scheduling regions bottom-up.
293 ///
294 /// This design avoids exposing scheduling boundaries to the DAG builder,
295 /// simplifying the DAG builder's support for "special" target instructions.
296 /// At the same time the design allows target schedulers to operate across
297 /// scheduling boundaries, for example to bundle the boudary instructions
298 /// without reordering them. This creates complexity, because the target
299 /// scheduler must update the RegionBegin and RegionEnd positions cached by
300 /// ScheduleDAGInstrs whenever adding or removing instructions. A much simpler
301 /// design would be to split blocks at scheduling boundaries, but LLVM has a
302 /// general bias against block splitting purely for implementation simplicity.
303 bool MachineScheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
304   DEBUG(dbgs() << "Before MISsched:\n"; mf.print(dbgs()));
305
306   // Initialize the context of the pass.
307   MF = &mf;
308   MLI = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
309   MDT = &getAnalysis<MachineDominatorTree>();
310   PassConfig = &getAnalysis<TargetPassConfig>();
311   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
312
313   LIS = &getAnalysis<LiveIntervals>();
314
315   if (VerifyScheduling) {
316     DEBUG(LIS->dump());
317     MF->verify(this, "Before machine scheduling.");
318   }
319   RegClassInfo->runOnMachineFunction(*MF);
320
321   // Instantiate the selected scheduler for this target, function, and
322   // optimization level.
323   std::unique_ptr<ScheduleDAGInstrs> Scheduler(createMachineScheduler());
324   scheduleRegions(*Scheduler);
325
326   DEBUG(LIS->dump());
327   if (VerifyScheduling)
328     MF->verify(this, "After machine scheduling.");
329   return true;
330 }
331
332 bool PostMachineScheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
333   if (skipOptnoneFunction(*mf.getFunction()))
334     return false;
335
336   const TargetSubtargetInfo &ST =
337     mf.getTarget().getSubtarget<TargetSubtargetInfo>();
338   if (!ST.enablePostMachineScheduler()) {
339     DEBUG(dbgs() << "Subtarget disables post-MI-sched.\n");
340     return false;
341   }
342   DEBUG(dbgs() << "Before post-MI-sched:\n"; mf.print(dbgs()));
343
344   // Initialize the context of the pass.
345   MF = &mf;
346   PassConfig = &getAnalysis<TargetPassConfig>();
347
348   if (VerifyScheduling)
349     MF->verify(this, "Before post machine scheduling.");
350
351   // Instantiate the selected scheduler for this target, function, and
352   // optimization level.
353   std::unique_ptr<ScheduleDAGInstrs> Scheduler(createPostMachineScheduler());
354   scheduleRegions(*Scheduler);
355
356   if (VerifyScheduling)
357     MF->verify(this, "After post machine scheduling.");
358   return true;
359 }
360
361 /// Return true of the given instruction should not be included in a scheduling
362 /// region.
363 ///
364 /// MachineScheduler does not currently support scheduling across calls. To
365 /// handle calls, the DAG builder needs to be modified to create register
366 /// anti/output dependencies on the registers clobbered by the call's regmask
367 /// operand. In PreRA scheduling, the stack pointer adjustment already prevents
368 /// scheduling across calls. In PostRA scheduling, we need the isCall to enforce
369 /// the boundary, but there would be no benefit to postRA scheduling across
370 /// calls this late anyway.
371 static bool isSchedBoundary(MachineBasicBlock::iterator MI,
372                             MachineBasicBlock *MBB,
373                             MachineFunction *MF,
374                             const TargetInstrInfo *TII,
375                             bool IsPostRA) {
376   return MI->isCall() || TII->isSchedulingBoundary(MI, MBB, *MF);
377 }
378
379 /// Main driver for both MachineScheduler and PostMachineScheduler.
380 void MachineSchedulerBase::scheduleRegions(ScheduleDAGInstrs &Scheduler) {
381   const TargetInstrInfo *TII = MF->getTarget().getInstrInfo();
382   bool IsPostRA = Scheduler.isPostRA();
383
384   // Visit all machine basic blocks.
385   //
386   // TODO: Visit blocks in global postorder or postorder within the bottom-up
387   // loop tree. Then we can optionally compute global RegPressure.
388   for (MachineFunction::iterator MBB = MF->begin(), MBBEnd = MF->end();
389        MBB != MBBEnd; ++MBB) {
390
391     Scheduler.startBlock(MBB);
392
393 #ifndef NDEBUG
394     if (SchedOnlyFunc.getNumOccurrences() && SchedOnlyFunc != MF->getName())
395       continue;
396     if (SchedOnlyBlock.getNumOccurrences()
397         && (int)SchedOnlyBlock != MBB->getNumber())
398       continue;
399 #endif
400
401     // Break the block into scheduling regions [I, RegionEnd), and schedule each
402     // region as soon as it is discovered. RegionEnd points the scheduling
403     // boundary at the bottom of the region. The DAG does not include RegionEnd,
404     // but the region does (i.e. the next RegionEnd is above the previous
405     // RegionBegin). If the current block has no terminator then RegionEnd ==
406     // MBB->end() for the bottom region.
407     //
408     // The Scheduler may insert instructions during either schedule() or
409     // exitRegion(), even for empty regions. So the local iterators 'I' and
410     // 'RegionEnd' are invalid across these calls.
411     //
412     // MBB::size() uses instr_iterator to count. Here we need a bundle to count
413     // as a single instruction.
414     unsigned RemainingInstrs = std::distance(MBB->begin(), MBB->end());
415     for(MachineBasicBlock::iterator RegionEnd = MBB->end();
416         RegionEnd != MBB->begin(); RegionEnd = Scheduler.begin()) {
417
418       // Avoid decrementing RegionEnd for blocks with no terminator.
419       if (RegionEnd != MBB->end() ||
420           isSchedBoundary(std::prev(RegionEnd), MBB, MF, TII, IsPostRA)) {
421         --RegionEnd;
422         // Count the boundary instruction.
423         --RemainingInstrs;
424       }
425
426       // The next region starts above the previous region. Look backward in the
427       // instruction stream until we find the nearest boundary.
428       unsigned NumRegionInstrs = 0;
429       MachineBasicBlock::iterator I = RegionEnd;
430       for(;I != MBB->begin(); --I, --RemainingInstrs, ++NumRegionInstrs) {
431         if (isSchedBoundary(std::prev(I), MBB, MF, TII, IsPostRA))
432           break;
433       }
434       // Notify the scheduler of the region, even if we may skip scheduling
435       // it. Perhaps it still needs to be bundled.
436       Scheduler.enterRegion(MBB, I, RegionEnd, NumRegionInstrs);
437
438       // Skip empty scheduling regions (0 or 1 schedulable instructions).
439       if (I == RegionEnd || I == std::prev(RegionEnd)) {
440         // Close the current region. Bundle the terminator if needed.
441         // This invalidates 'RegionEnd' and 'I'.
442         Scheduler.exitRegion();
443         continue;
444       }
445       DEBUG(dbgs() << "********** " << ((Scheduler.isPostRA()) ? "PostRA " : "")
446             << "MI Scheduling **********\n");
447       DEBUG(dbgs() << MF->getName()
448             << ":BB#" << MBB->getNumber() << " " << MBB->getName()
449             << "\n  From: " << *I << "    To: ";
450             if (RegionEnd != MBB->end()) dbgs() << *RegionEnd;
451             else dbgs() << "End";
452             dbgs() << " RegionInstrs: " << NumRegionInstrs
453             << " Remaining: " << RemainingInstrs << "\n");
454
455       // Schedule a region: possibly reorder instructions.
456       // This invalidates 'RegionEnd' and 'I'.
457       Scheduler.schedule();
458
459       // Close the current region.
460       Scheduler.exitRegion();
461
462       // Scheduling has invalidated the current iterator 'I'. Ask the
463       // scheduler for the top of it's scheduled region.
464       RegionEnd = Scheduler.begin();
465     }
466     assert(RemainingInstrs == 0 && "Instruction count mismatch!");
467     Scheduler.finishBlock();
468     if (Scheduler.isPostRA()) {
469       // FIXME: Ideally, no further passes should rely on kill flags. However,
470       // thumb2 size reduction is currently an exception.
471       Scheduler.fixupKills(MBB);
472     }
473   }
474   Scheduler.finalizeSchedule();
475 }
476
477 void MachineSchedulerBase::print(raw_ostream &O, const Module* m) const {
478   // unimplemented
479 }
480
481 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
482 void ReadyQueue::dump() {
483   dbgs() << Name << ": ";
484   for (unsigned i = 0, e = Queue.size(); i < e; ++i)
485     dbgs() << Queue[i]->NodeNum << " ";
486   dbgs() << "\n";
487 }
488 #endif
489
490 //===----------------------------------------------------------------------===//
491 // ScheduleDAGMI - Basic machine instruction scheduling. This is
492 // independent of PreRA/PostRA scheduling and involves no extra book-keeping for
493 // virtual registers.
494 // ===----------------------------------------------------------------------===/
495
496 // Provide a vtable anchor.
497 ScheduleDAGMI::~ScheduleDAGMI() {
498 }
499
500 bool ScheduleDAGMI::canAddEdge(SUnit *SuccSU, SUnit *PredSU) {
501   return SuccSU == &ExitSU || !Topo.IsReachable(PredSU, SuccSU);
502 }
503
504 bool ScheduleDAGMI::addEdge(SUnit *SuccSU, const SDep &PredDep) {
505   if (SuccSU != &ExitSU) {
506     // Do not use WillCreateCycle, it assumes SD scheduling.
507     // If Pred is reachable from Succ, then the edge creates a cycle.
508     if (Topo.IsReachable(PredDep.getSUnit(), SuccSU))
509       return false;
510     Topo.AddPred(SuccSU, PredDep.getSUnit());
511   }
512   SuccSU->addPred(PredDep, /*Required=*/!PredDep.isArtificial());
513   // Return true regardless of whether a new edge needed to be inserted.
514   return true;
515 }
516
517 /// ReleaseSucc - Decrement the NumPredsLeft count of a successor. When
518 /// NumPredsLeft reaches zero, release the successor node.
519 ///
520 /// FIXME: Adjust SuccSU height based on MinLatency.
521 void ScheduleDAGMI::releaseSucc(SUnit *SU, SDep *SuccEdge) {
522   SUnit *SuccSU = SuccEdge->getSUnit();
523
524   if (SuccEdge->isWeak()) {
525     --SuccSU->WeakPredsLeft;
526     if (SuccEdge->isCluster())
527       NextClusterSucc = SuccSU;
528     return;
529   }
530 #ifndef NDEBUG
531   if (SuccSU->NumPredsLeft == 0) {
532     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
533     SuccSU->dump(this);
534     dbgs() << " has been released too many times!\n";
535     llvm_unreachable(nullptr);
536   }
537 #endif
538   --SuccSU->NumPredsLeft;
539   if (SuccSU->NumPredsLeft == 0 && SuccSU != &ExitSU)
540     SchedImpl->releaseTopNode(SuccSU);
541 }
542
543 /// releaseSuccessors - Call releaseSucc on each of SU's successors.
544 void ScheduleDAGMI::releaseSuccessors(SUnit *SU) {
545   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
546        I != E; ++I) {
547     releaseSucc(SU, &*I);
548   }
549 }
550
551 /// ReleasePred - Decrement the NumSuccsLeft count of a predecessor. When
552 /// NumSuccsLeft reaches zero, release the predecessor node.
553 ///
554 /// FIXME: Adjust PredSU height based on MinLatency.
555 void ScheduleDAGMI::releasePred(SUnit *SU, SDep *PredEdge) {
556   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
557
558   if (PredEdge->isWeak()) {
559     --PredSU->WeakSuccsLeft;
560     if (PredEdge->isCluster())
561       NextClusterPred = PredSU;
562     return;
563   }
564 #ifndef NDEBUG
565   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
566     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
567     PredSU->dump(this);
568     dbgs() << " has been released too many times!\n";
569     llvm_unreachable(nullptr);
570   }
571 #endif
572   --PredSU->NumSuccsLeft;
573   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0 && PredSU != &EntrySU)
574     SchedImpl->releaseBottomNode(PredSU);
575 }
576
577 /// releasePredecessors - Call releasePred on each of SU's predecessors.
578 void ScheduleDAGMI::releasePredecessors(SUnit *SU) {
579   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
580        I != E; ++I) {
581     releasePred(SU, &*I);
582   }
583 }
584
585 /// enterRegion - Called back from MachineScheduler::runOnMachineFunction after
586 /// crossing a scheduling boundary. [begin, end) includes all instructions in
587 /// the region, including the boundary itself and single-instruction regions
588 /// that don't get scheduled.
589 void ScheduleDAGMI::enterRegion(MachineBasicBlock *bb,
590                                      MachineBasicBlock::iterator begin,
591                                      MachineBasicBlock::iterator end,
592                                      unsigned regioninstrs)
593 {
594   ScheduleDAGInstrs::enterRegion(bb, begin, end, regioninstrs);
595
596   SchedImpl->initPolicy(begin, end, regioninstrs);
597 }
598
599 /// This is normally called from the main scheduler loop but may also be invoked
600 /// by the scheduling strategy to perform additional code motion.
601 void ScheduleDAGMI::moveInstruction(
602   MachineInstr *MI, MachineBasicBlock::iterator InsertPos) {
603   // Advance RegionBegin if the first instruction moves down.
604   if (&*RegionBegin == MI)
605     ++RegionBegin;
606
607   // Update the instruction stream.
608   BB->splice(InsertPos, BB, MI);
609
610   // Update LiveIntervals
611   if (LIS)
612     LIS->handleMove(MI, /*UpdateFlags=*/true);
613
614   // Recede RegionBegin if an instruction moves above the first.
615   if (RegionBegin == InsertPos)
616     RegionBegin = MI;
617 }
618
619 bool ScheduleDAGMI::checkSchedLimit() {
620 #ifndef NDEBUG
621   if (NumInstrsScheduled == MISchedCutoff && MISchedCutoff != ~0U) {
622     CurrentTop = CurrentBottom;
623     return false;
624   }
625   ++NumInstrsScheduled;
626 #endif
627   return true;
628 }
629
630 /// Per-region scheduling driver, called back from
631 /// MachineScheduler::runOnMachineFunction. This is a simplified driver that
632 /// does not consider liveness or register pressure. It is useful for PostRA
633 /// scheduling and potentially other custom schedulers.
634 void ScheduleDAGMI::schedule() {
635   // Build the DAG.
636   buildSchedGraph(AA);
637
638   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
639
640   postprocessDAG();
641
642   SmallVector<SUnit*, 8> TopRoots, BotRoots;
643   findRootsAndBiasEdges(TopRoots, BotRoots);
644
645   // Initialize the strategy before modifying the DAG.
646   // This may initialize a DFSResult to be used for queue priority.
647   SchedImpl->initialize(this);
648
649   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
650           SUnits[su].dumpAll(this));
651   if (ViewMISchedDAGs) viewGraph();
652
653   // Initialize ready queues now that the DAG and priority data are finalized.
654   initQueues(TopRoots, BotRoots);
655
656   bool IsTopNode = false;
657   while (SUnit *SU = SchedImpl->pickNode(IsTopNode)) {
658     assert(!SU->isScheduled && "Node already scheduled");
659     if (!checkSchedLimit())
660       break;
661
662     MachineInstr *MI = SU->getInstr();
663     if (IsTopNode) {
664       assert(SU->isTopReady() && "node still has unscheduled dependencies");
665       if (&*CurrentTop == MI)
666         CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, CurrentBottom);
667       else
668         moveInstruction(MI, CurrentTop);
669     }
670     else {
671       assert(SU->isBottomReady() && "node still has unscheduled dependencies");
672       MachineBasicBlock::iterator priorII =
673         priorNonDebug(CurrentBottom, CurrentTop);
674       if (&*priorII == MI)
675         CurrentBottom = priorII;
676       else {
677         if (&*CurrentTop == MI)
678           CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, priorII);
679         moveInstruction(MI, CurrentBottom);
680         CurrentBottom = MI;
681       }
682     }
683     updateQueues(SU, IsTopNode);
684
685     // Notify the scheduling strategy after updating the DAG.
686     SchedImpl->schedNode(SU, IsTopNode);
687   }
688   assert(CurrentTop == CurrentBottom && "Nonempty unscheduled zone.");
689
690   placeDebugValues();
691
692   DEBUG({
693       unsigned BBNum = begin()->getParent()->getNumber();
694       dbgs() << "*** Final schedule for BB#" << BBNum << " ***\n";
695       dumpSchedule();
696       dbgs() << '\n';
697     });
698 }
699
700 /// Apply each ScheduleDAGMutation step in order.
