Support standard DWARF TLS opcode; Darwin and PS4 use it.
[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 cl::opt<bool>
44 DumpCriticalPathLength("misched-dcpl", cl::Hidden,
45                        cl::desc("Print critical path length to stdout"));
46 }
47
48 #ifndef NDEBUG
49 static cl::opt<bool> ViewMISchedDAGs("view-misched-dags", cl::Hidden,
50   cl::desc("Pop up a window to show MISched dags after they are processed"));
51
52 static cl::opt<unsigned> MISchedCutoff("misched-cutoff", cl::Hidden,
53   cl::desc("Stop scheduling after N instructions"), cl::init(~0U));
54
55 static cl::opt<std::string> SchedOnlyFunc("misched-only-func", cl::Hidden,
56   cl::desc("Only schedule this function"));
57 static cl::opt<unsigned> SchedOnlyBlock("misched-only-block", cl::Hidden,
58   cl::desc("Only schedule this MBB#"));
59 #else
60 static bool ViewMISchedDAGs = false;
61 #endif // NDEBUG
62
63 static cl::opt<bool> EnableRegPressure("misched-regpressure", cl::Hidden,
64   cl::desc("Enable register pressure scheduling."), cl::init(true));
65
66 static cl::opt<bool> EnableCyclicPath("misched-cyclicpath", cl::Hidden,
67   cl::desc("Enable cyclic critical path analysis."), cl::init(true));
68
69 static cl::opt<bool> EnableLoadCluster("misched-cluster", cl::Hidden,
70   cl::desc("Enable load clustering."), cl::init(true));
71
72 // Experimental heuristics
73 static cl::opt<bool> EnableMacroFusion("misched-fusion", cl::Hidden,
74   cl::desc("Enable scheduling for macro fusion."), cl::init(true));
75
76 static cl::opt<bool> VerifyScheduling("verify-misched", cl::Hidden,
77   cl::desc("Verify machine instrs before and after machine scheduling"));
78
79 // DAG subtrees must have at least this many nodes.
80 static const unsigned MinSubtreeSize = 8;
81
82 // Pin the vtables to this file.
83 void MachineSchedStrategy::anchor() {}
84 void ScheduleDAGMutation::anchor() {}
85
86 //===----------------------------------------------------------------------===//
87 // Machine Instruction Scheduling Pass and Registry
88 //===----------------------------------------------------------------------===//
89
90 MachineSchedContext::MachineSchedContext():
91     MF(nullptr), MLI(nullptr), MDT(nullptr), PassConfig(nullptr), AA(nullptr), LIS(nullptr) {
92   RegClassInfo = new RegisterClassInfo();
93 }
94
95 MachineSchedContext::~MachineSchedContext() {
96   delete RegClassInfo;
97 }
98
99 namespace {
100 /// Base class for a machine scheduler class that can run at any point.
101 class MachineSchedulerBase : public MachineSchedContext,
102                              public MachineFunctionPass {
103 public:
104   MachineSchedulerBase(char &ID): MachineFunctionPass(ID) {}
105
106   void print(raw_ostream &O, const Module* = nullptr) const override;
107
108 protected:
109   void scheduleRegions(ScheduleDAGInstrs &Scheduler);
110 };
111
112 /// MachineScheduler runs after coalescing and before register allocation.
113 class MachineScheduler : public MachineSchedulerBase {
114 public:
115   MachineScheduler();
116
117   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override;
118
119   bool runOnMachineFunction(MachineFunction&) override;
120
121   static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
122
123 protected:
124   ScheduleDAGInstrs *createMachineScheduler();
125 };
126
127 /// PostMachineScheduler runs after shortly before code emission.
128 class PostMachineScheduler : public MachineSchedulerBase {
129 public:
130   PostMachineScheduler();
131
132   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override;
133
134   bool runOnMachineFunction(MachineFunction&) override;
135
136   static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
137
138 protected:
139   ScheduleDAGInstrs *createPostMachineScheduler();
140 };
141 } // namespace
142
143 char MachineScheduler::ID = 0;
144
145 char &llvm::MachineSchedulerID = MachineScheduler::ID;
146
147 INITIALIZE_PASS_BEGIN(MachineScheduler, "machine-scheduler",
148                       "Machine Instruction Scheduler", false, false)
149 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
150 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
151 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveIntervals)
152 INITIALIZE_PASS_END(MachineScheduler, "machine-scheduler",
153                     "Machine Instruction Scheduler", false, false)
154
155 MachineScheduler::MachineScheduler()
156 : MachineSchedulerBase(ID) {
157   initializeMachineSchedulerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
158 }
159
160 void MachineScheduler::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
161   AU.setPreservesCFG();
162   AU.addRequiredID(MachineDominatorsID);
163   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
164   AU.addRequired<AliasAnalysis>();
165   AU.addRequired<TargetPassConfig>();
166   AU.addRequired<SlotIndexes>();
167   AU.addPreserved<SlotIndexes>();
168   AU.addRequired<LiveIntervals>();
169   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
170   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
171 }
172
173 char PostMachineScheduler::ID = 0;
174
175 char &llvm::PostMachineSchedulerID = PostMachineScheduler::ID;
176
177 INITIALIZE_PASS(PostMachineScheduler, "postmisched",
178                 "PostRA Machine Instruction Scheduler", false, false)
179
180 PostMachineScheduler::PostMachineScheduler()
181 : MachineSchedulerBase(ID) {
182   initializePostMachineSchedulerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
183 }
184
185 void PostMachineScheduler::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
186   AU.setPreservesCFG();
187   AU.addRequiredID(MachineDominatorsID);
188   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
189   AU.addRequired<TargetPassConfig>();
190   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
191 }
192
193 MachinePassRegistry MachineSchedRegistry::Registry;
194
195 /// A dummy default scheduler factory indicates whether the scheduler
196 /// is overridden on the command line.
197 static ScheduleDAGInstrs *useDefaultMachineSched(MachineSchedContext *C) {
198   return nullptr;
199 }
200
201 /// MachineSchedOpt allows command line selection of the scheduler.
202 static cl::opt<MachineSchedRegistry::ScheduleDAGCtor, false,
203                RegisterPassParser<MachineSchedRegistry> >
204 MachineSchedOpt("misched",
205                 cl::init(&useDefaultMachineSched), cl::Hidden,
206                 cl::desc("Machine instruction scheduler to use"));
207
208 static MachineSchedRegistry
209 DefaultSchedRegistry("default", "Use the target's default scheduler choice.",
210                      useDefaultMachineSched);
211
212 /// Forward declare the standard machine scheduler. This will be used as the
213 /// default scheduler if the target does not set a default.
214 static ScheduleDAGInstrs *createGenericSchedLive(MachineSchedContext *C);
215 static ScheduleDAGInstrs *createGenericSchedPostRA(MachineSchedContext *C);
216
217 /// Decrement this iterator until reaching the top or a non-debug instr.
218 static MachineBasicBlock::const_iterator
219 priorNonDebug(MachineBasicBlock::const_iterator I,
220               MachineBasicBlock::const_iterator Beg) {
221   assert(I != Beg && "reached the top of the region, cannot decrement");
222   while (--I != Beg) {
223     if (!I->isDebugValue())
224       break;
225   }
226   return I;
227 }
228
229 /// Non-const version.
230 static MachineBasicBlock::iterator
231 priorNonDebug(MachineBasicBlock::iterator I,
232               MachineBasicBlock::const_iterator Beg) {
233   return const_cast<MachineInstr*>(
234     &*priorNonDebug(MachineBasicBlock::const_iterator(I), Beg));
235 }
236
237 /// If this iterator is a debug value, increment until reaching the End or a
238 /// non-debug instruction.
239 static MachineBasicBlock::const_iterator
240 nextIfDebug(MachineBasicBlock::const_iterator I,
241             MachineBasicBlock::const_iterator End) {
242   for(; I != End; ++I) {
243     if (!I->isDebugValue())
244       break;
245   }
246   return I;
247 }
248
249 /// Non-const version.
250 static MachineBasicBlock::iterator
251 nextIfDebug(MachineBasicBlock::iterator I,
252             MachineBasicBlock::const_iterator End) {
253   // Cast the return value to nonconst MachineInstr, then cast to an
254   // instr_iterator, which does not check for null, finally return a
255   // bundle_iterator.