701 void ScheduleDAGMI::postprocessDAG() {
702   for (unsigned i = 0, e = Mutations.size(); i < e; ++i) {
703     Mutations[i]->apply(this);
704   }
705 }
706
707 void ScheduleDAGMI::
708 findRootsAndBiasEdges(SmallVectorImpl<SUnit*> &TopRoots,
709                       SmallVectorImpl<SUnit*> &BotRoots) {
710   for (std::vector<SUnit>::iterator
711          I = SUnits.begin(), E = SUnits.end(); I != E; ++I) {
712     SUnit *SU = &(*I);
713     assert(!SU->isBoundaryNode() && "Boundary node should not be in SUnits");
714
715     // Order predecessors so DFSResult follows the critical path.
716     SU->biasCriticalPath();
717
718     // A SUnit is ready to top schedule if it has no predecessors.
719     if (!I->NumPredsLeft)
720       TopRoots.push_back(SU);
721     // A SUnit is ready to bottom schedule if it has no successors.
722     if (!I->NumSuccsLeft)
723       BotRoots.push_back(SU);
724   }
725   ExitSU.biasCriticalPath();
726 }
727
728 /// Identify DAG roots and setup scheduler queues.
729 void ScheduleDAGMI::initQueues(ArrayRef<SUnit*> TopRoots,
730                                ArrayRef<SUnit*> BotRoots) {
731   NextClusterSucc = nullptr;
732   NextClusterPred = nullptr;
733
734   // Release all DAG roots for scheduling, not including EntrySU/ExitSU.
735   //
736   // Nodes with unreleased weak edges can still be roots.
737   // Release top roots in forward order.
738   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
739          I = TopRoots.begin(), E = TopRoots.end(); I != E; ++I) {
740     SchedImpl->releaseTopNode(*I);
741   }
742   // Release bottom roots in reverse order so the higher priority nodes appear
743   // first. This is more natural and slightly more efficient.
744   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_reverse_iterator
745          I = BotRoots.rbegin(), E = BotRoots.rend(); I != E; ++I) {
746     SchedImpl->releaseBottomNode(*I);
747   }
748
749   releaseSuccessors(&EntrySU);
750   releasePredecessors(&ExitSU);
751
752   SchedImpl->registerRoots();
753
754   // Advance past initial DebugValues.
755   CurrentTop = nextIfDebug(RegionBegin, RegionEnd);
756   CurrentBottom = RegionEnd;
757 }
758
759 /// Update scheduler queues after scheduling an instruction.
760 void ScheduleDAGMI::updateQueues(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
761   // Release dependent instructions for scheduling.
762   if (IsTopNode)
763     releaseSuccessors(SU);
764   else
765     releasePredecessors(SU);
766
767   SU->isScheduled = true;
768 }
769
770 /// Reinsert any remaining debug_values, just like the PostRA scheduler.
771 void ScheduleDAGMI::placeDebugValues() {
772   // If first instruction was a DBG_VALUE then put it back.
773   if (FirstDbgValue) {
774     BB->splice(RegionBegin, BB, FirstDbgValue);
775     RegionBegin = FirstDbgValue;
776   }
777
778   for (std::vector<std::pair<MachineInstr *, MachineInstr *> >::iterator
779          DI = DbgValues.end(), DE = DbgValues.begin(); DI != DE; --DI) {
780     std::pair<MachineInstr *, MachineInstr *> P = *std::prev(DI);
781     MachineInstr *DbgValue = P.first;
782     MachineBasicBlock::iterator OrigPrevMI = P.second;
783     if (&*RegionBegin == DbgValue)
784       ++RegionBegin;
785     BB->splice(++OrigPrevMI, BB, DbgValue);
786     if (OrigPrevMI == std::prev(RegionEnd))
787       RegionEnd = DbgValue;
788   }
789   DbgValues.clear();
790   FirstDbgValue = nullptr;
791 }
792
793 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
794 void ScheduleDAGMI::dumpSchedule() const {
795   for (MachineBasicBlock::iterator MI = begin(), ME = end(); MI != ME; ++MI) {
796     if (SUnit *SU = getSUnit(&(*MI)))
797       SU->dump(this);
798     else
799       dbgs() << "Missing SUnit\n";
800   }
801 }
802 #endif
803
804 //===----------------------------------------------------------------------===//
805 // ScheduleDAGMILive - Base class for MachineInstr scheduling with LiveIntervals
806 // preservation.
807 //===----------------------------------------------------------------------===//
808
809 ScheduleDAGMILive::~ScheduleDAGMILive() {
810   delete DFSResult;
811 }
812
813 /// enterRegion - Called back from MachineScheduler::runOnMachineFunction after
814 /// crossing a scheduling boundary. [begin, end) includes all instructions in
815 /// the region, including the boundary itself and single-instruction regions
816 /// that don't get scheduled.
817 void ScheduleDAGMILive::enterRegion(MachineBasicBlock *bb,
818                                 MachineBasicBlock::iterator begin,
819                                 MachineBasicBlock::iterator end,
820                                 unsigned regioninstrs)
821 {
822   // ScheduleDAGMI initializes SchedImpl's per-region policy.
823   ScheduleDAGMI::enterRegion(bb, begin, end, regioninstrs);
824
825   // For convenience remember the end of the liveness region.
826   LiveRegionEnd = (RegionEnd == bb->end()) ? RegionEnd : std::next(RegionEnd);
827
828   SUPressureDiffs.clear();
829
830   ShouldTrackPressure = SchedImpl->shouldTrackPressure();
831 }
832
833 // Setup the register pressure trackers for the top scheduled top and bottom
834 // scheduled regions.
835 void ScheduleDAGMILive::initRegPressure() {
836   TopRPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, RegionBegin);
837   BotRPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, LiveRegionEnd);
838
839   // Close the RPTracker to finalize live ins.
840   RPTracker.closeRegion();
841
842   DEBUG(RPTracker.dump());
843
844   // Initialize the live ins and live outs.
845   TopRPTracker.addLiveRegs(RPTracker.getPressure().LiveInRegs);
846   BotRPTracker.addLiveRegs(RPTracker.getPressure().LiveOutRegs);
847
848   // Close one end of the tracker so we can call
849   // getMaxUpward/DownwardPressureDelta before advancing across any
850   // instructions. This converts currently live regs into live ins/outs.
851   TopRPTracker.closeTop();
852   BotRPTracker.closeBottom();
853
854   BotRPTracker.initLiveThru(RPTracker);
855   if (!BotRPTracker.getLiveThru().empty()) {
856     TopRPTracker.initLiveThru(BotRPTracker.getLiveThru());
857     DEBUG(dbgs() << "Live Thru: ";
858           dumpRegSetPressure(BotRPTracker.getLiveThru(), TRI));
859   };
860
861   // For each live out vreg reduce the pressure change associated with other
862   // uses of the same vreg below the live-out reaching def.
863   updatePressureDiffs(RPTracker.getPressure().LiveOutRegs);
864
865   // Account for liveness generated by the region boundary.
866   if (LiveRegionEnd != RegionEnd) {
867     SmallVector<unsigned, 8> LiveUses;
868     BotRPTracker.recede(&LiveUses);
869     updatePressureDiffs(LiveUses);
870   }
871
872   assert(BotRPTracker.getPos() == RegionEnd && "Can't find the region bottom");
873
874   // Cache the list of excess pressure sets in this region. This will also track
875   // the max pressure in the scheduled code for these sets.
876   RegionCriticalPSets.clear();
877   const std::vector<unsigned> &RegionPressure =
878     RPTracker.getPressure().MaxSetPressure;
879   for (unsigned i = 0, e = RegionPressure.size(); i < e; ++i) {
880     unsigned Limit = RegClassInfo->getRegPressureSetLimit(i);
881     if (RegionPressure[i] > Limit) {
882       DEBUG(dbgs() << TRI->getRegPressureSetName(i)
883             << " Limit " << Limit
884             << " Actual " << RegionPressure[i] << "\n");
885       RegionCriticalPSets.push_back(PressureChange(i));
886     }
887   }
888   DEBUG(dbgs() << "Excess PSets: ";
889         for (unsigned i = 0, e = RegionCriticalPSets.size(); i != e; ++i)
890           dbgs() << TRI->getRegPressureSetName(
891             RegionCriticalPSets[i].getPSet()) << " ";
892         dbgs() << "\n");
893 }
894
895 void ScheduleDAGMILive::
896 updateScheduledPressure(const SUnit *SU,
897                         const std::vector<unsigned> &NewMaxPressure) {
898   const PressureDiff &PDiff = getPressureDiff(SU);
899   unsigned CritIdx = 0, CritEnd = RegionCriticalPSets.size();
900   for (PressureDiff::const_iterator I = PDiff.begin(), E = PDiff.end();
901        I != E; ++I) {
902     if (!I->isValid())
903       break;
904     unsigned ID = I->getPSet();
905     while (CritIdx != CritEnd && RegionCriticalPSets[CritIdx].getPSet() < ID)
906       ++CritIdx;
907     if (CritIdx != CritEnd && RegionCriticalPSets[CritIdx].getPSet() == ID) {
908       if ((int)NewMaxPressure[ID] > RegionCriticalPSets[CritIdx].getUnitInc()
909           && NewMaxPressure[ID] <= INT16_MAX)
910         RegionCriticalPSets[CritIdx].setUnitInc(NewMaxPressure[ID]);
911     }
912     unsigned Limit = RegClassInfo->getRegPressureSetLimit(ID);
913     if (NewMaxPressure[ID] >= Limit - 2) {
914       DEBUG(dbgs() << "  " << TRI->getRegPressureSetName(ID) << ": "
915             << NewMaxPressure[ID] << " > " << Limit << "(+ "
916             << BotRPTracker.getLiveThru()[ID] << " livethru)\n");
917     }
918   }
919 }
920
921 /// Update the PressureDiff array for liveness after scheduling this
922 /// instruction.
923 void ScheduleDAGMILive::updatePressureDiffs(ArrayRef<unsigned> LiveUses) {
924   for (unsigned LUIdx = 0, LUEnd = LiveUses.size(); LUIdx != LUEnd; ++LUIdx) {
925     /// FIXME: Currently assuming single-use physregs.
926     unsigned Reg = LiveUses[LUIdx];
927     DEBUG(dbgs() << "  LiveReg: " << PrintVRegOrUnit(Reg, TRI) << "\n");
928     if (!TRI->isVirtualRegister(Reg))
929       continue;
930
931     // This may be called before CurrentBottom has been initialized. However,
932     // BotRPTracker must have a valid position. We want the value live into the
933     // instruction or live out of the block, so ask for the previous
934     // instruction's live-out.
935     const LiveInterval &LI = LIS->getInterval(Reg);
936     VNInfo *VNI;
937     MachineBasicBlock::const_iterator I =
938       nextIfDebug(BotRPTracker.getPos(), BB->end());
939     if (I == BB->end())
940       VNI = LI.getVNInfoBefore(LIS->getMBBEndIdx(BB));
941     else {
942       LiveQueryResult LRQ = LI.Query(LIS->getInstructionIndex(I));
943       VNI = LRQ.valueIn();
944     }
945     // RegisterPressureTracker guarantees that readsReg is true for LiveUses.
946     assert(VNI && "No live value at use.");
947     for (VReg2UseMap::iterator
948            UI = VRegUses.find(Reg); UI != VRegUses.end(); ++UI) {
949       SUnit *SU = UI->SU;
950       DEBUG(dbgs() << "  UpdateRegP: SU(" << SU->NodeNum << ") "
951             << *SU->getInstr());
952       // If this use comes before the reaching def, it cannot be a last use, so
953       // descrease its pressure change.
954       if (!SU->isScheduled && SU != &ExitSU) {
955         LiveQueryResult LRQ
956           = LI.Query(LIS->getInstructionIndex(SU->getInstr()));
957         if (LRQ.valueIn() == VNI)
958           getPressureDiff(SU).addPressureChange(Reg, true, &MRI);
959       }
960     }
961   }
962 }
963
964 /// schedule - Called back from MachineScheduler::runOnMachineFunction
965 /// after setting up the current scheduling region. [RegionBegin, RegionEnd)
966 /// only includes instructions that have DAG nodes, not scheduling boundaries.
967 ///
968 /// This is a skeletal driver, with all the functionality pushed into helpers,
969 /// so that it can be easilly extended by experimental schedulers. Generally,
970 /// implementing MachineSchedStrategy should be sufficient to implement a new
971 /// scheduling algorithm. However, if a scheduler further subclasses
972 /// ScheduleDAGMILive then it will want to override this virtual method in order
973 /// to update any specialized state.
974 void ScheduleDAGMILive::schedule() {
975   buildDAGWithRegPressure();
976
977   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
978
979   postprocessDAG();
980
981   SmallVector<SUnit*, 8> TopRoots, BotRoots;
982   findRootsAndBiasEdges(TopRoots, BotRoots);
983
984   // Initialize the strategy before modifying the DAG.
985   // This may initialize a DFSResult to be used for queue priority.
986   SchedImpl->initialize(this);
987
988   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
989           SUnits[su].dumpAll(this));
990   if (ViewMISchedDAGs) viewGraph();
991
992   // Initialize ready queues now that the DAG and priority data are finalized.
993   initQueues(TopRoots, BotRoots);
994
995   if (ShouldTrackPressure) {
996     assert(TopRPTracker.getPos() == RegionBegin && "bad initial Top tracker");
997     TopRPTracker.setPos(CurrentTop);
998   }
999
1000   bool IsTopNode = false;
1001   while (SUnit *SU = SchedImpl->pickNode(IsTopNode)) {
1002     assert(!SU->isScheduled && "Node already scheduled");
1003     if (!checkSchedLimit())
1004       break;
1005
1006     scheduleMI(SU, IsTopNode);
1007
1008     updateQueues(SU, IsTopNode);
1009
1010     if (DFSResult) {
1011       unsigned SubtreeID = DFSResult->getSubtreeID(SU);
1012       if (!ScheduledTrees.test(SubtreeID)) {
1013         ScheduledTrees.set(SubtreeID);
1014         DFSResult->scheduleTree(SubtreeID);
1015         SchedImpl->scheduleTree(SubtreeID);
1016       }
1017     }
1018
1019     // Notify the scheduling strategy after updating the DAG.
1020     SchedImpl->schedNode(SU, IsTopNode);
1021   }
1022   assert(CurrentTop == CurrentBottom && "Nonempty unscheduled zone.");
1023
1024   placeDebugValues();
1025
1026   DEBUG({
1027       unsigned BBNum = begin()->getParent()->getNumber();
1028       dbgs() << "*** Final schedule for BB#" << BBNum << " ***\n";
1029       dumpSchedule();
1030       dbgs() << '\n';
1031     });
1032 }
1033
1034 /// Build the DAG and setup three register pressure trackers.
1035 void ScheduleDAGMILive::buildDAGWithRegPressure() {
1036   if (!ShouldTrackPressure) {
1037     RPTracker.reset();
1038     RegionCriticalPSets.clear();
1039     buildSchedGraph(AA);
1040     return;
1041   }
1042
1043   // Initialize the register pressure tracker used by buildSchedGraph.
1044   RPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, LiveRegionEnd,
1045                  /*TrackUntiedDefs=*/true);
1046
1047   // Account for liveness generate by the region boundary.
1048   if (LiveRegionEnd != RegionEnd)
1049     RPTracker.recede();
1050
1051   // Build the DAG, and compute current register pressure.
1052   buildSchedGraph(AA, &RPTracker, &SUPressureDiffs);
1053
1054   // Initialize top/bottom trackers after computing region pressure.
1055   initRegPressure();
1056 }
1057
1058 void ScheduleDAGMILive::computeDFSResult() {
1059   if (!DFSResult)
1060     DFSResult = new SchedDFSResult(/*BottomU*/true, MinSubtreeSize);
1061   DFSResult->clear();
1062   ScheduledTrees.clear();
1063   DFSResult->resize(SUnits.size());
1064   DFSResult->compute(SUnits);
1065   ScheduledTrees.resize(DFSResult->getNumSubtrees());
1066 }
1067
1068 /// Compute the max cyclic critical path through the DAG. The scheduling DAG
1069 /// only provides the critical path for single block loops. To handle loops that
1070 /// span blocks, we could use the vreg path latencies provided by
1071 /// MachineTraceMetrics instead. However, MachineTraceMetrics is not currently
1072 /// available for use in the scheduler.
1073 ///
1074 /// The cyclic path estimation identifies a def-use pair that crosses the back
1075 /// edge and considers the depth and height of the nodes. For example, consider
1076 /// the following instruction sequence where each instruction has unit latency
1077 /// and defines an epomymous virtual register:
1078 ///
1079 /// a->b(a,c)->c(b)->d(c)->exit
1080 ///
1081 /// The cyclic critical path is a two cycles: b->c->b
1082 /// The acyclic critical path is four cycles: a->b->c->d->exit
1083 /// LiveOutHeight = height(c) = len(c->d->exit) = 2
1084 /// LiveOutDepth = depth(c) + 1 = len(a->b->c) + 1 = 3
1085 /// LiveInHeight = height(b) + 1 = len(b->c->d->exit) + 1 = 4
1086 /// LiveInDepth = depth(b) = len(a->b) = 1
1087 ///
1088 /// LiveOutDepth - LiveInDepth = 3 - 1 = 2
1089 /// LiveInHeight - LiveOutHeight = 4 - 2 = 2
1090 /// CyclicCriticalPath = min(2, 2) = 2
1091 ///
1092 /// This could be relevant to PostRA scheduling, but is currently implemented
1093 /// assuming LiveIntervals.