256   return MachineBasicBlock::instr_iterator(
257     const_cast<MachineInstr*>(
258       &*nextIfDebug(MachineBasicBlock::const_iterator(I), End)));
259 }
260
261 /// Instantiate a ScheduleDAGInstrs that will be owned by the caller.
262 ScheduleDAGInstrs *MachineScheduler::createMachineScheduler() {
263   // Select the scheduler, or set the default.
264   MachineSchedRegistry::ScheduleDAGCtor Ctor = MachineSchedOpt;
265   if (Ctor != useDefaultMachineSched)
266     return Ctor(this);
267
268   // Get the default scheduler set by the target for this function.
269   ScheduleDAGInstrs *Scheduler = PassConfig->createMachineScheduler(this);
270   if (Scheduler)
271     return Scheduler;
272
273   // Default to GenericScheduler.
274   return createGenericSchedLive(this);
275 }
276
277 /// Instantiate a ScheduleDAGInstrs for PostRA scheduling that will be owned by
278 /// the caller. We don't have a command line option to override the postRA
279 /// scheduler. The Target must configure it.
280 ScheduleDAGInstrs *PostMachineScheduler::createPostMachineScheduler() {
281   // Get the postRA scheduler set by the target for this function.
282   ScheduleDAGInstrs *Scheduler = PassConfig->createPostMachineScheduler(this);
283   if (Scheduler)
284     return Scheduler;
285
286   // Default to GenericScheduler.
287   return createGenericSchedPostRA(this);
288 }
289
290 /// Top-level MachineScheduler pass driver.
291 ///
292 /// Visit blocks in function order. Divide each block into scheduling regions
293 /// and visit them bottom-up. Visiting regions bottom-up is not required, but is
294 /// consistent with the DAG builder, which traverses the interior of the
295 /// scheduling regions bottom-up.
296 ///
297 /// This design avoids exposing scheduling boundaries to the DAG builder,
298 /// simplifying the DAG builder's support for "special" target instructions.
299 /// At the same time the design allows target schedulers to operate across
300 /// scheduling boundaries, for example to bundle the boudary instructions
301 /// without reordering them. This creates complexity, because the target
302 /// scheduler must update the RegionBegin and RegionEnd positions cached by
303 /// ScheduleDAGInstrs whenever adding or removing instructions. A much simpler
304 /// design would be to split blocks at scheduling boundaries, but LLVM has a
305 /// general bias against block splitting purely for implementation simplicity.
306 bool MachineScheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
307   DEBUG(dbgs() << "Before MISsched:\n"; mf.print(dbgs()));
308
309   // Initialize the context of the pass.
310   MF = &mf;
311   MLI = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
312   MDT = &getAnalysis<MachineDominatorTree>();
313   PassConfig = &getAnalysis<TargetPassConfig>();
314   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
315
316   LIS = &getAnalysis<LiveIntervals>();
317
318   if (VerifyScheduling) {
319     DEBUG(LIS->dump());
320     MF->verify(this, "Before machine scheduling.");
321   }
322   RegClassInfo->runOnMachineFunction(*MF);
323
324   // Instantiate the selected scheduler for this target, function, and
325   // optimization level.
326   std::unique_ptr<ScheduleDAGInstrs> Scheduler(createMachineScheduler());
327   scheduleRegions(*Scheduler);
328
329   DEBUG(LIS->dump());
330   if (VerifyScheduling)
331     MF->verify(this, "After machine scheduling.");
332   return true;
333 }
334
335 bool PostMachineScheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
336   if (skipOptnoneFunction(*mf.getFunction()))
337     return false;
338
339   if (!mf.getSubtarget().enablePostMachineScheduler()) {
340     DEBUG(dbgs() << "Subtarget disables post-MI-sched.\n");
341     return false;
342   }
343   DEBUG(dbgs() << "Before post-MI-sched:\n"; mf.print(dbgs()));
344
345   // Initialize the context of the pass.
346   MF = &mf;
347   PassConfig = &getAnalysis<TargetPassConfig>();
348
349   if (VerifyScheduling)
350     MF->verify(this, "Before post machine scheduling.");
351
352   // Instantiate the selected scheduler for this target, function, and
353   // optimization level.
354   std::unique_ptr<ScheduleDAGInstrs> Scheduler(createPostMachineScheduler());
355   scheduleRegions(*Scheduler);
356
357   if (VerifyScheduling)
358     MF->verify(this, "After post machine scheduling.");
359   return true;
360 }
361
362 /// Return true of the given instruction should not be included in a scheduling
363 /// region.
364 ///
365 /// MachineScheduler does not currently support scheduling across calls. To
366 /// handle calls, the DAG builder needs to be modified to create register
367 /// anti/output dependencies on the registers clobbered by the call's regmask
368 /// operand. In PreRA scheduling, the stack pointer adjustment already prevents
369 /// scheduling across calls. In PostRA scheduling, we need the isCall to enforce
370 /// the boundary, but there would be no benefit to postRA scheduling across
371 /// calls this late anyway.
372 static bool isSchedBoundary(MachineBasicBlock::iterator MI,
373                             MachineBasicBlock *MBB,
374                             MachineFunction *MF,
375                             const TargetInstrInfo *TII,
376                             bool IsPostRA) {
377   return MI->isCall() || TII->isSchedulingBoundary(MI, MBB, *MF);
378 }
379
380 /// Main driver for both MachineScheduler and PostMachineScheduler.
381 void MachineSchedulerBase::scheduleRegions(ScheduleDAGInstrs &Scheduler) {
382   const TargetInstrInfo *TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
383   bool IsPostRA = Scheduler.isPostRA();
384
385   // Visit all machine basic blocks.
386   //
387   // TODO: Visit blocks in global postorder or postorder within the bottom-up
388   // loop tree. Then we can optionally compute global RegPressure.
389   for (MachineFunction::iterator MBB = MF->begin(), MBBEnd = MF->end();
390        MBB != MBBEnd; ++MBB) {
391
392     Scheduler.startBlock(MBB);
393
394 #ifndef NDEBUG
395     if (SchedOnlyFunc.getNumOccurrences() && SchedOnlyFunc != MF->getName())
396       continue;
397     if (SchedOnlyBlock.getNumOccurrences()
398         && (int)SchedOnlyBlock != MBB->getNumber())
399       continue;
400 #endif
401
402     // Break the block into scheduling regions [I, RegionEnd), and schedule each
403     // region as soon as it is discovered. RegionEnd points the scheduling
404     // boundary at the bottom of the region. The DAG does not include RegionEnd,
405     // but the region does (i.e. the next RegionEnd is above the previous
406     // RegionBegin). If the current block has no terminator then RegionEnd ==
407     // MBB->end() for the bottom region.
408     //
409     // The Scheduler may insert instructions during either schedule() or
410     // exitRegion(), even for empty regions. So the local iterators 'I' and
411     // 'RegionEnd' are invalid across these calls.
412     //
413     // MBB::size() uses instr_iterator to count. Here we need a bundle to count
414     // as a single instruction.
415     unsigned RemainingInstrs = std::distance(MBB->begin(), MBB->end());
416     for(MachineBasicBlock::iterator RegionEnd = MBB->end();
417         RegionEnd != MBB->begin(); RegionEnd = Scheduler.begin()) {
418
419       // Avoid decrementing RegionEnd for blocks with no terminator.
420       if (RegionEnd != MBB->end() ||
421           isSchedBoundary(std::prev(RegionEnd), MBB, MF, TII, IsPostRA)) {
422         --RegionEnd;
423         // Count the boundary instruction.
424         --RemainingInstrs;
425       }
426
427       // The next region starts above the previous region. Look backward in the
428       // instruction stream until we find the nearest boundary.
429       unsigned NumRegionInstrs = 0;
430       MachineBasicBlock::iterator I = RegionEnd;
431       for(;I != MBB->begin(); --I, --RemainingInstrs) {
432         if (isSchedBoundary(std::prev(I), MBB, MF, TII, IsPostRA))
433           break;
434         if (!I->isDebugValue())
435           ++NumRegionInstrs;
436       }
437       // Notify the scheduler of the region, even if we may skip scheduling
438       // it. Perhaps it still needs to be bundled.
439       Scheduler.enterRegion(MBB, I, RegionEnd, NumRegionInstrs);
440
441       // Skip empty scheduling regions (0 or 1 schedulable instructions).