1094 unsigned ScheduleDAGMILive::computeCyclicCriticalPath() {
1095   // This only applies to single block loop.
1096   if (!BB->isSuccessor(BB))
1097     return 0;
1098
1099   unsigned MaxCyclicLatency = 0;
1100   // Visit each live out vreg def to find def/use pairs that cross iterations.
1101   ArrayRef<unsigned> LiveOuts = RPTracker.getPressure().LiveOutRegs;
1102   for (ArrayRef<unsigned>::iterator RI = LiveOuts.begin(), RE = LiveOuts.end();
1103        RI != RE; ++RI) {
1104     unsigned Reg = *RI;
1105     if (!TRI->isVirtualRegister(Reg))
1106         continue;
1107     const LiveInterval &LI = LIS->getInterval(Reg);
1108     const VNInfo *DefVNI = LI.getVNInfoBefore(LIS->getMBBEndIdx(BB));
1109     if (!DefVNI)
1110       continue;
1111
1112     MachineInstr *DefMI = LIS->getInstructionFromIndex(DefVNI->def);
1113     const SUnit *DefSU = getSUnit(DefMI);
1114     if (!DefSU)
1115       continue;
1116
1117     unsigned LiveOutHeight = DefSU->getHeight();
1118     unsigned LiveOutDepth = DefSU->getDepth() + DefSU->Latency;
1119     // Visit all local users of the vreg def.
1120     for (VReg2UseMap::iterator
1121            UI = VRegUses.find(Reg); UI != VRegUses.end(); ++UI) {
1122       if (UI->SU == &ExitSU)
1123         continue;
1124
1125       // Only consider uses of the phi.
1126       LiveQueryResult LRQ =
1127         LI.Query(LIS->getInstructionIndex(UI->SU->getInstr()));
1128       if (!LRQ.valueIn()->isPHIDef())
1129         continue;
1130
1131       // Assume that a path spanning two iterations is a cycle, which could
1132       // overestimate in strange cases. This allows cyclic latency to be
1133       // estimated as the minimum slack of the vreg's depth or height.
1134       unsigned CyclicLatency = 0;
1135       if (LiveOutDepth > UI->SU->getDepth())
1136         CyclicLatency = LiveOutDepth - UI->SU->getDepth();
1137
1138       unsigned LiveInHeight = UI->SU->getHeight() + DefSU->Latency;
1139       if (LiveInHeight > LiveOutHeight) {
1140         if (LiveInHeight - LiveOutHeight < CyclicLatency)
1141           CyclicLatency = LiveInHeight - LiveOutHeight;
1142       }
1143       else
1144         CyclicLatency = 0;
1145
1146       DEBUG(dbgs() << "Cyclic Path: SU(" << DefSU->NodeNum << ") -> SU("
1147             << UI->SU->NodeNum << ") = " << CyclicLatency << "c\n");
1148       if (CyclicLatency > MaxCyclicLatency)
1149         MaxCyclicLatency = CyclicLatency;
1150     }
1151   }
1152   DEBUG(dbgs() << "Cyclic Critical Path: " << MaxCyclicLatency << "c\n");
1153   return MaxCyclicLatency;
1154 }
1155
1156 /// Move an instruction and update register pressure.
1157 void ScheduleDAGMILive::scheduleMI(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
1158   // Move the instruction to its new location in the instruction stream.
1159   MachineInstr *MI = SU->getInstr();
1160
1161   if (IsTopNode) {
1162     assert(SU->isTopReady() && "node still has unscheduled dependencies");
1163     if (&*CurrentTop == MI)
1164       CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, CurrentBottom);
1165     else {
1166       moveInstruction(MI, CurrentTop);
1167       TopRPTracker.setPos(MI);
1168     }
1169
1170     if (ShouldTrackPressure) {
1171       // Update top scheduled pressure.
1172       TopRPTracker.advance();
1173       assert(TopRPTracker.getPos() == CurrentTop && "out of sync");
1174       updateScheduledPressure(SU, TopRPTracker.getPressure().MaxSetPressure);
1175     }
1176   }
1177   else {
1178     assert(SU->isBottomReady() && "node still has unscheduled dependencies");
1179     MachineBasicBlock::iterator priorII =
1180       priorNonDebug(CurrentBottom, CurrentTop);
1181     if (&*priorII == MI)
1182       CurrentBottom = priorII;
1183     else {
1184       if (&*CurrentTop == MI) {
1185         CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, priorII);
1186         TopRPTracker.setPos(CurrentTop);
1187       }
1188       moveInstruction(MI, CurrentBottom);
1189       CurrentBottom = MI;
1190     }
1191     if (ShouldTrackPressure) {
1192       // Update bottom scheduled pressure.
1193       SmallVector<unsigned, 8> LiveUses;
1194       BotRPTracker.recede(&LiveUses);
1195       assert(BotRPTracker.getPos() == CurrentBottom && "out of sync");
1196       updateScheduledPressure(SU, BotRPTracker.getPressure().MaxSetPressure);
1197       updatePressureDiffs(LiveUses);
1198     }
1199   }
1200 }
1201
1202 //===----------------------------------------------------------------------===//
1203 // LoadClusterMutation - DAG post-processing to cluster loads.
1204 //===----------------------------------------------------------------------===//
1205
1206 namespace {
1207 /// \brief Post-process the DAG to create cluster edges between neighboring
1208 /// loads.
1209 class LoadClusterMutation : public ScheduleDAGMutation {
1210   struct LoadInfo {
1211     SUnit *SU;
1212     unsigned BaseReg;
1213     unsigned Offset;
1214     LoadInfo(SUnit *su, unsigned reg, unsigned ofs)
1215       : SU(su), BaseReg(reg), Offset(ofs) {}
1216
1217     bool operator<(const LoadInfo &RHS) const {
1218       return std::tie(BaseReg, Offset) < std::tie(RHS.BaseReg, RHS.Offset);
1219     }
1220   };
1221
1222   const TargetInstrInfo *TII;
1223   const TargetRegisterInfo *TRI;
1224 public:
1225   LoadClusterMutation(const TargetInstrInfo *tii,
1226                       const TargetRegisterInfo *tri)
1227     : TII(tii), TRI(tri) {}
1228
1229   void apply(ScheduleDAGMI *DAG) override;
1230 protected:
1231   void clusterNeighboringLoads(ArrayRef<SUnit*> Loads, ScheduleDAGMI *DAG);
1232 };
1233 } // anonymous
1234
1235 void LoadClusterMutation::clusterNeighboringLoads(ArrayRef<SUnit*> Loads,
1236                                                   ScheduleDAGMI *DAG) {
1237   SmallVector<LoadClusterMutation::LoadInfo,32> LoadRecords;
1238   for (unsigned Idx = 0, End = Loads.size(); Idx != End; ++Idx) {
1239     SUnit *SU = Loads[Idx];
1240     unsigned BaseReg;
1241     unsigned Offset;
1242     if (TII->getLdStBaseRegImmOfs(SU->getInstr(), BaseReg, Offset, TRI))
1243       LoadRecords.push_back(LoadInfo(SU, BaseReg, Offset));
1244   }
1245   if (LoadRecords.size() < 2)
1246     return;
1247   std::sort(LoadRecords.begin(), LoadRecords.end());
1248   unsigned ClusterLength = 1;
1249   for (unsigned Idx = 0, End = LoadRecords.size(); Idx < (End - 1); ++Idx) {
1250     if (LoadRecords[Idx].BaseReg != LoadRecords[Idx+1].BaseReg) {
1251       ClusterLength = 1;
1252       continue;
1253     }
1254
1255     SUnit *SUa = LoadRecords[Idx].SU;
1256     SUnit *SUb = LoadRecords[Idx+1].SU;
1257     if (TII->shouldClusterLoads(SUa->getInstr(), SUb->getInstr(), ClusterLength)
1258         && DAG->addEdge(SUb, SDep(SUa, SDep::Cluster))) {
1259
1260       DEBUG(dbgs() << "Cluster loads SU(" << SUa->NodeNum << ") - SU("
1261             << SUb->NodeNum << ")\n");
1262       // Copy successor edges from SUa to SUb. Interleaving computation
1263       // dependent on SUa can prevent load combining due to register reuse.
1264       // Predecessor edges do not need to be copied from SUb to SUa since nearby
1265       // loads should have effectively the same inputs.
1266       for (SUnit::const_succ_iterator
1267              SI = SUa->Succs.begin(), SE = SUa->Succs.end(); SI != SE; ++SI) {
1268         if (SI->getSUnit() == SUb)
1269           continue;
1270         DEBUG(dbgs() << "  Copy Succ SU(" << SI->getSUnit()->NodeNum << ")\n");
1271         DAG->addEdge(SI->getSUnit(), SDep(SUb, SDep::Artificial));
1272       }
1273       ++ClusterLength;
1274     }
1275     else
1276       ClusterLength = 1;
1277   }
1278 }
1279
1280 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create cluster edges for loads.
1281 void LoadClusterMutation::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
1282   // Map DAG NodeNum to store chain ID.
1283   DenseMap<unsigned, unsigned> StoreChainIDs;
1284   // Map each store chain to a set of dependent loads.
1285   SmallVector<SmallVector<SUnit*,4>, 32> StoreChainDependents;
1286   for (unsigned Idx = 0, End = DAG->SUnits.size(); Idx != End; ++Idx) {
1287     SUnit *SU = &DAG->SUnits[Idx];
1288     if (!SU->getInstr()->mayLoad())
1289       continue;
1290     unsigned ChainPredID = DAG->SUnits.size();
1291     for (SUnit::const_pred_iterator
1292            PI = SU->Preds.begin(), PE = SU->Preds.end(); PI != PE; ++PI) {
1293       if (PI->isCtrl()) {
1294         ChainPredID = PI->getSUnit()->NodeNum;
1295         break;
1296       }
1297     }
1298     // Check if this chain-like pred has been seen
1299     // before. ChainPredID==MaxNodeID for loads at the top of the schedule.
1300     unsigned NumChains = StoreChainDependents.size();
1301     std::pair<DenseMap<unsigned, unsigned>::iterator, bool> Result =
1302       StoreChainIDs.insert(std::make_pair(ChainPredID, NumChains));
1303     if (Result.second)
1304       StoreChainDependents.resize(NumChains + 1);
1305     StoreChainDependents[Result.first->second].push_back(SU);
1306   }
1307   // Iterate over the store chains.
1308   for (unsigned Idx = 0, End = StoreChainDependents.size(); Idx != End; ++Idx)
1309     clusterNeighboringLoads(StoreChainDependents[Idx], DAG);
1310 }
1311
1312 //===----------------------------------------------------------------------===//
1313 // MacroFusion - DAG post-processing to encourage fusion of macro ops.
1314 //===----------------------------------------------------------------------===//
1315
1316 namespace {
1317 /// \brief Post-process the DAG to create cluster edges between instructions
1318 /// that may be fused by the processor into a single operation.
1319 class MacroFusion : public ScheduleDAGMutation {
1320   const TargetInstrInfo *TII;
1321 public:
1322   MacroFusion(const TargetInstrInfo *tii): TII(tii) {}
1323
1324   void apply(ScheduleDAGMI *DAG) override;
1325 };
1326 } // anonymous
1327
1328 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create cluster edges to encourage
1329 /// fused operations.
1330 void MacroFusion::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
1331   // For now, assume targets can only fuse with the branch.
1332   MachineInstr *Branch = DAG->ExitSU.getInstr();
1333   if (!Branch)
1334     return;
1335
1336   for (unsigned Idx = DAG->SUnits.size(); Idx > 0;) {
1337     SUnit *SU = &DAG->SUnits[--Idx];
1338     if (!TII->shouldScheduleAdjacent(SU->getInstr(), Branch))
1339       continue;
1340
1341     // Create a single weak edge from SU to ExitSU. The only effect is to cause
1342     // bottom-up scheduling to heavily prioritize the clustered SU.  There is no
1343     // need to copy predecessor edges from ExitSU to SU, since top-down
1344     // scheduling cannot prioritize ExitSU anyway. To defer top-down scheduling
1345     // of SU, we could create an artificial edge from the deepest root, but it
1346     // hasn't been needed yet.
1347     bool Success = DAG->addEdge(&DAG->ExitSU, SDep(SU, SDep::Cluster));
1348     (void)Success;
1349     assert(Success && "No DAG nodes should be reachable from ExitSU");
1350
1351     DEBUG(dbgs() << "Macro Fuse SU(" << SU->NodeNum << ")\n");
1352     break;
1353   }
1354 }
1355
1356 //===----------------------------------------------------------------------===//
1357 // CopyConstrain - DAG post-processing to encourage copy elimination.
1358 //===----------------------------------------------------------------------===//
1359
1360 namespace {
1361 /// \brief Post-process the DAG to create weak edges from all uses of a copy to
1362 /// the one use that defines the copy's source vreg, most likely an induction
1363 /// variable increment.
1364 class CopyConstrain : public ScheduleDAGMutation {
1365   // Transient state.
1366   SlotIndex RegionBeginIdx;
1367   // RegionEndIdx is the slot index of the last non-debug instruction in the
1368   // scheduling region. So we may have RegionBeginIdx == RegionEndIdx.
1369   SlotIndex RegionEndIdx;
1370 public:
1371   CopyConstrain(const TargetInstrInfo *, const TargetRegisterInfo *) {}
1372
1373   void apply(ScheduleDAGMI *DAG) override;
1374
1375 protected:
1376   void constrainLocalCopy(SUnit *CopySU, ScheduleDAGMILive *DAG);
1377 };
1378 } // anonymous
1379
1380 /// constrainLocalCopy handles two possibilities:
1381 /// 1) Local src:
1382 /// I0:     = dst
1383 /// I1: src = ...
1384 /// I2:     = dst
1385 /// I3: dst = src (copy)
1386 /// (create pred->succ edges I0->I1, I2->I1)
1387 ///
1388 /// 2) Local copy:
1389 /// I0: dst = src (copy)
1390 /// I1:     = dst
1391 /// I2: src = ...
1392 /// I3:     = dst
1393 /// (create pred->succ edges I1->I2, I3->I2)
1394 ///
1395 /// Although the MachineScheduler is currently constrained to single blocks,
1396 /// this algorithm should handle extended blocks. An EBB is a set of
1397 /// contiguously numbered blocks such that the previous block in the EBB is
1398 /// always the single predecessor.
1399 void CopyConstrain::constrainLocalCopy(SUnit *CopySU, ScheduleDAGMILive *DAG) {
1400   LiveIntervals *LIS = DAG->getLIS();
1401   MachineInstr *Copy = CopySU->getInstr();
1402
1403   // Check for pure vreg copies.
1404   unsigned SrcReg = Copy->getOperand(1).getReg();
1405   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg))
1406     return;
1407
1408   unsigned DstReg = Copy->getOperand(0).getReg();
1409   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
1410     return;
1411
1412   // Check if either the dest or source is local. If it's live across a back
1413   // edge, it's not local. Note that if both vregs are live across the back
1414   // edge, we cannot successfully contrain the copy without cyclic scheduling.
1415   unsigned LocalReg = DstReg;
1416   unsigned GlobalReg = SrcReg;
1417   LiveInterval *LocalLI = &LIS->getInterval(LocalReg);
1418   if (!LocalLI->isLocal(RegionBeginIdx, RegionEndIdx)) {
1419     LocalReg = SrcReg;
1420     GlobalReg = DstReg;
1421     LocalLI = &LIS->getInterval(LocalReg);
1422     if (!LocalLI->isLocal(RegionBeginIdx, RegionEndIdx))
1423       return;
1424   }
1425   LiveInterval *GlobalLI = &LIS->getInterval(GlobalReg);
1426
1427   // Find the global segment after the start of the local LI.
1428   LiveInterval::iterator GlobalSegment = GlobalLI->find(LocalLI->beginIndex());
1429   // If GlobalLI does not overlap LocalLI->start, then a copy directly feeds a
1430   // local live range. We could create edges from other global uses to the local
1431   // start, but the coalescer should have already eliminated these cases, so
1432   // don't bother dealing with it.
1433   if (GlobalSegment == GlobalLI->end())
1434     return;
1435
1436   // If GlobalSegment is killed at the LocalLI->start, the call to find()
1437   // returned the next global segment. But if GlobalSegment overlaps with
1438   // LocalLI->start, then advance to the next segement. If a hole in GlobalLI
1439   // exists in LocalLI's vicinity, GlobalSegment will be the end of the hole.