442       if (I == RegionEnd || I == std::prev(RegionEnd)) {
443         // Close the current region. Bundle the terminator if needed.
444         // This invalidates 'RegionEnd' and 'I'.
445         Scheduler.exitRegion();
446         continue;
447       }
448       DEBUG(dbgs() << "********** " << ((Scheduler.isPostRA()) ? "PostRA " : "")
449             << "MI Scheduling **********\n");
450       DEBUG(dbgs() << MF->getName()
451             << ":BB#" << MBB->getNumber() << " " << MBB->getName()
452             << "\n  From: " << *I << "    To: ";
453             if (RegionEnd != MBB->end()) dbgs() << *RegionEnd;
454             else dbgs() << "End";
455             dbgs() << " RegionInstrs: " << NumRegionInstrs
456             << " Remaining: " << RemainingInstrs << "\n");
457       if (DumpCriticalPathLength) {
458         errs() << MF->getName();
459         errs() << ":BB# " << MBB->getNumber();
460         errs() << " " << MBB->getName() << " \n";
461       }
462
463       // Schedule a region: possibly reorder instructions.
464       // This invalidates 'RegionEnd' and 'I'.
465       Scheduler.schedule();
466
467       // Close the current region.
468       Scheduler.exitRegion();
469
470       // Scheduling has invalidated the current iterator 'I'. Ask the
471       // scheduler for the top of it's scheduled region.
472       RegionEnd = Scheduler.begin();
473     }
474     assert(RemainingInstrs == 0 && "Instruction count mismatch!");
475     Scheduler.finishBlock();
476     if (Scheduler.isPostRA()) {
477       // FIXME: Ideally, no further passes should rely on kill flags. However,
478       // thumb2 size reduction is currently an exception.
479       Scheduler.fixupKills(MBB);
480     }
481   }
482   Scheduler.finalizeSchedule();
483 }
484
485 void MachineSchedulerBase::print(raw_ostream &O, const Module* m) const {
486   // unimplemented
487 }
488
489 LLVM_DUMP_METHOD
490 void ReadyQueue::dump() {
491   dbgs() << Name << ": ";
492   for (unsigned i = 0, e = Queue.size(); i < e; ++i)
493     dbgs() << Queue[i]->NodeNum << " ";
494   dbgs() << "\n";
495 }
496
497 //===----------------------------------------------------------------------===//
498 // ScheduleDAGMI - Basic machine instruction scheduling. This is
499 // independent of PreRA/PostRA scheduling and involves no extra book-keeping for
500 // virtual registers.
501 // ===----------------------------------------------------------------------===/
502
503 // Provide a vtable anchor.
504 ScheduleDAGMI::~ScheduleDAGMI() {
505 }
506
507 bool ScheduleDAGMI::canAddEdge(SUnit *SuccSU, SUnit *PredSU) {
508   return SuccSU == &ExitSU || !Topo.IsReachable(PredSU, SuccSU);
509 }
510
511 bool ScheduleDAGMI::addEdge(SUnit *SuccSU, const SDep &PredDep) {
512   if (SuccSU != &ExitSU) {
513     // Do not use WillCreateCycle, it assumes SD scheduling.
514     // If Pred is reachable from Succ, then the edge creates a cycle.
515     if (Topo.IsReachable(PredDep.getSUnit(), SuccSU))
516       return false;
517     Topo.AddPred(SuccSU, PredDep.getSUnit());
518   }
519   SuccSU->addPred(PredDep, /*Required=*/!PredDep.isArtificial());
520   // Return true regardless of whether a new edge needed to be inserted.
521   return true;
522 }
523
524 /// ReleaseSucc - Decrement the NumPredsLeft count of a successor. When
525 /// NumPredsLeft reaches zero, release the successor node.
526 ///
527 /// FIXME: Adjust SuccSU height based on MinLatency.
528 void ScheduleDAGMI::releaseSucc(SUnit *SU, SDep *SuccEdge) {
529   SUnit *SuccSU = SuccEdge->getSUnit();
530
531   if (SuccEdge->isWeak()) {
532     --SuccSU->WeakPredsLeft;
533     if (SuccEdge->isCluster())
534       NextClusterSucc = SuccSU;
535     return;
536   }
537 #ifndef NDEBUG
538   if (SuccSU->NumPredsLeft == 0) {
539     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
540     SuccSU->dump(this);
541     dbgs() << " has been released too many times!\n";
542     llvm_unreachable(nullptr);
543   }
544 #endif
545   // SU->TopReadyCycle was set to CurrCycle when it was scheduled. However,
546   // CurrCycle may have advanced since then.
547   if (SuccSU->TopReadyCycle < SU->TopReadyCycle + SuccEdge->getLatency())
548     SuccSU->TopReadyCycle = SU->TopReadyCycle + SuccEdge->getLatency();
549
550   --SuccSU->NumPredsLeft;
551   if (SuccSU->NumPredsLeft == 0 && SuccSU != &ExitSU)
552     SchedImpl->releaseTopNode(SuccSU);
553 }
554
555 /// releaseSuccessors - Call releaseSucc on each of SU's successors.
556 void ScheduleDAGMI::releaseSuccessors(SUnit *SU) {
557   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
558        I != E; ++I) {
559     releaseSucc(SU, &*I);
560   }
561 }
562
563 /// ReleasePred - Decrement the NumSuccsLeft count of a predecessor. When
564 /// NumSuccsLeft reaches zero, release the predecessor node.
565 ///
566 /// FIXME: Adjust PredSU height based on MinLatency.
567 void ScheduleDAGMI::releasePred(SUnit *SU, SDep *PredEdge) {
568   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
569
570   if (PredEdge->isWeak()) {
571     --PredSU->WeakSuccsLeft;
572     if (PredEdge->isCluster())
573       NextClusterPred = PredSU;
574     return;
575   }
576 #ifndef NDEBUG
577   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
578     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
579     PredSU->dump(this);
580     dbgs() << " has been released too many times!\n";
581     llvm_unreachable(nullptr);
582   }
583 #endif
584   // SU->BotReadyCycle was set to CurrCycle when it was scheduled. However,
585   // CurrCycle may have advanced since then.
586   if (PredSU->BotReadyCycle < SU->BotReadyCycle + PredEdge->getLatency())
587     PredSU->BotReadyCycle = SU->BotReadyCycle + PredEdge->getLatency();
588
589   --PredSU->NumSuccsLeft;
590   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0 && PredSU != &EntrySU)
591     SchedImpl->releaseBottomNode(PredSU);
592 }
593
594 /// releasePredecessors - Call releasePred on each of SU's predecessors.
595 void ScheduleDAGMI::releasePredecessors(SUnit *SU) {
596   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
597        I != E; ++I) {
598     releasePred(SU, &*I);
599   }
600 }
601
602 /// enterRegion - Called back from MachineScheduler::runOnMachineFunction after
603 /// crossing a scheduling boundary. [begin, end) includes all instructions in
604 /// the region, including the boundary itself and single-instruction regions
605 /// that don't get scheduled.
606 void ScheduleDAGMI::enterRegion(MachineBasicBlock *bb,
607                                      MachineBasicBlock::iterator begin,
608                                      MachineBasicBlock::iterator end,
609                                      unsigned regioninstrs)
610 {
611   ScheduleDAGInstrs::enterRegion(bb, begin, end, regioninstrs);
612
613   SchedImpl->initPolicy(begin, end, regioninstrs);
614 }
615
616 /// This is normally called from the main scheduler loop but may also be invoked
617 /// by the scheduling strategy to perform additional code motion.
618 void ScheduleDAGMI::moveInstruction(
619   MachineInstr *MI, MachineBasicBlock::iterator InsertPos) {
620   // Advance RegionBegin if the first instruction moves down.
621   if (&*RegionBegin == MI)
622     ++RegionBegin;
623
624   // Update the instruction stream.
625   BB->splice(InsertPos, BB, MI);
626
627   // Update LiveIntervals
628   if (LIS)
629     LIS->handleMove(MI, /*UpdateFlags=*/true);
630
631   // Recede RegionBegin if an instruction moves above the first.