1440   if (GlobalSegment->contains(LocalLI->beginIndex()))
1441     ++GlobalSegment;
1442
1443   if (GlobalSegment == GlobalLI->end())
1444     return;
1445
1446   // Check if GlobalLI contains a hole in the vicinity of LocalLI.
1447   if (GlobalSegment != GlobalLI->begin()) {
1448     // Two address defs have no hole.
1449     if (SlotIndex::isSameInstr(std::prev(GlobalSegment)->end,
1450                                GlobalSegment->start)) {
1451       return;
1452     }
1453     // If the prior global segment may be defined by the same two-address
1454     // instruction that also defines LocalLI, then can't make a hole here.
1455     if (SlotIndex::isSameInstr(std::prev(GlobalSegment)->start,
1456                                LocalLI->beginIndex())) {
1457       return;
1458     }
1459     // If GlobalLI has a prior segment, it must be live into the EBB. Otherwise
1460     // it would be a disconnected component in the live range.
1461     assert(std::prev(GlobalSegment)->start < LocalLI->beginIndex() &&
1462            "Disconnected LRG within the scheduling region.");
1463   }
1464   MachineInstr *GlobalDef = LIS->getInstructionFromIndex(GlobalSegment->start);
1465   if (!GlobalDef)
1466     return;
1467
1468   SUnit *GlobalSU = DAG->getSUnit(GlobalDef);
1469   if (!GlobalSU)
1470     return;
1471
1472   // GlobalDef is the bottom of the GlobalLI hole. Open the hole by
1473   // constraining the uses of the last local def to precede GlobalDef.
1474   SmallVector<SUnit*,8> LocalUses;
1475   const VNInfo *LastLocalVN = LocalLI->getVNInfoBefore(LocalLI->endIndex());
1476   MachineInstr *LastLocalDef = LIS->getInstructionFromIndex(LastLocalVN->def);
1477   SUnit *LastLocalSU = DAG->getSUnit(LastLocalDef);
1478   for (SUnit::const_succ_iterator
1479          I = LastLocalSU->Succs.begin(), E = LastLocalSU->Succs.end();
1480        I != E; ++I) {
1481     if (I->getKind() != SDep::Data || I->getReg() != LocalReg)
1482       continue;
1483     if (I->getSUnit() == GlobalSU)
1484       continue;
1485     if (!DAG->canAddEdge(GlobalSU, I->getSUnit()))
1486       return;
1487     LocalUses.push_back(I->getSUnit());
1488   }
1489   // Open the top of the GlobalLI hole by constraining any earlier global uses
1490   // to precede the start of LocalLI.
1491   SmallVector<SUnit*,8> GlobalUses;
1492   MachineInstr *FirstLocalDef =
1493     LIS->getInstructionFromIndex(LocalLI->beginIndex());
1494   SUnit *FirstLocalSU = DAG->getSUnit(FirstLocalDef);
1495   for (SUnit::const_pred_iterator
1496          I = GlobalSU->Preds.begin(), E = GlobalSU->Preds.end(); I != E; ++I) {
1497     if (I->getKind() != SDep::Anti || I->getReg() != GlobalReg)
1498       continue;
1499     if (I->getSUnit() == FirstLocalSU)
1500       continue;
1501     if (!DAG->canAddEdge(FirstLocalSU, I->getSUnit()))
1502       return;
1503     GlobalUses.push_back(I->getSUnit());
1504   }
1505   DEBUG(dbgs() << "Constraining copy SU(" << CopySU->NodeNum << ")\n");
1506   // Add the weak edges.
1507   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
1508          I = LocalUses.begin(), E = LocalUses.end(); I != E; ++I) {
1509     DEBUG(dbgs() << "  Local use SU(" << (*I)->NodeNum << ") -> SU("
1510           << GlobalSU->NodeNum << ")\n");
1511     DAG->addEdge(GlobalSU, SDep(*I, SDep::Weak));
1512   }
1513   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
1514          I = GlobalUses.begin(), E = GlobalUses.end(); I != E; ++I) {
1515     DEBUG(dbgs() << "  Global use SU(" << (*I)->NodeNum << ") -> SU("
1516           << FirstLocalSU->NodeNum << ")\n");
1517     DAG->addEdge(FirstLocalSU, SDep(*I, SDep::Weak));
1518   }
1519 }
1520
1521 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create weak edges to encourage
1522 /// copy elimination.
1523 void CopyConstrain::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
1524   assert(DAG->hasVRegLiveness() && "Expect VRegs with LiveIntervals");
1525
1526   MachineBasicBlock::iterator FirstPos = nextIfDebug(DAG->begin(), DAG->end());
1527   if (FirstPos == DAG->end())
1528     return;
1529   RegionBeginIdx = DAG->getLIS()->getInstructionIndex(&*FirstPos);
1530   RegionEndIdx = DAG->getLIS()->getInstructionIndex(
1531     &*priorNonDebug(DAG->end(), DAG->begin()));
1532
1533   for (unsigned Idx = 0, End = DAG->SUnits.size(); Idx != End; ++Idx) {
1534     SUnit *SU = &DAG->SUnits[Idx];
1535     if (!SU->getInstr()->isCopy())
1536       continue;
1537
1538     constrainLocalCopy(SU, static_cast<ScheduleDAGMILive*>(DAG));
1539   }
1540 }
1541
1542 //===----------------------------------------------------------------------===//
1543 // MachineSchedStrategy helpers used by GenericScheduler, GenericPostScheduler
1544 // and possibly other custom schedulers.
1545 //===----------------------------------------------------------------------===//
1546
1547 static const unsigned InvalidCycle = ~0U;
1548
1549 SchedBoundary::~SchedBoundary() { delete HazardRec; }
1550
1551 void SchedBoundary::reset() {
1552   // A new HazardRec is created for each DAG and owned by SchedBoundary.
1553   // Destroying and reconstructing it is very expensive though. So keep
1554   // invalid, placeholder HazardRecs.
1555   if (HazardRec && HazardRec->isEnabled()) {
1556     delete HazardRec;
1557     HazardRec = nullptr;
1558   }
1559   Available.clear();
1560   Pending.clear();
1561   CheckPending = false;
1562   NextSUs.clear();
1563   CurrCycle = 0;
1564   CurrMOps = 0;
1565   MinReadyCycle = UINT_MAX;
1566   ExpectedLatency = 0;
1567   DependentLatency = 0;
1568   RetiredMOps = 0;
1569   MaxExecutedResCount = 0;
1570   ZoneCritResIdx = 0;
1571   IsResourceLimited = false;
1572   ReservedCycles.clear();
1573 #ifndef NDEBUG
1574   // Track the maximum number of stall cycles that could arise either from the
1575   // latency of a DAG edge or the number of cycles that a processor resource is
1576   // reserved (SchedBoundary::ReservedCycles).
1577   MaxObservedLatency = 0;
1578 #endif
1579   // Reserve a zero-count for invalid CritResIdx.
1580   ExecutedResCounts.resize(1);
1581   assert(!ExecutedResCounts[0] && "nonzero count for bad resource");
1582 }
1583
1584 void SchedRemainder::
1585 init(ScheduleDAGMI *DAG, const TargetSchedModel *SchedModel) {
1586   reset();
1587   if (!SchedModel->hasInstrSchedModel())
1588     return;
1589   RemainingCounts.resize(SchedModel->getNumProcResourceKinds());
1590   for (std::vector<SUnit>::iterator
1591          I = DAG->SUnits.begin(), E = DAG->SUnits.end(); I != E; ++I) {
1592     const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(&*I);
1593     RemIssueCount += SchedModel->getNumMicroOps(I->getInstr(), SC)
1594       * SchedModel->getMicroOpFactor();
1595     for (TargetSchedModel::ProcResIter
1596            PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1597            PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1598       unsigned PIdx = PI->ProcResourceIdx;
1599       unsigned Factor = SchedModel->getResourceFactor(PIdx);
1600       RemainingCounts[PIdx] += (Factor * PI->Cycles);
1601     }
1602   }
1603 }
1604
1605 void SchedBoundary::
1606 init(ScheduleDAGMI *dag, const TargetSchedModel *smodel, SchedRemainder *rem) {
1607   reset();
1608   DAG = dag;
1609   SchedModel = smodel;
1610   Rem = rem;
1611   if (SchedModel->hasInstrSchedModel()) {
1612     ExecutedResCounts.resize(SchedModel->getNumProcResourceKinds());
1613     ReservedCycles.resize(SchedModel->getNumProcResourceKinds(), InvalidCycle);
1614   }
1615 }
1616
1617 /// Compute the stall cycles based on this SUnit's ready time. Heuristics treat
1618 /// these "soft stalls" differently than the hard stall cycles based on CPU
1619 /// resources and computed by checkHazard(). A fully in-order model
1620 /// (MicroOpBufferSize==0) will not make use of this since instructions are not
1621 /// available for scheduling until they are ready. However, a weaker in-order
1622 /// model may use this for heuristics. For example, if a processor has in-order
1623 /// behavior when reading certain resources, this may come into play.
1624 unsigned SchedBoundary::getLatencyStallCycles(SUnit *SU) {
1625   if (!SU->isUnbuffered)
1626     return 0;
1627
1628   unsigned ReadyCycle = (isTop() ? SU->TopReadyCycle : SU->BotReadyCycle);
1629   if (ReadyCycle > CurrCycle)
1630     return ReadyCycle - CurrCycle;
1631   return 0;
1632 }
1633
1634 /// Compute the next cycle at which the given processor resource can be
1635 /// scheduled.
1636 unsigned SchedBoundary::
1637 getNextResourceCycle(unsigned PIdx, unsigned Cycles) {
1638   unsigned NextUnreserved = ReservedCycles[PIdx];
1639   // If this resource has never been used, always return cycle zero.
1640   if (NextUnreserved == InvalidCycle)
1641     return 0;
1642   // For bottom-up scheduling add the cycles needed for the current operation.
1643   if (!isTop())
1644     NextUnreserved += Cycles;
1645   return NextUnreserved;
1646 }
1647
1648 /// Does this SU have a hazard within the current instruction group.
1649 ///
1650 /// The scheduler supports two modes of hazard recognition. The first is the
1651 /// ScheduleHazardRecognizer API. It is a fully general hazard recognizer that
1652 /// supports highly complicated in-order reservation tables
1653 /// (ScoreboardHazardRecognizer) and arbitraty target-specific logic.
1654 ///
1655 /// The second is a streamlined mechanism that checks for hazards based on
1656 /// simple counters that the scheduler itself maintains. It explicitly checks
1657 /// for instruction dispatch limitations, including the number of micro-ops that
1658 /// can dispatch per cycle.
1659 ///
1660 /// TODO: Also check whether the SU must start a new group.
1661 bool SchedBoundary::checkHazard(SUnit *SU) {
1662   if (HazardRec->isEnabled()
1663       && HazardRec->getHazardType(SU) != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard) {
1664     return true;
1665   }
1666   unsigned uops = SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr());
1667   if ((CurrMOps > 0) && (CurrMOps + uops > SchedModel->getIssueWidth())) {
1668     DEBUG(dbgs() << "  SU(" << SU->NodeNum << ") uops="
1669           << SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr()) << '\n');
1670     return true;
1671   }
1672   if (SchedModel->hasInstrSchedModel() && SU->hasReservedResource) {
1673     const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(SU);
1674     for (TargetSchedModel::ProcResIter
1675            PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1676            PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1677       if (getNextResourceCycle(PI->ProcResourceIdx, PI->Cycles) > CurrCycle)
1678         return true;
1679     }
1680   }
1681   return false;
1682 }
1683
1684 // Find the unscheduled node in ReadySUs with the highest latency.
1685 unsigned SchedBoundary::
1686 findMaxLatency(ArrayRef<SUnit*> ReadySUs) {
1687   SUnit *LateSU = nullptr;
1688   unsigned RemLatency = 0;
1689   for (ArrayRef<SUnit*>::iterator I = ReadySUs.begin(), E = ReadySUs.end();
1690        I != E; ++I) {
1691     unsigned L = getUnscheduledLatency(*I);
1692     if (L > RemLatency) {
1693       RemLatency = L;
1694       LateSU = *I;
1695     }
1696   }
1697   if (LateSU) {
1698     DEBUG(dbgs() << Available.getName() << " RemLatency SU("
1699           << LateSU->NodeNum << ") " << RemLatency << "c\n");
1700   }
1701   return RemLatency;
1702 }
1703
1704 // Count resources in this zone and the remaining unscheduled
1705 // instruction. Return the max count, scaled. Set OtherCritIdx to the critical
1706 // resource index, or zero if the zone is issue limited.
1707 unsigned SchedBoundary::
1708 getOtherResourceCount(unsigned &OtherCritIdx) {
1709   OtherCritIdx = 0;
1710   if (!SchedModel->hasInstrSchedModel())
1711     return 0;
1712
1713   unsigned OtherCritCount = Rem->RemIssueCount
1714     + (RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor());
1715   DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName() << " + Remain MOps: "
1716         << OtherCritCount / SchedModel->getMicroOpFactor() << '\n');
1717   for (unsigned PIdx = 1, PEnd = SchedModel->getNumProcResourceKinds();
1718        PIdx != PEnd; ++PIdx) {
1719     unsigned OtherCount = getResourceCount(PIdx) + Rem->RemainingCounts[PIdx];
1720     if (OtherCount > OtherCritCount) {
1721       OtherCritCount = OtherCount;
1722       OtherCritIdx = PIdx;
1723     }
1724   }
1725   if (OtherCritIdx) {
1726     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName() << " + Remain CritRes: "
1727           << OtherCritCount / SchedModel->getResourceFactor(OtherCritIdx)
1728           << " " << SchedModel->getResourceName(OtherCritIdx) << "\n");
1729   }
1730   return OtherCritCount;
1731 }
1732
1733 void SchedBoundary::releaseNode(SUnit *SU, unsigned ReadyCycle) {
1734   if (ReadyCycle < MinReadyCycle)
1735     MinReadyCycle = ReadyCycle;
1736
1737   // Check for interlocks first. For the purpose of other heuristics, an
1738   // instruction that cannot issue appears as if it's not in the ReadyQueue.
1739   bool IsBuffered = SchedModel->getMicroOpBufferSize() != 0;
1740   if ((!IsBuffered && ReadyCycle > CurrCycle) || checkHazard(SU))
1741     Pending.push(SU);
1742   else
1743     Available.push(SU);
1744
1745   // Record this node as an immediate dependent of the scheduled node.
1746   NextSUs.insert(SU);
1747 }
1748
1749 void SchedBoundary::releaseTopNode(SUnit *SU) {
1750   if (SU->isScheduled)
1751     return;
1752
1753   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1754        I != E; ++I) {
1755     if (I->isWeak())
1756       continue;
1757     unsigned PredReadyCycle = I->getSUnit()->TopReadyCycle;
1758     unsigned Latency = I->getLatency();
1759 #ifndef NDEBUG
1760     MaxObservedLatency = std::max(Latency, MaxObservedLatency);
1761 #endif
1762     if (SU->TopReadyCycle < PredReadyCycle + Latency)
1763       SU->TopReadyCycle = PredReadyCycle + Latency;
1764   }
1765   releaseNode(SU, SU->TopReadyCycle);
1766 }
1767
1768 void SchedBoundary::releaseBottomNode(SUnit *SU) {
1769   if (SU->isScheduled)
1770     return;
1771
1772   assert(SU->getInstr() && "Scheduled SUnit must have instr");
1773
1774   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1775        I != E; ++I) {
1776     if (I->isWeak())
1777       continue;
1778     unsigned SuccReadyCycle = I->getSUnit()->BotReadyCycle;
1779     unsigned Latency = I->getLatency();
1780 #ifndef NDEBUG
1781     MaxObservedLatency = std::max(Latency, MaxObservedLatency);
1782 #endif
1783     if (SU->BotReadyCycle < SuccReadyCycle + Latency)
1784       SU->BotReadyCycle = SuccReadyCycle + Latency;
1785   }
1786   releaseNode(SU, SU->BotReadyCycle);
1787 }
1788
1789 /// Move the boundary of scheduled code by one cycle.
1790 void SchedBoundary::bumpCycle(unsigned NextCycle) {
1791   if (SchedModel->getMicroOpBufferSize() == 0) {
1792     assert(MinReadyCycle < UINT_MAX && "MinReadyCycle uninitialized");
1793     if (MinReadyCycle > NextCycle)
1794       NextCycle = MinReadyCycle;
1795   }
1796   // Update the current micro-ops, which will issue in the next cycle.
1797   unsigned DecMOps = SchedModel->getIssueWidth() * (NextCycle - CurrCycle);
1798   CurrMOps = (CurrMOps <= DecMOps) ? 0 : CurrMOps - DecMOps;
1799
1800   // Decrement DependentLatency based on the next cycle.
1801   if ((NextCycle - CurrCycle) > DependentLatency)
1802     DependentLatency = 0;
1803   else
1804     DependentLatency -= (NextCycle - CurrCycle);
1805
1806   if (!HazardRec->isEnabled()) {
1807     // Bypass HazardRec virtual calls.
1808     CurrCycle = NextCycle;
1809   }
1810   else {
1811     // Bypass getHazardType calls in case of long latency.
1812     for (; CurrCycle != NextCycle; ++CurrCycle) {
1813       if (isTop())
1814         HazardRec->AdvanceCycle();
1815       else
1816         HazardRec->RecedeCycle();
1817     }
1818   }
1819   CheckPending = true;
1820   unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
1821   IsResourceLimited =
1822     (int)(getCriticalCount() - (getScheduledLatency() * LFactor))
1823     > (int)LFactor;
1824
1825   DEBUG(dbgs() << "Cycle: " << CurrCycle << ' ' << Available.getName() << '\n');
1826 }
1827
1828 void SchedBoundary::incExecutedResources(unsigned PIdx, unsigned Count) {
1829   ExecutedResCounts[PIdx] += Count;
1830   if (ExecutedResCounts[PIdx] > MaxExecutedResCount)
1831     MaxExecutedResCount = ExecutedResCounts[PIdx];
1832 }
1833
1834 /// Add the given processor resource to this scheduled zone.
1835 ///
1836 /// \param Cycles indicates the number of consecutive (non-pipelined) cycles
1837 /// during which this resource is consumed.
1838 ///
1839 /// \return the next cycle at which the instruction may execute without
1840 /// oversubscribing resources.
1841 unsigned SchedBoundary::
1842 countResource(unsigned PIdx, unsigned Cycles, unsigned NextCycle) {
1843   unsigned Factor = SchedModel->getResourceFactor(PIdx);
1844   unsigned Count = Factor * Cycles;
1845   DEBUG(dbgs() << "  " << SchedModel->getResourceName(PIdx)
1846         << " +" << Cycles << "x" << Factor << "u\n");
1847
1848   // Update Executed resources counts.
1849   incExecutedResources(PIdx, Count);
1850   assert(Rem->RemainingCounts[PIdx] >= Count && "resource double counted");
1851   Rem->RemainingCounts[PIdx] -= Count;
1852
1853   // Check if this resource exceeds the current critical resource. If so, it
1854   // becomes the critical resource.
1855   if (ZoneCritResIdx != PIdx && (getResourceCount(PIdx) > getCriticalCount())) {
1856     ZoneCritResIdx = PIdx;
1857     DEBUG(dbgs() << "  *** Critical resource "
1858           << SchedModel->getResourceName(PIdx) << ": "
1859           << getResourceCount(PIdx) / SchedModel->getLatencyFactor() << "c\n");
1860   }
1861   // For reserved resources, record the highest cycle using the resource.
1862   unsigned NextAvailable = getNextResourceCycle(PIdx, Cycles);
1863   if (NextAvailable > CurrCycle) {
1864     DEBUG(dbgs() << "  Resource conflict: "
1865           << SchedModel->getProcResource(PIdx)->Name << " reserved until @"
1866           << NextAvailable << "\n");
1867   }
1868   return NextAvailable;
1869 }
1870
1871 /// Move the boundary of scheduled code by one SUnit.
1872 void SchedBoundary::bumpNode(SUnit *SU) {
1873   // Update the reservation table.
1874   if (HazardRec->isEnabled()) {
1875     if (!isTop() && SU->isCall) {
1876       // Calls are scheduled with their preceding instructions. For bottom-up
1877       // scheduling, clear the pipeline state before emitting.
1878       HazardRec->Reset();
1879     }
1880     HazardRec->EmitInstruction(SU);
1881   }
1882   // checkHazard should prevent scheduling multiple instructions per cycle that
1883   // exceed the issue width.
1884   const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(SU);
1885   unsigned IncMOps = SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr());
1886   assert(
1887       (CurrMOps == 0 || (CurrMOps + IncMOps) <= SchedModel->getIssueWidth()) &&
1888       "Cannot schedule this instruction's MicroOps in the current cycle.");
1889
1890   unsigned ReadyCycle = (isTop() ? SU->TopReadyCycle : SU->BotReadyCycle);
1891   DEBUG(dbgs() << "  Ready @" << ReadyCycle << "c\n");
1892
1893   unsigned NextCycle = CurrCycle;
1894   switch (SchedModel->getMicroOpBufferSize()) {
1895   case 0:
1896     assert(ReadyCycle <= CurrCycle && "Broken PendingQueue");
1897     break;
1898   case 1:
1899     if (ReadyCycle > NextCycle) {
1900       NextCycle = ReadyCycle;
1901       DEBUG(dbgs() << "  *** Stall until: " << ReadyCycle << "\n");
1902     }
1903     break;
1904   default:
1905     // We don't currently model the OOO reorder buffer, so consider all
1906     // scheduled MOps to be "retired". We do loosely model in-order resource
1907     // latency. If this instruction uses an in-order resource, account for any
1908     // likely stall cycles.
1909     if (SU->isUnbuffered && ReadyCycle > NextCycle)
1910       NextCycle = ReadyCycle;
1911     break;
1912   }
1913   RetiredMOps += IncMOps;
1914
1915   // Update resource counts and critical resource.
1916   if (SchedModel->hasInstrSchedModel()) {
1917     unsigned DecRemIssue = IncMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
1918     assert(Rem->RemIssueCount >= DecRemIssue && "MOps double counted");
1919     Rem->RemIssueCount -= DecRemIssue;
1920     if (ZoneCritResIdx) {
1921       // Scale scheduled micro-ops for comparing with the critical resource.
1922       unsigned ScaledMOps =
1923         RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
1924
1925       // If scaled micro-ops are now more than the previous critical resource by
1926       // a full cycle, then micro-ops issue becomes critical.
1927       if ((int)(ScaledMOps - getResourceCount(ZoneCritResIdx))
1928           >= (int)SchedModel->getLatencyFactor()) {
1929         ZoneCritResIdx = 0;
1930         DEBUG(dbgs() << "  *** Critical resource NumMicroOps: "
1931               << ScaledMOps / SchedModel->getLatencyFactor() << "c\n");
1932       }
1933     }
1934     for (TargetSchedModel::ProcResIter
1935            PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1936            PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1937       unsigned RCycle =
1938         countResource(PI->ProcResourceIdx, PI->Cycles, NextCycle);
1939       if (RCycle > NextCycle)
1940         NextCycle = RCycle;
1941     }
1942     if (SU->hasReservedResource) {
1943       // For reserved resources, record the highest cycle using the resource.
1944       // For top-down scheduling, this is the cycle in which we schedule this
1945       // instruction plus the number of cycles the operations reserves the
1946       // resource. For bottom-up is it simply the instruction's cycle.
1947       for (TargetSchedModel::ProcResIter
1948              PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1949              PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1950         unsigned PIdx = PI->ProcResourceIdx;
1951         if (SchedModel->getProcResource(PIdx)->BufferSize == 0) {
1952           ReservedCycles[PIdx] = isTop() ? NextCycle + PI->Cycles : NextCycle;
1953 #ifndef NDEBUG
1954           MaxObservedLatency = std::max(PI->Cycles, MaxObservedLatency);
1955 #endif
1956         }
1957       }
1958     }
1959   }
1960   // Update ExpectedLatency and DependentLatency.
1961   unsigned &TopLatency = isTop() ? ExpectedLatency : DependentLatency;
1962   unsigned &BotLatency = isTop() ? DependentLatency : ExpectedLatency;
1963   if (SU->getDepth() > TopLatency) {
1964     TopLatency = SU->getDepth();
1965     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName()
1966           << " TopLatency SU(" << SU->NodeNum << ") " << TopLatency << "c\n");
1967   }
1968   if (SU->getHeight() > BotLatency) {
1969     BotLatency = SU->getHeight();
1970     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName()
1971           << " BotLatency SU(" << SU->NodeNum << ") " << BotLatency << "c\n");
1972   }
1973   // If we stall for any reason, bump the cycle.
1974   if (NextCycle > CurrCycle) {
1975     bumpCycle(NextCycle);
1976   }
1977   else {
1978     // After updating ZoneCritResIdx and ExpectedLatency, check if we're
1979     // resource limited. If a stall occurred, bumpCycle does this.
1980     unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
1981     IsResourceLimited =
1982       (int)(getCriticalCount() - (getScheduledLatency() * LFactor))
1983       > (int)LFactor;
1984   }
1985   // Update CurrMOps after calling bumpCycle to handle stalls, since bumpCycle
1986   // resets CurrMOps. Loop to handle instructions with more MOps than issue in
1987   // one cycle.  Since we commonly reach the max MOps here, opportunistically
1988   // bump the cycle to avoid uselessly checking everything in the readyQ.
1989   CurrMOps += IncMOps;
1990   while (CurrMOps >= SchedModel->getIssueWidth()) {
1991     DEBUG(dbgs() << "  *** Max MOps " << CurrMOps
1992           << " at cycle " << CurrCycle << '\n');
1993     bumpCycle(++NextCycle);
1994   }
1995   DEBUG(dumpScheduledState());
1996 }
1997
1998 /// Release pending ready nodes in to the available queue. This makes them
1999 /// visible to heuristics.
2000 void SchedBoundary::releasePending() {
2001   // If the available queue is empty, it is safe to reset MinReadyCycle.
2002   if (Available.empty())
2003     MinReadyCycle = UINT_MAX;
2004
2005   // Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
2006   // so, add them to the available queue.
2007   bool IsBuffered = SchedModel->getMicroOpBufferSize() != 0;
2008   for (unsigned i = 0, e = Pending.size(); i != e; ++i) {
2009     SUnit *SU = *(Pending.begin()+i);
2010     unsigned ReadyCycle = isTop() ? SU->TopReadyCycle : SU->BotReadyCycle;
2011
2012     if (ReadyCycle < MinReadyCycle)
2013       MinReadyCycle = ReadyCycle;
2014
2015     if (!IsBuffered && ReadyCycle > CurrCycle)
2016       continue;
2017
2018     if (checkHazard(SU))
2019       continue;
2020
2021     Available.push(SU);
2022     Pending.remove(Pending.begin()+i);
2023     --i; --e;
2024   }
2025   DEBUG(if (!Pending.empty()) Pending.dump());
2026   CheckPending = false;
2027 }
2028
2029 /// Remove SU from the ready set for this boundary.
2030 void SchedBoundary::removeReady(SUnit *SU) {
2031   if (Available.isInQueue(SU))
2032     Available.remove(Available.find(SU));
2033   else {
2034     assert(Pending.isInQueue(SU) && "bad ready count");
2035     Pending.remove(Pending.find(SU));
2036   }
2037 }
2038
2039 /// If this queue only has one ready candidate, return it. As a side effect,
2040 /// defer any nodes that now hit a hazard, and advance the cycle until at least
2041 /// one node is ready. If multiple instructions are ready, return NULL.
2042 SUnit *SchedBoundary::pickOnlyChoice() {
2043   if (CheckPending)
2044     releasePending();
2045
2046   if (CurrMOps > 0) {
2047     // Defer any ready instrs that now have a hazard.
2048     for (ReadyQueue::iterator I = Available.begin(); I != Available.end();) {
2049       if (checkHazard(*I)) {
2050         Pending.push(*I);
2051         I = Available.remove(I);
2052         continue;
2053       }
2054       ++I;
2055     }
2056   }
2057   for (unsigned i = 0; Available.empty(); ++i) {
2058     assert(i <= (HazardRec->getMaxLookAhead() + MaxObservedLatency) &&
2059            "permanent hazard"); (void)i;
2060     bumpCycle(CurrCycle + 1);
2061     releasePending();
2062   }
2063   if (Available.size() == 1)
2064     return *Available.begin();
2065   return nullptr;
2066 }
2067
2068 #ifndef NDEBUG
2069 // This is useful information to dump after bumpNode.
2070 // Note that the Queue contents are more useful before pickNodeFromQueue.
2071 void SchedBoundary::dumpScheduledState() {
2072   unsigned ResFactor;
2073   unsigned ResCount;
2074   if (ZoneCritResIdx) {
2075     ResFactor = SchedModel->getResourceFactor(ZoneCritResIdx);
2076     ResCount = getResourceCount(ZoneCritResIdx);
2077   }
2078   else {
2079     ResFactor = SchedModel->getMicroOpFactor();
2080     ResCount = RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
2081   }
2082   unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
2083   dbgs() << Available.getName() << " @" << CurrCycle << "c\n"
2084          << "  Retired: " << RetiredMOps;
2085   dbgs() << "\n  Executed: " << getExecutedCount() / LFactor << "c";
2086   dbgs() << "\n  Critical: " << ResCount / LFactor << "c, "
2087          << ResCount / ResFactor << " "
2088          << SchedModel->getResourceName(ZoneCritResIdx)
2089          << "\n  ExpectedLatency: " << ExpectedLatency << "c\n"
2090          << (IsResourceLimited ? "  - Resource" : "  - Latency")
2091          << " limited.\n";
2092 }
2093 #endif
2094
2095 //===----------------------------------------------------------------------===//
2096 // GenericScheduler - Generic implementation of MachineSchedStrategy.
2097 //===----------------------------------------------------------------------===//
2098
2099 void GenericSchedulerBase::SchedCandidate::
2100 initResourceDelta(const ScheduleDAGMI *DAG,
2101                   const TargetSchedModel *SchedModel) {
2102   if (!Policy.ReduceResIdx && !Policy.DemandResIdx)
2103     return;
2104
2105   const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(SU);
2106   for (TargetSchedModel::ProcResIter
2107          PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
2108          PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
2109     if (PI->ProcResourceIdx == Policy.ReduceResIdx)
2110       ResDelta.CritResources += PI->Cycles;
2111     if (PI->ProcResourceIdx == Policy.DemandResIdx)
2112       ResDelta.DemandedResources += PI->Cycles;
2113   }
2114 }
2115
2116 /// Set the CandPolicy given a scheduling zone given the current resources and
2117 /// latencies inside and outside the zone.
2118 void GenericSchedulerBase::setPolicy(CandPolicy &Policy,
2119                                      bool IsPostRA,
2120                                      SchedBoundary &CurrZone,
2121                                      SchedBoundary *OtherZone) {
2122   // Apply preemptive heuristics based on the the total latency and resources
2123   // inside and outside this zone. Potential stalls should be considered before
2124   // following this policy.
2125
2126   // Compute remaining latency. We need this both to determine whether the
2127   // overall schedule has become latency-limited and whether the instructions
2128   // outside this zone are resource or latency limited.
2129   //
2130   // The "dependent" latency is updated incrementally during scheduling as the
2131   // max height/depth of scheduled nodes minus the cycles since it was
2132   // scheduled:
2133   //   DLat = max (N.depth - (CurrCycle - N.ReadyCycle) for N in Zone
2134   //
2135   // The "independent" latency is the max ready queue depth:
2136   //   ILat = max N.depth for N in Available|Pending
2137   //
2138   // RemainingLatency is the greater of independent and dependent latency.
2139   unsigned RemLatency = CurrZone.getDependentLatency();
2140   RemLatency = std::max(RemLatency,
2141                         CurrZone.findMaxLatency(CurrZone.Available.elements()));
2142   RemLatency = std::max(RemLatency,
2143                         CurrZone.findMaxLatency(CurrZone.Pending.elements()));
2144
2145   // Compute the critical resource outside the zone.
2146   unsigned OtherCritIdx = 0;
2147   unsigned OtherCount =
2148     OtherZone ? OtherZone->getOtherResourceCount(OtherCritIdx) : 0;
2149
2150   bool OtherResLimited = false;
2151   if (SchedModel->hasInstrSchedModel()) {
2152     unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
2153     OtherResLimited = (int)(OtherCount - (RemLatency * LFactor)) > (int)LFactor;
2154   }
2155   // Schedule aggressively for latency in PostRA mode. We don't check for
2156   // acyclic latency during PostRA, and highly out-of-order processors will
2157   // skip PostRA scheduling.
2158   if (!OtherResLimited) {
2159     if (IsPostRA || (RemLatency + CurrZone.getCurrCycle() > Rem.CriticalPath)) {
2160       Policy.ReduceLatency |= true;
2161       DEBUG(dbgs() << "  " << CurrZone.Available.getName()
2162             << " RemainingLatency " << RemLatency << " + "
2163             << CurrZone.getCurrCycle() << "c > CritPath "
2164             << Rem.CriticalPath << "\n");
2165     }
2166   }
2167   // If the same resource is limiting inside and outside the zone, do nothing.
2168   if (CurrZone.getZoneCritResIdx() == OtherCritIdx)
2169     return;
2170
2171   DEBUG(
2172     if (CurrZone.isResourceLimited()) {
2173       dbgs() << "  " << CurrZone.Available.getName() << " ResourceLimited: "
2174              << SchedModel->getResourceName(CurrZone.getZoneCritResIdx())
2175              << "\n";
2176     }
2177     if (OtherResLimited)
2178       dbgs() << "  RemainingLimit: "
2179              << SchedModel->getResourceName(OtherCritIdx) << "\n";
2180     if (!CurrZone.isResourceLimited() && !OtherResLimited)
2181       dbgs() << "  Latency limited both directions.\n");
2182
2183   if (CurrZone.isResourceLimited() && !Policy.ReduceResIdx)
2184     Policy.ReduceResIdx = CurrZone.getZoneCritResIdx();
2185
2186   if (OtherResLimited)
2187     Policy.DemandResIdx = OtherCritIdx;
2188 }
2189
2190 #ifndef NDEBUG
2191 const char *GenericSchedulerBase::getReasonStr(
2192   GenericSchedulerBase::CandReason Reason) {
2193   switch (Reason) {
2194   case NoCand:         return "NOCAND    ";
2195   case PhysRegCopy:    return "PREG-COPY";
2196   case RegExcess:      return "REG-EXCESS";
2197   case RegCritical:    return "REG-CRIT  ";
2198   case Stall:          return "STALL     ";
2199   case Cluster:        return "CLUSTER   ";
2200   case Weak:           return "WEAK      ";
2201   case RegMax:         return "REG-MAX   ";
2202   case ResourceReduce: return "RES-REDUCE";
2203   case ResourceDemand: return "RES-DEMAND";
2204   case TopDepthReduce: return "TOP-DEPTH ";
2205   case TopPathReduce:  return "TOP-PATH  ";
2206   case BotHeightReduce:return "BOT-HEIGHT";
2207   case BotPathReduce:  return "BOT-PATH  ";
2208   case NextDefUse:     return "DEF-USE   ";
2209   case NodeOrder:      return "ORDER     ";
2210   };
2211   llvm_unreachable("Unknown reason!");
2212 }
2213
2214 void GenericSchedulerBase::traceCandidate(const SchedCandidate &Cand) {
2215   PressureChange P;
2216   unsigned ResIdx = 0;
2217   unsigned Latency = 0;
2218   switch (Cand.Reason) {
2219   default:
2220     break;
2221   case RegExcess:
2222     P = Cand.RPDelta.Excess;
2223     break;
2224   case RegCritical:
2225     P = Cand.RPDelta.CriticalMax;
2226     break;
2227   case RegMax:
2228     P = Cand.RPDelta.CurrentMax;
2229     break;
2230   case ResourceReduce:
2231     ResIdx = Cand.Policy.ReduceResIdx;
2232     break;
2233   case ResourceDemand:
2234     ResIdx = Cand.Policy.DemandResIdx;
2235     break;
2236   case TopDepthReduce:
2237     Latency = Cand.SU->getDepth();
2238     break;
2239   case TopPathReduce:
2240     Latency = Cand.SU->getHeight();
2241     break;
2242   case BotHeightReduce:
2243     Latency = Cand.SU->getHeight();
2244     break;
2245   case BotPathReduce:
2246     Latency = Cand.SU->getDepth();
2247     break;
2248   }
2249   dbgs() << "  SU(" << Cand.SU->NodeNum << ") " << getReasonStr(Cand.Reason);
2250   if (P.isValid())
2251     dbgs() << " " << TRI->getRegPressureSetName(P.getPSet())
2252            << ":" << P.getUnitInc() << " ";
2253   else
2254     dbgs() << "      ";
2255   if (ResIdx)
2256     dbgs() << " " << SchedModel->getProcResource(ResIdx)->Name << " ";
2257   else
2258     dbgs() << "         ";
2259   if (Latency)
2260     dbgs() << " " << Latency << " cycles ";
2261   else
2262     dbgs() << "          ";
2263   dbgs() << '\n';
2264 }
2265 #endif
2266
2267 /// Return true if this heuristic determines order.
2268 static bool tryLess(int TryVal, int CandVal,
2269                     GenericSchedulerBase::SchedCandidate &TryCand,
2270                     GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2271                     GenericSchedulerBase::CandReason Reason) {
2272   if (TryVal < CandVal) {
2273     TryCand.Reason = Reason;
2274     return true;
2275   }
2276   if (TryVal > CandVal) {
2277     if (Cand.Reason > Reason)
2278       Cand.Reason = Reason;
2279     return true;
2280   }
2281   Cand.setRepeat(Reason);
2282   return false;
2283 }
2284
2285 static bool tryGreater(int TryVal, int CandVal,
2286                        GenericSchedulerBase::SchedCandidate &TryCand,
2287                        GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2288                        GenericSchedulerBase::CandReason Reason) {
2289   if (TryVal > CandVal) {
2290     TryCand.Reason = Reason;
2291     return true;
2292   }
2293   if (TryVal < CandVal) {
2294     if (Cand.Reason > Reason)
2295       Cand.Reason = Reason;
2296     return true;
2297   }
2298   Cand.setRepeat(Reason);
2299   return false;
2300 }
2301
2302 static bool tryLatency(GenericSchedulerBase::SchedCandidate &TryCand,
2303                        GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2304                        SchedBoundary &Zone) {
2305   if (Zone.isTop()) {
2306     if (Cand.SU->getDepth() > Zone.getScheduledLatency()) {
2307       if (tryLess(TryCand.SU->getDepth(), Cand.SU->getDepth(),
2308                   TryCand, Cand, GenericSchedulerBase::TopDepthReduce))
2309         return true;
2310     }
2311     if (tryGreater(TryCand.SU->getHeight(), Cand.SU->getHeight(),
2312                    TryCand, Cand, GenericSchedulerBase::TopPathReduce))
2313       return true;
2314   }
2315   else {
2316     if (Cand.SU->getHeight() > Zone.getScheduledLatency()) {
2317       if (tryLess(TryCand.SU->getHeight(), Cand.SU->getHeight(),
2318                   TryCand, Cand, GenericSchedulerBase::BotHeightReduce))
2319         return true;
2320     }
2321     if (tryGreater(TryCand.SU->getDepth(), Cand.SU->getDepth(),
2322                    TryCand, Cand, GenericSchedulerBase::BotPathReduce))
2323       return true;
2324   }
2325   return false;
2326 }
2327
2328 static void tracePick(const GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2329                       bool IsTop) {
2330   DEBUG(dbgs() << "Pick " << (IsTop ? "Top " : "Bot ")
2331         << GenericSchedulerBase::getReasonStr(Cand.Reason) << '\n');
2332 }
2333
2334 void GenericScheduler::initialize(ScheduleDAGMI *dag) {
2335   assert(dag->hasVRegLiveness() &&
2336          "(PreRA)GenericScheduler needs vreg liveness");
2337   DAG = static_cast<ScheduleDAGMILive*>(dag);
2338   SchedModel = DAG->getSchedModel();
2339   TRI = DAG->TRI;
2340
2341   Rem.init(DAG, SchedModel);
2342   Top.init(DAG, SchedModel, &Rem);
2343   Bot.init(DAG, SchedModel, &Rem);
2344
2345   // Initialize resource counts.
2346
2347   // Initialize the HazardRecognizers. If itineraries don't exist, are empty, or
2348   // are disabled, then these HazardRecs will be disabled.
2349   const InstrItineraryData *Itin = SchedModel->getInstrItineraries();
2350   const TargetMachine &TM = DAG->MF.getTarget();
2351   if (!Top.HazardRec) {
2352     Top.HazardRec =
2353       TM.getInstrInfo()->CreateTargetMIHazardRecognizer(Itin, DAG);
2354   }
2355   if (!Bot.HazardRec) {
2356     Bot.HazardRec =
2357       TM.getInstrInfo()->CreateTargetMIHazardRecognizer(Itin, DAG);
2358   }
2359 }
2360
2361 /// Initialize the per-region scheduling policy.
2362 void GenericScheduler::initPolicy(MachineBasicBlock::iterator Begin,
2363                                   MachineBasicBlock::iterator End,
2364                                   unsigned NumRegionInstrs) {
2365   const TargetMachine &TM = Context->MF->getTarget();
2366   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
2367
2368   // Avoid setting up the register pressure tracker for small regions to save
2369   // compile time. As a rough heuristic, only track pressure when the number of
2370   // schedulable instructions exceeds half the integer register file.
2371   RegionPolicy.ShouldTrackPressure = true;
2372   for (unsigned VT = MVT::i32; VT > (unsigned)MVT::i1; --VT) {
2373     MVT::SimpleValueType LegalIntVT = (MVT::SimpleValueType)VT;
2374     if (TLI->isTypeLegal(LegalIntVT)) {
2375       unsigned NIntRegs = Context->RegClassInfo->getNumAllocatableRegs(
2376         TLI->getRegClassFor(LegalIntVT));
2377       RegionPolicy.ShouldTrackPressure = NumRegionInstrs > (NIntRegs / 2);
2378     }
2379   }
2380
2381   // For generic targets, we default to bottom-up, because it's simpler and more
2382   // compile-time optimizations have been implemented in that direction.
2383   RegionPolicy.OnlyBottomUp = true;
2384
2385   // Allow the subtarget to override default policy.
2386   const TargetSubtargetInfo &ST = TM.getSubtarget<TargetSubtargetInfo>();
2387   ST.overrideSchedPolicy(RegionPolicy, Begin, End, NumRegionInstrs);
2388
2389   // After subtarget overrides, apply command line options.
2390   if (!EnableRegPressure)
2391     RegionPolicy.ShouldTrackPressure = false;
2392
2393   // Check -misched-topdown/bottomup can force or unforce scheduling direction.
2394   // e.g. -misched-bottomup=false allows scheduling in both directions.
2395   assert((!ForceTopDown || !ForceBottomUp) &&
2396          "-misched-topdown incompatible with -misched-bottomup");
2397   if (ForceBottomUp.getNumOccurrences() > 0) {
2398     RegionPolicy.OnlyBottomUp = ForceBottomUp;
2399     if (RegionPolicy.OnlyBottomUp)
2400       RegionPolicy.OnlyTopDown = false;
2401   }
2402   if (ForceTopDown.getNumOccurrences() > 0) {
2403     RegionPolicy.OnlyTopDown = ForceTopDown;
2404     if (RegionPolicy.OnlyTopDown)
2405       RegionPolicy.OnlyBottomUp = false;
2406   }
2407 }
2408
2409 /// Set IsAcyclicLatencyLimited if the acyclic path is longer than the cyclic
2410 /// critical path by more cycles than it takes to drain the instruction buffer.
2411 /// We estimate an upper bounds on in-flight instructions as:
2412 ///
2413 /// CyclesPerIteration = max( CyclicPath, Loop-Resource-Height )
2414 /// InFlightIterations = AcyclicPath / CyclesPerIteration
2415 /// InFlightResources = InFlightIterations * LoopResources
2416 ///
2417 /// TODO: Check execution resources in addition to IssueCount.
2418 void GenericScheduler::checkAcyclicLatency() {
2419   if (Rem.CyclicCritPath == 0 || Rem.CyclicCritPath >= Rem.CriticalPath)
2420     return;
2421
2422   // Scaled number of cycles per loop iteration.
2423   unsigned IterCount =
2424     std::max(Rem.CyclicCritPath * SchedModel->getLatencyFactor(),
2425              Rem.RemIssueCount);
2426   // Scaled acyclic critical path.
2427   unsigned AcyclicCount = Rem.CriticalPath * SchedModel->getLatencyFactor();
2428   // InFlightCount = (AcyclicPath / IterCycles) * InstrPerLoop
2429   unsigned InFlightCount =
2430     (AcyclicCount * Rem.RemIssueCount + IterCount-1) / IterCount;
2431   unsigned BufferLimit =
2432     SchedModel->getMicroOpBufferSize() * SchedModel->getMicroOpFactor();
2433
2434   Rem.IsAcyclicLatencyLimited = InFlightCount > BufferLimit;
2435
2436   DEBUG(dbgs() << "IssueCycles="
2437         << Rem.RemIssueCount / SchedModel->getLatencyFactor() << "c "
2438         << "IterCycles=" << IterCount / SchedModel->getLatencyFactor()
2439         << "c NumIters=" << (AcyclicCount + IterCount-1) / IterCount
2440         << " InFlight=" << InFlightCount / SchedModel->getMicroOpFactor()
2441         << "m BufferLim=" << SchedModel->getMicroOpBufferSize() << "m\n";
2442         if (Rem.IsAcyclicLatencyLimited)
2443           dbgs() << "  ACYCLIC LATENCY LIMIT\n");
2444 }
2445
2446 void GenericScheduler::registerRoots() {
2447   Rem.CriticalPath = DAG->ExitSU.getDepth();
2448
2449   // Some roots may not feed into ExitSU. Check all of them in case.
2450   for (std::vector<SUnit*>::const_iterator
2451          I = Bot.Available.begin(), E = Bot.Available.end(); I != E; ++I) {
2452     if ((*I)->getDepth() > Rem.CriticalPath)
2453       Rem.CriticalPath = (*I)->getDepth();
2454   }
2455   DEBUG(dbgs() << "Critical Path: " << Rem.CriticalPath << '\n');
2456
2457   if (EnableCyclicPath) {
2458     Rem.CyclicCritPath = DAG->computeCyclicCriticalPath();
2459     checkAcyclicLatency();
2460   }
2461 }
2462
2463 static bool tryPressure(const PressureChange &TryP,
2464                         const PressureChange &CandP,
2465                         GenericSchedulerBase::SchedCandidate &TryCand,
2466                         GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2467                         GenericSchedulerBase::CandReason Reason) {
2468   int TryRank = TryP.getPSetOrMax();
2469   int CandRank = CandP.getPSetOrMax();
2470   // If both candidates affect the same set, go with the smallest increase.
2471   if (TryRank == CandRank) {
2472     return tryLess(TryP.getUnitInc(), CandP.getUnitInc(), TryCand, Cand,
2473                    Reason);
2474   }
2475   // If one candidate decreases and the other increases, go with it.
2476   // Invalid candidates have UnitInc==0.
2477   if (tryLess(TryP.getUnitInc() < 0, CandP.getUnitInc() < 0, TryCand, Cand,
2478               Reason)) {
2479     return true;
2480   }
2481   // If the candidates are decreasing pressure, reverse priority.
2482   if (TryP.getUnitInc() < 0)
2483     std::swap(TryRank, CandRank);
2484   return tryGreater(TryRank, CandRank, TryCand, Cand, Reason);
2485 }
2486
2487 static unsigned getWeakLeft(const SUnit *SU, bool isTop) {
2488   return (isTop) ? SU->WeakPredsLeft : SU->WeakSuccsLeft;
2489 }
2490
2491 /// Minimize physical register live ranges. Regalloc wants them adjacent to
2492 /// their physreg def/use.
2493 ///
2494 /// FIXME: This is an unnecessary check on the critical path. Most are root/leaf
2495 /// copies which can be prescheduled. The rest (e.g. x86 MUL) could be bundled
2496 /// with the operation that produces or consumes the physreg. We'll do this when
2497 /// regalloc has support for parallel copies.
2498 static int biasPhysRegCopy(const SUnit *SU, bool isTop) {
2499   const MachineInstr *MI = SU->getInstr();
2500   if (!MI->isCopy())
2501     return 0;
2502
2503   unsigned ScheduledOper = isTop ? 1 : 0;
2504   unsigned UnscheduledOper = isTop ? 0 : 1;
2505   // If we have already scheduled the physreg produce/consumer, immediately
2506   // schedule the copy.
2507   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(
2508         MI->getOperand(ScheduledOper).getReg()))
2509     return 1;
2510   // If the physreg is at the boundary, defer it. Otherwise schedule it
2511   // immediately to free the dependent. We can hoist the copy later.
2512   bool AtBoundary = isTop ? !SU->NumSuccsLeft : !SU->NumPredsLeft;
2513   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(
2514         MI->getOperand(UnscheduledOper).getReg()))
2515     return AtBoundary ? -1 : 1;
2516   return 0;
2517 }
2518
2519 /// Apply a set of heursitics to a new candidate. Heuristics are currently
2520 /// hierarchical. This may be more efficient than a graduated cost model because
2521 /// we don't need to evaluate all aspects of the model for each node in the
2522 /// queue. But it's really done to make the heuristics easier to debug and
2523 /// statistically analyze.
2524 ///
2525 /// \param Cand provides the policy and current best candidate.
2526 /// \param TryCand refers to the next SUnit candidate, otherwise uninitialized.
2527 /// \param Zone describes the scheduled zone that we are extending.
2528 /// \param RPTracker describes reg pressure within the scheduled zone.
2529 /// \param TempTracker is a scratch pressure tracker to reuse in queries.
2530 void GenericScheduler::tryCandidate(SchedCandidate &Cand,
2531                                     SchedCandidate &TryCand,
2532                                     SchedBoundary &Zone,
2533                                     const RegPressureTracker &RPTracker,
2534                                     RegPressureTracker &TempTracker) {
2535
2536   if (DAG->isTrackingPressure()) {
2537     // Always initialize TryCand's RPDelta.
2538     if (Zone.isTop()) {
2539       TempTracker.getMaxDownwardPressureDelta(
2540         TryCand.SU->getInstr(),
2541         TryCand.RPDelta,
2542         DAG->getRegionCriticalPSets(),
2543         DAG->getRegPressure().MaxSetPressure);
2544     }
2545     else {
2546       if (VerifyScheduling) {
2547         TempTracker.getMaxUpwardPressureDelta(
2548           TryCand.SU->getInstr(),
2549           &DAG->getPressureDiff(TryCand.SU),
2550           TryCand.RPDelta,
2551           DAG->getRegionCriticalPSets(),
2552           DAG->getRegPressure().MaxSetPressure);
2553       }
2554       else {
2555         RPTracker.getUpwardPressureDelta(
2556           TryCand.SU->getInstr(),
2557           DAG->getPressureDiff(TryCand.SU),
2558           TryCand.RPDelta,
2559           DAG->getRegionCriticalPSets(),
2560           DAG->getRegPressure().MaxSetPressure);
2561       }
2562     }
2563   }
2564   DEBUG(if (TryCand.RPDelta.Excess.isValid())
2565           dbgs() << "  SU(" << TryCand.SU->NodeNum << ") "
2566                  << TRI->getRegPressureSetName(TryCand.RPDelta.Excess.getPSet())
2567                  << ":" << TryCand.RPDelta.Excess.getUnitInc() << "\n");
2568
2569   // Initialize the candidate if needed.
2570   if (!Cand.isValid()) {
2571     TryCand.Reason = NodeOrder;
2572     return;
2573   }
2574
2575   if (tryGreater(biasPhysRegCopy(TryCand.SU, Zone.isTop()),
2576                  biasPhysRegCopy(Cand.SU, Zone.isTop()),
2577                  TryCand, Cand, PhysRegCopy))
2578     return;
2579
2580   // Avoid exceeding the target's limit. If signed PSetID is negative, it is
2581   // invalid; convert it to INT_MAX to give it lowest priority.
2582   if (DAG->isTrackingPressure() && tryPressure(TryCand.RPDelta.Excess,
2583                                                Cand.RPDelta.Excess,
2584                                                TryCand, Cand, RegExcess))
2585     return;
2586
2587   // Avoid increasing the max critical pressure in the scheduled region.
2588   if (DAG->isTrackingPressure() && tryPressure(TryCand.RPDelta.CriticalMax,
2589                                                Cand.RPDelta.CriticalMax,
2590                                                TryCand, Cand, RegCritical))
2591     return;
2592
2593   // For loops that are acyclic path limited, aggressively schedule for latency.
2594   // This can result in very long dependence chains scheduled in sequence, so
2595   // once every cycle (when CurrMOps == 0), switch to normal heuristics.
2596   if (Rem.IsAcyclicLatencyLimited && !Zone.getCurrMOps()
2597       && tryLatency(TryCand, Cand, Zone))
2598     return;
2599
2600   // Prioritize instructions that read unbuffered resources by stall cycles.
2601   if (tryLess(Zone.getLatencyStallCycles(TryCand.SU),
2602               Zone.getLatencyStallCycles(Cand.SU), TryCand, Cand, Stall))
2603     return;
2604
2605   // Keep clustered nodes together to encourage downstream peephole
2606   // optimizations which may reduce resource requirements.
2607   //
2608   // This is a best effort to set things up for a post-RA pass. Optimizations
2609   // like generating loads of multiple registers should ideally be done within
2610   // the scheduler pass by combining the loads during DAG postprocessing.
2611   const SUnit *NextClusterSU =
2612     Zone.isTop() ? DAG->getNextClusterSucc() : DAG->getNextClusterPred();
2613   if (tryGreater(TryCand.SU == NextClusterSU, Cand.SU == NextClusterSU,
2614                  TryCand, Cand, Cluster))
2615     return;
2616
2617   // Weak edges are for clustering and other constraints.
2618   if (tryLess(getWeakLeft(TryCand.SU, Zone.isTop()),
2619               getWeakLeft(Cand.SU, Zone.isTop()),
2620               TryCand, Cand, Weak)) {
2621     return;
2622   }
2623   // Avoid increasing the max pressure of the entire region.
2624   if (DAG->isTrackingPressure() && tryPressure(TryCand.RPDelta.CurrentMax,
2625                                                Cand.RPDelta.CurrentMax,
2626                                                TryCand, Cand, RegMax))
2627     return;
2628
2629   // Avoid critical resource consumption and balance the schedule.
2630   TryCand.initResourceDelta(DAG, SchedModel);
2631   if (tryLess(TryCand.ResDelta.CritResources, Cand.ResDelta.CritResources,
2632               TryCand, Cand, ResourceReduce))
2633     return;
2634   if (tryGreater(TryCand.ResDelta.DemandedResources,
2635                  Cand.ResDelta.DemandedResources,
2636                  TryCand, Cand, ResourceDemand))
2637     return;
2638
2639   // Avoid serializing long latency dependence chains.
2640   // For acyclic path limited loops, latency was already checked above.
2641   if (Cand.Policy.ReduceLatency && !Rem.IsAcyclicLatencyLimited
2642       && tryLatency(TryCand, Cand, Zone)) {
2643     return;
2644   }
2645
2646   // Prefer immediate defs/users of the last scheduled instruction. This is a
2647   // local pressure avoidance strategy that also makes the machine code
2648   // readable.
2649   if (tryGreater(Zone.isNextSU(TryCand.SU), Zone.isNextSU(Cand.SU),
2650                  TryCand, Cand, NextDefUse))
2651     return;
2652
2653   // Fall through to original instruction order.
2654   if ((Zone.isTop() && TryCand.SU->NodeNum < Cand.SU->NodeNum)
2655       || (!Zone.isTop() && TryCand.SU->NodeNum > Cand.SU->NodeNum)) {
2656     TryCand.Reason = NodeOrder;
2657   }
2658 }
2659
2660 /// Pick the best candidate from the queue.
2661 ///
2662 /// TODO: getMaxPressureDelta results can be mostly cached for each SUnit during
2663 /// DAG building. To adjust for the current scheduling location we need to
2664 /// maintain the number of vreg uses remaining to be top-scheduled.
2665 void GenericScheduler::pickNodeFromQueue(SchedBoundary &Zone,
2666                                          const RegPressureTracker &RPTracker,
2667                                          SchedCandidate &Cand) {
2668   ReadyQueue &Q = Zone.Available;
2669
2670   DEBUG(Q.dump());
2671
2672   // getMaxPressureDelta temporarily modifies the tracker.
2673   RegPressureTracker &TempTracker = const_cast<RegPressureTracker&>(RPTracker);
2674
2675   for (ReadyQueue::iterator I = Q.begin(), E = Q.end(); I != E; ++I) {
2676
2677     SchedCandidate TryCand(Cand.Policy);
2678     TryCand.SU = *I;
2679     tryCandidate(Cand, TryCand, Zone, RPTracker, TempTracker);
2680     if (TryCand.Reason != NoCand) {
2681       // Initialize resource delta if needed in case future heuristics query it.
2682       if (TryCand.ResDelta == SchedResourceDelta())
2683         TryCand.initResourceDelta(DAG, SchedModel);
2684       Cand.setBest(TryCand);
2685       DEBUG(traceCandidate(Cand));
2686     }
2687   }
2688 }
2689
2690 /// Pick the best candidate node from either the top or bottom queue.
2691 SUnit *GenericScheduler::pickNodeBidirectional(bool &IsTopNode) {
2692   // Schedule as far as possible in the direction of no choice. This is most
2693   // efficient, but also provides the best heuristics for CriticalPSets.
2694   if (SUnit *SU = Bot.pickOnlyChoice()) {
2695     IsTopNode = false;
2696     DEBUG(dbgs() << "Pick Bot NOCAND\n");
2697     return SU;
2698   }
2699   if (SUnit *SU = Top.pickOnlyChoice()) {
2700     IsTopNode = true;
2701     DEBUG(dbgs() << "Pick Top NOCAND\n");
2702     return SU;
2703   }
2704   CandPolicy NoPolicy;
2705   SchedCandidate BotCand(NoPolicy);
2706   SchedCandidate TopCand(NoPolicy);
2707   // Set the bottom-up policy based on the state of the current bottom zone and
2708   // the instructions outside the zone, including the top zone.
2709   setPolicy(BotCand.Policy, /*IsPostRA=*/false, Bot, &Top);
2710   // Set the top-down policy based on the state of the current top zone and
2711   // the instructions outside the zone, including the bottom zone.
2712   setPolicy(TopCand.Policy, /*IsPostRA=*/false, Top, &Bot);
2713
2714   // Prefer bottom scheduling when heuristics are silent.
2715   pickNodeFromQueue(Bot, DAG->getBotRPTracker(), BotCand);
2716   assert(BotCand.Reason != NoCand && "failed to find the first candidate");
2717
2718   // If either Q has a single candidate that provides the least increase in
2719   // Excess pressure, we can immediately schedule from that Q.
2720   //
2721   // RegionCriticalPSets summarizes the pressure within the scheduled region and
2722   // affects picking from either Q. If scheduling in one direction must
2723   // increase pressure for one of the excess PSets, then schedule in that
2724   // direction first to provide more freedom in the other direction.
2725   if ((BotCand.Reason == RegExcess && !BotCand.isRepeat(RegExcess))
2726       || (BotCand.Reason == RegCritical
2727           && !BotCand.isRepeat(RegCritical)))
2728   {
2729     IsTopNode = false;
2730     tracePick(BotCand, IsTopNode);
2731     return BotCand.SU;
2732   }
2733   // Check if the top Q has a better candidate.
2734   pickNodeFromQueue(Top, DAG->getTopRPTracker(), TopCand);
2735   assert(TopCand.Reason != NoCand && "failed to find the first candidate");
2736
2737   // Choose the queue with the most important (lowest enum) reason.
2738   if (TopCand.Reason < BotCand.Reason) {
2739     IsTopNode = true;
2740     tracePick(TopCand, IsTopNode);
2741     return TopCand.SU;
2742   }
2743   // Otherwise prefer the bottom candidate, in node order if all else failed.
2744   IsTopNode = false;
2745   tracePick(BotCand, IsTopNode);
2746   return BotCand.SU;
2747 }
2748
2749 /// Pick the best node to balance the schedule. Implements MachineSchedStrategy.
2750 SUnit *GenericScheduler::pickNode(bool &IsTopNode) {
2751   if (DAG->top() == DAG->bottom()) {
2752     assert(Top.Available.empty() && Top.Pending.empty() &&
2753            Bot.Available.empty() && Bot.Pending.empty() && "ReadyQ garbage");
2754     return nullptr;
2755   }
2756   SUnit *SU;
2757   do {
2758     if (RegionPolicy.OnlyTopDown) {
2759       SU = Top.pickOnlyChoice();
2760       if (!SU) {
2761         CandPolicy NoPolicy;
2762         SchedCandidate TopCand(NoPolicy);
2763         pickNodeFromQueue(Top, DAG->getTopRPTracker(), TopCand);
2764         assert(TopCand.Reason != NoCand && "failed to find a candidate");
2765         tracePick(TopCand, true);
2766         SU = TopCand.SU;
2767       }
2768       IsTopNode = true;
2769     }
2770     else if (RegionPolicy.OnlyBottomUp) {
2771       SU = Bot.pickOnlyChoice();
2772       if (!SU) {
2773         CandPolicy NoPolicy;
2774         SchedCandidate BotCand(NoPolicy);
2775         pickNodeFromQueue(Bot, DAG->getBotRPTracker(), BotCand);
2776         assert(BotCand.Reason != NoCand && "failed to find a candidate");
2777         tracePick(BotCand, false);
2778         SU = BotCand.SU;
2779       }
2780       IsTopNode = false;
2781     }
2782     else {
2783       SU = pickNodeBidirectional(IsTopNode);
2784     }
2785   } while (SU->isScheduled);
2786
2787   if (SU->isTopReady())
2788     Top.removeReady(SU);
2789   if (SU->isBottomReady())
2790     Bot.removeReady(SU);
2791
2792   DEBUG(dbgs() << "Scheduling SU(" << SU->NodeNum << ") " << *SU->getInstr());
2793   return SU;
2794 }
2795
2796 void GenericScheduler::reschedulePhysRegCopies(SUnit *SU, bool isTop) {
2797
2798   MachineBasicBlock::iterator InsertPos = SU->getInstr();
2799   if (!isTop)
2800     ++InsertPos;
2801   SmallVectorImpl<SDep> &Deps = isTop ? SU->Preds : SU->Succs;
2802
2803   // Find already scheduled copies with a single physreg dependence and move
2804   // them just above the scheduled instruction.
2805   for (SmallVectorImpl<SDep>::iterator I = Deps.begin(), E = Deps.end();
2806        I != E; ++I) {
2807     if (I->getKind() != SDep::Data || !TRI->isPhysicalRegister(I->getReg()))
2808       continue;
2809     SUnit *DepSU = I->getSUnit();
2810     if (isTop ? DepSU->Succs.size() > 1 : DepSU->Preds.size() > 1)
2811       continue;
2812     MachineInstr *Copy = DepSU->getInstr();
2813     if (!Copy->isCopy())
2814       continue;
2815     DEBUG(dbgs() << "  Rescheduling physreg copy ";
2816           I->getSUnit()->dump(DAG));
2817     DAG->moveInstruction(Copy, InsertPos);
2818   }
2819 }
2820
2821 /// Update the scheduler's state after scheduling a node. This is the same node
2822 /// that was just returned by pickNode(). However, ScheduleDAGMILive needs to
2823 /// update it's state based on the current cycle before MachineSchedStrategy
2824 /// does.
2825 ///
2826 /// FIXME: Eventually, we may bundle physreg copies rather than rescheduling
2827 /// them here. See comments in biasPhysRegCopy.
2828 void GenericScheduler::schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
2829   if (IsTopNode) {
2830     SU->TopReadyCycle = std::max(SU->TopReadyCycle, Top.getCurrCycle());
2831     Top.bumpNode(SU);
2832     if (SU->hasPhysRegUses)
2833       reschedulePhysRegCopies(SU, true);
2834   }
2835   else {
2836     SU->BotReadyCycle = std::max(SU->BotReadyCycle, Bot.getCurrCycle());
2837     Bot.bumpNode(SU);
2838     if (SU->hasPhysRegDefs)
2839       reschedulePhysRegCopies(SU, false);
2840   }
2841 }
2842
2843 /// Create the standard converging machine scheduler. This will be used as the
2844 /// default scheduler if the target does not set a default.
2845 static ScheduleDAGInstrs *createGenericSchedLive(MachineSchedContext *C) {
2846   ScheduleDAGMILive *DAG = new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<GenericScheduler>(C));
2847   // Register DAG post-processors.
2848   //
2849   // FIXME: extend the mutation API to allow earlier mutations to instantiate
2850   // data and pass it to later mutations. Have a single mutation that gathers
2851   // the interesting nodes in one pass.
2852   DAG->addMutation(make_unique<CopyConstrain>(DAG->TII, DAG->TRI));
2853   if (EnableLoadCluster && DAG->TII->enableClusterLoads())
2854     DAG->addMutation(make_unique<LoadClusterMutation>(DAG->TII, DAG->TRI));
2855   if (EnableMacroFusion)
2856     DAG->addMutation(make_unique<MacroFusion>(DAG->TII));
2857   return DAG;
2858 }
2859
2860 static MachineSchedRegistry
2861 GenericSchedRegistry("converge", "Standard converging scheduler.",
2862                      createGenericSchedLive);
2863
2864 //===----------------------------------------------------------------------===//
2865 // PostGenericScheduler - Generic PostRA implementation of MachineSchedStrategy.
2866 //===----------------------------------------------------------------------===//
2867
2868 void PostGenericScheduler::initialize(ScheduleDAGMI *Dag) {
2869   DAG = Dag;
2870   SchedModel = DAG->getSchedModel();
2871   TRI = DAG->TRI;
2872
2873   Rem.init(DAG, SchedModel);
2874   Top.init(DAG, SchedModel, &Rem);
2875   BotRoots.clear();
2876
2877   // Initialize the HazardRecognizers. If itineraries don't exist, are empty,
2878   // or are disabled, then these HazardRecs will be disabled.
2879   const InstrItineraryData *Itin = SchedModel->getInstrItineraries();
2880   const TargetMachine &TM = DAG->MF.getTarget();
2881   if (!Top.HazardRec) {
2882     Top.HazardRec =
2883       TM.getInstrInfo()->CreateTargetMIHazardRecognizer(Itin, DAG);
2884   }
2885 }
2886
2887
2888 void PostGenericScheduler::registerRoots() {
2889   Rem.CriticalPath = DAG->ExitSU.getDepth();
2890
2891   // Some roots may not feed into ExitSU. Check all of them in case.
2892   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
2893          I = BotRoots.begin(), E = BotRoots.end(); I != E; ++I) {
2894     if ((*I)->getDepth() > Rem.CriticalPath)
2895       Rem.CriticalPath = (*I)->getDepth();
2896   }
2897   DEBUG(dbgs() << "Critical Path: " << Rem.CriticalPath << '\n');
2898 }
2899
2900 /// Apply a set of heursitics to a new candidate for PostRA scheduling.
2901 ///
2902 /// \param Cand provides the policy and current best candidate.
2903 /// \param TryCand refers to the next SUnit candidate, otherwise uninitialized.
2904 void PostGenericScheduler::tryCandidate(SchedCandidate &Cand,
2905                                         SchedCandidate &TryCand) {
2906
2907   // Initialize the candidate if needed.
2908   if (!Cand.isValid()) {
2909     TryCand.Reason = NodeOrder;
2910     return;
2911   }
2912
2913   // Prioritize instructions that read unbuffered resources by stall cycles.
2914   if (tryLess(Top.getLatencyStallCycles(TryCand.SU),
2915               Top.getLatencyStallCycles(Cand.SU), TryCand, Cand, Stall))
2916     return;
2917
2918   // Avoid critical resource consumption and balance the schedule.
2919   if (tryLess(TryCand.ResDelta.CritResources, Cand.ResDelta.CritResources,
2920               TryCand, Cand, ResourceReduce))
2921     return;
2922   if (tryGreater(TryCand.ResDelta.DemandedResources,
2923                  Cand.ResDelta.DemandedResources,
2924                  TryCand, Cand, ResourceDemand))
2925     return;
2926
2927   // Avoid serializing long latency dependence chains.
2928   if (Cand.Policy.ReduceLatency && tryLatency(TryCand, Cand, Top)) {
2929     return;
2930   }
2931
2932   // Fall through to original instruction order.
2933   if (TryCand.SU->NodeNum < Cand.SU->NodeNum)
2934     TryCand.Reason = NodeOrder;
2935 }
2936
2937 void PostGenericScheduler::pickNodeFromQueue(SchedCandidate &Cand) {
2938   ReadyQueue &Q = Top.Available;
2939
2940   DEBUG(Q.dump());
2941
2942   for (ReadyQueue::iterator I = Q.begin(), E = Q.end(); I != E; ++I) {
2943     SchedCandidate TryCand(Cand.Policy);
2944     TryCand.SU = *I;
2945     TryCand.initResourceDelta(DAG, SchedModel);
2946     tryCandidate(Cand, TryCand);
2947     if (TryCand.Reason != NoCand) {
2948       Cand.setBest(TryCand);
2949       DEBUG(traceCandidate(Cand));
2950     }
2951   }
2952 }
2953
2954 /// Pick the next node to schedule.
2955 SUnit *PostGenericScheduler::pickNode(bool &IsTopNode) {
2956   if (DAG->top() == DAG->bottom()) {
2957     assert(Top.Available.empty() && Top.Pending.empty() && "ReadyQ garbage");
2958     return nullptr;
2959   }
2960   SUnit *SU;
2961   do {
2962     SU = Top.pickOnlyChoice();
2963     if (!SU) {
2964       CandPolicy NoPolicy;
2965       SchedCandidate TopCand(NoPolicy);
2966       // Set the top-down policy based on the state of the current top zone and
2967       // the instructions outside the zone, including the bottom zone.
2968       setPolicy(TopCand.Policy, /*IsPostRA=*/true, Top, nullptr);
2969       pickNodeFromQueue(TopCand);
2970       assert(TopCand.Reason != NoCand && "failed to find a candidate");
2971       tracePick(TopCand, true);
2972       SU = TopCand.SU;
2973     }
2974   } while (SU->isScheduled);
2975
2976   IsTopNode = true;
2977   Top.removeReady(SU);
2978
2979   DEBUG(dbgs() << "Scheduling SU(" << SU->NodeNum << ") " << *SU->getInstr());
2980   return SU;
2981 }
2982
2983 /// Called after ScheduleDAGMI has scheduled an instruction and updated
2984 /// scheduled/remaining flags in the DAG nodes.
2985 void PostGenericScheduler::schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
2986   SU->TopReadyCycle = std::max(SU->TopReadyCycle, Top.getCurrCycle());
2987   Top.bumpNode(SU);
2988 }
2989
2990 /// Create a generic scheduler with no vreg liveness or DAG mutation passes.
2991 static ScheduleDAGInstrs *createGenericSchedPostRA(MachineSchedContext *C) {
2992   return new ScheduleDAGMI(C, make_unique<PostGenericScheduler>(C), /*IsPostRA=*/true);
2993 }
2994
2995 //===----------------------------------------------------------------------===//
2996 // ILP Scheduler. Currently for experimental analysis of heuristics.
2997 //===----------------------------------------------------------------------===//
2998
2999 namespace {
3000 /// \brief Order nodes by the ILP metric.
3001 struct ILPOrder {
3002   const SchedDFSResult *DFSResult;
3003   const BitVector *ScheduledTrees;
3004   bool MaximizeILP;
3005
3006   ILPOrder(bool MaxILP)
3007     : DFSResult(nullptr), ScheduledTrees(nullptr), MaximizeILP(MaxILP) {}
3008
3009   /// \brief Apply a less-than relation on node priority.
3010   ///
3011   /// (Return true if A comes after B in the Q.)
3012   bool operator()(const SUnit *A, const SUnit *B) const {
3013     unsigned SchedTreeA = DFSResult->getSubtreeID(A);
3014     unsigned SchedTreeB = DFSResult->getSubtreeID(B);
3015     if (SchedTreeA != SchedTreeB) {
3016       // Unscheduled trees have lower priority.
3017       if (ScheduledTrees->test(SchedTreeA) != ScheduledTrees->test(SchedTreeB))
3018         return ScheduledTrees->test(SchedTreeB);
3019
3020       // Trees with shallower connections have have lower priority.
3021       if (DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeA)
3022           != DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeB)) {
3023         return DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeA)
3024           < DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeB);
3025       }
3026     }
3027     if (MaximizeILP)
3028       return DFSResult->getILP(A) < DFSResult->getILP(B);
3029     else
3030       return DFSResult->getILP(A) > DFSResult->getILP(B);
3031   }
3032 };
3033
3034 /// \brief Schedule based on the ILP metric.
3035 class ILPScheduler : public MachineSchedStrategy {
3036   ScheduleDAGMILive *DAG;
3037   ILPOrder Cmp;
3038
3039   std::vector<SUnit*> ReadyQ;
3040 public:
3041   ILPScheduler(bool MaximizeILP): DAG(nullptr), Cmp(MaximizeILP) {}
3042
3043   void initialize(ScheduleDAGMI *dag) override {
3044     assert(dag->hasVRegLiveness() && "ILPScheduler needs vreg liveness");
3045     DAG = static_cast<ScheduleDAGMILive*>(dag);
3046     DAG->computeDFSResult();
3047     Cmp.DFSResult = DAG->getDFSResult();
3048     Cmp.ScheduledTrees = &DAG->getScheduledTrees();
3049     ReadyQ.clear();
3050   }
3051
3052   void registerRoots() override {
3053     // Restore the heap in ReadyQ with the updated DFS results.
3054     std::make_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
3055   }
3056
3057   /// Implement MachineSchedStrategy interface.
3058   /// -----------------------------------------
3059
3060   /// Callback to select the highest priority node from the ready Q.
3061   SUnit *pickNode(bool &IsTopNode) override {
3062     if (ReadyQ.empty()) return nullptr;
3063     std::pop_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
3064     SUnit *SU = ReadyQ.back();
3065     ReadyQ.pop_back();
3066     IsTopNode = false;
3067     DEBUG(dbgs() << "Pick node " << "SU(" << SU->NodeNum << ") "
3068           << " ILP: " << DAG->getDFSResult()->getILP(SU)
3069           << " Tree: " << DAG->getDFSResult()->getSubtreeID(SU) << " @"
3070           << DAG->getDFSResult()->getSubtreeLevel(
3071             DAG->getDFSResult()->getSubtreeID(SU)) << '\n'
3072           << "Scheduling " << *SU->getInstr());
3073     return SU;
3074   }
3075
3076   /// \brief Scheduler callback to notify that a new subtree is scheduled.
3077   void scheduleTree(unsigned SubtreeID) override {
3078     std::make_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
3079   }
3080
3081   /// Callback after a node is scheduled. Mark a newly scheduled tree, notify
3082   /// DFSResults, and resort the priority Q.
3083   void schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) override {
3084     assert(!IsTopNode && "SchedDFSResult needs bottom-up");
3085   }
3086
3087   void releaseTopNode(SUnit *) override { /*only called for top roots*/ }
3088
3089   void releaseBottomNode(SUnit *SU) override {
3090     ReadyQ.push_back(SU);
3091     std::push_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
3092   }
3093 };
3094 } // namespace
3095
3096 static ScheduleDAGInstrs *createILPMaxScheduler(MachineSchedContext *C) {
3097   return new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<ILPScheduler>(true));
3098 }
3099 static ScheduleDAGInstrs *createILPMinScheduler(MachineSchedContext *C) {
3100   return new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<ILPScheduler>(false));
3101 }
3102 static MachineSchedRegistry ILPMaxRegistry(
3103   "ilpmax", "Schedule bottom-up for max ILP", createILPMaxScheduler);
3104 static MachineSchedRegistry ILPMinRegistry(
3105   "ilpmin", "Schedule bottom-up for min ILP", createILPMinScheduler);
3106
3107 //===----------------------------------------------------------------------===//
3108 // Machine Instruction Shuffler for Correctness Testing
3109 //===----------------------------------------------------------------------===//
3110
3111 #ifndef NDEBUG
3112 namespace {
3113 /// Apply a less-than relation on the node order, which corresponds to the
3114 /// instruction order prior to scheduling. IsReverse implements greater-than.
3115 template<bool IsReverse>
3116 struct SUnitOrder {
3117   bool operator()(SUnit *A, SUnit *B) const {
3118     if (IsReverse)
3119       return A->NodeNum > B->NodeNum;
3120     else
3121       return A->NodeNum < B->NodeNum;
3122   }
3123 };
3124
3125 /// Reorder instructions as much as possible.
3126 class InstructionShuffler : public MachineSchedStrategy {
3127   bool IsAlternating;
3128   bool IsTopDown;
3129
3130   // Using a less-than relation (SUnitOrder<false>) for the TopQ priority
3131   // gives nodes with a higher number higher priority causing the latest
3132   // instructions to be scheduled first.
3133   PriorityQueue<SUnit*, std::vector<SUnit*>, SUnitOrder<false> >
3134     TopQ;
3135   // When scheduling bottom-up, use greater-than as the queue priority.
3136   PriorityQueue<SUnit*, std::vector<SUnit*>, SUnitOrder<true> >
3137     BottomQ;
3138 public:
3139   InstructionShuffler(bool alternate, bool topdown)
3140     : IsAlternating(alternate), IsTopDown(topdown) {}
3141
3142   void initialize(ScheduleDAGMI*) override {
3143     TopQ.clear();
3144     BottomQ.clear();
3145   }
3146
3147   /// Implement MachineSchedStrategy interface.
3148   /// -----------------------------------------
3149
3150   SUnit *pickNode(bool &IsTopNode) override {
3151     SUnit *SU;
3152     if (IsTopDown) {
3153       do {
3154         if (TopQ.empty()) return nullptr;
3155         SU = TopQ.top();
3156         TopQ.pop();
3157       } while (SU->isScheduled);
3158       IsTopNode = true;
3159     }
3160     else {
3161       do {
3162         if (BottomQ.empty()) return nullptr;
3163         SU = BottomQ.top();
3164         BottomQ.pop();
3165       } while (SU->isScheduled);
3166       IsTopNode = false;
3167     }
3168     if (IsAlternating)
3169       IsTopDown = !IsTopDown;
3170     return SU;
3171   }
3172
3173   void schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) override {}
3174
3175   void releaseTopNode(SUnit *SU) override {
3176     TopQ.push(SU);
3177   }
3178   void releaseBottomNode(SUnit *SU) override {
3179     BottomQ.push(SU);
3180   }
3181 };
3182 } // namespace
3183
3184 static ScheduleDAGInstrs *createInstructionShuffler(MachineSchedContext *C) {
3185   bool Alternate = !ForceTopDown && !ForceBottomUp;
3186   bool TopDown = !ForceBottomUp;
3187   assert((TopDown || !ForceTopDown) &&
3188          "-misched-topdown incompatible with -misched-bottomup");
3189   return new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<InstructionShuffler>(Alternate, TopDown));
3190 }
3191 static MachineSchedRegistry ShufflerRegistry(
3192   "shuffle", "Shuffle machine instructions alternating directions",
3193   createInstructionShuffler);
3194 #endif // !NDEBUG
3195
3196 //===----------------------------------------------------------------------===//
3197 // GraphWriter support for ScheduleDAGMILive.
3198 //===----------------------------------------------------------------------===//
3199
3200 #ifndef NDEBUG
3201 namespace llvm {
3202
3203 template<> struct GraphTraits<
3204   ScheduleDAGMI*> : public GraphTraits<ScheduleDAG*> {};
3205
3206 template<>
3207 struct DOTGraphTraits<ScheduleDAGMI*> : public DefaultDOTGraphTraits {
3208
3209   DOTGraphTraits (bool isSimple=false) : DefaultDOTGraphTraits(isSimple) {}
3210
3211   static std::string getGraphName(const ScheduleDAG *G) {
3212     return G->MF.getName();
3213   }
3214
3215   static bool renderGraphFromBottomUp() {
3216     return true;
3217   }
3218
3219   static bool isNodeHidden(const SUnit *Node) {
3220     return (Node->Preds.size() > 10 || Node->Succs.size() > 10);
3221   }
3222
3223   static bool hasNodeAddressLabel(const SUnit *Node,
3224                                   const ScheduleDAG *Graph) {
3225     return false;
3226   }
3227
3228   /// If you want to override the dot attributes printed for a particular
3229   /// edge, override this method.
3230   static std::string getEdgeAttributes(const SUnit *Node,
3231                                        SUnitIterator EI,
3232                                        const ScheduleDAG *Graph) {
3233     if (EI.isArtificialDep())
3234       return "color=cyan,style=dashed";
3235     if (EI.isCtrlDep())
3236       return "color=blue,style=dashed";
3237     return "";
3238   }
3239
3240   static std::string getNodeLabel(const SUnit *SU, const ScheduleDAG *G) {
3241     std::string Str;
3242     raw_string_ostream SS(Str);
3243     const ScheduleDAGMI *DAG = static_cast<const ScheduleDAGMI*>(G);
3244     const SchedDFSResult *DFS = DAG->hasVRegLiveness() ?
3245       static_cast<const ScheduleDAGMILive*>(G)->getDFSResult() : nullptr;
3246     SS << "SU:" << SU->NodeNum;
3247     if (DFS)
3248       SS << " I:" << DFS->getNumInstrs(SU);
3249     return SS.str();
3250   }
3251   static std::string getNodeDescription(const SUnit *SU, const ScheduleDAG *G) {
3252     return G->getGraphNodeLabel(SU);
3253   }
3254
3255   static std::string getNodeAttributes(const SUnit *N, const ScheduleDAG *G) {
3256     std::string Str("shape=Mrecord");
3257     const ScheduleDAGMI *DAG = static_cast<const ScheduleDAGMI*>(G);
3258     const SchedDFSResult *DFS = DAG->hasVRegLiveness() ?
3259       static_cast<const ScheduleDAGMILive*>(G)->getDFSResult() : nullptr;
3260     if (DFS) {
3261       Str += ",style=filled,fillcolor=\"#";
3262       Str += DOT::getColorString(DFS->getSubtreeID(N));
3263       Str += '"';
3264     }
3265     return Str;
3266   }
3267 };
3268 } // namespace llvm
3269 #endif // NDEBUG
3270
3271 /// viewGraph - Pop up a ghostview window with the reachable parts of the DAG
3272 /// rendered using 'dot'.
3273 ///
3274 void ScheduleDAGMI::viewGraph(const Twine &Name, const Twine &Title) {
3275 #ifndef NDEBUG
3276   ViewGraph(this, Name, false, Title);
3277 #else
3278   errs() << "ScheduleDAGMI::viewGraph is only available in debug builds on "
3279          << "systems with Graphviz or gv!\n";
3280 #endif  // NDEBUG
3281 }
3282
3283 /// Out-of-line implementation with no arguments is handy for gdb.
3284 void ScheduleDAGMI::viewGraph() {
3285   viewGraph(getDAGName(), "Scheduling-Units Graph for " + getDAGName());
3286 }