632   if (RegionBegin == InsertPos)
633     RegionBegin = MI;
634 }
635
636 bool ScheduleDAGMI::checkSchedLimit() {
637 #ifndef NDEBUG
638   if (NumInstrsScheduled == MISchedCutoff && MISchedCutoff != ~0U) {
639     CurrentTop = CurrentBottom;
640     return false;
641   }
642   ++NumInstrsScheduled;
643 #endif
644   return true;
645 }
646
647 /// Per-region scheduling driver, called back from
648 /// MachineScheduler::runOnMachineFunction. This is a simplified driver that
649 /// does not consider liveness or register pressure. It is useful for PostRA
650 /// scheduling and potentially other custom schedulers.
651 void ScheduleDAGMI::schedule() {
652   // Build the DAG.
653   buildSchedGraph(AA);
654
655   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
656
657   postprocessDAG();
658
659   SmallVector<SUnit*, 8> TopRoots, BotRoots;
660   findRootsAndBiasEdges(TopRoots, BotRoots);
661
662   // Initialize the strategy before modifying the DAG.
663   // This may initialize a DFSResult to be used for queue priority.
664   SchedImpl->initialize(this);
665
666   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
667           SUnits[su].dumpAll(this));
668   if (ViewMISchedDAGs) viewGraph();
669
670   // Initialize ready queues now that the DAG and priority data are finalized.
671   initQueues(TopRoots, BotRoots);
672
673   bool IsTopNode = false;
674   while (SUnit *SU = SchedImpl->pickNode(IsTopNode)) {
675     assert(!SU->isScheduled && "Node already scheduled");
676     if (!checkSchedLimit())
677       break;
678
679     MachineInstr *MI = SU->getInstr();
680     if (IsTopNode) {
681       assert(SU->isTopReady() && "node still has unscheduled dependencies");
682       if (&*CurrentTop == MI)
683         CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, CurrentBottom);
684       else
685         moveInstruction(MI, CurrentTop);
686     }
687     else {
688       assert(SU->isBottomReady() && "node still has unscheduled dependencies");
689       MachineBasicBlock::iterator priorII =
690         priorNonDebug(CurrentBottom, CurrentTop);
691       if (&*priorII == MI)
692         CurrentBottom = priorII;
693       else {
694         if (&*CurrentTop == MI)
695           CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, priorII);
696         moveInstruction(MI, CurrentBottom);
697         CurrentBottom = MI;
698       }
699     }
700     // Notify the scheduling strategy before updating the DAG.
701     // This sets the scheduled node's ReadyCycle to CurrCycle. When updateQueues
702     // runs, it can then use the accurate ReadyCycle time to determine whether
703     // newly released nodes can move to the readyQ.
704     SchedImpl->schedNode(SU, IsTopNode);
705
706     updateQueues(SU, IsTopNode);
707   }
708   assert(CurrentTop == CurrentBottom && "Nonempty unscheduled zone.");
709
710   placeDebugValues();
711
712   DEBUG({
713       unsigned BBNum = begin()->getParent()->getNumber();
714       dbgs() << "*** Final schedule for BB#" << BBNum << " ***\n";
715       dumpSchedule();
716       dbgs() << '\n';
717     });
718 }
719
720 /// Apply each ScheduleDAGMutation step in order.
721 void ScheduleDAGMI::postprocessDAG() {
722   for (unsigned i = 0, e = Mutations.size(); i < e; ++i) {
723     Mutations[i]->apply(this);
724   }
725 }
726
727 void ScheduleDAGMI::
728 findRootsAndBiasEdges(SmallVectorImpl<SUnit*> &TopRoots,
729                       SmallVectorImpl<SUnit*> &BotRoots) {
730   for (std::vector<SUnit>::iterator
731          I = SUnits.begin(), E = SUnits.end(); I != E; ++I) {
732     SUnit *SU = &(*I);
733     assert(!SU->isBoundaryNode() && "Boundary node should not be in SUnits");
734
735     // Order predecessors so DFSResult follows the critical path.
736     SU->biasCriticalPath();
737
738     // A SUnit is ready to top schedule if it has no predecessors.
739     if (!I->NumPredsLeft)
740       TopRoots.push_back(SU);
741     // A SUnit is ready to bottom schedule if it has no successors.
742     if (!I->NumSuccsLeft)
743       BotRoots.push_back(SU);
744   }
745   ExitSU.biasCriticalPath();
746 }
747
748 /// Identify DAG roots and setup scheduler queues.
749 void ScheduleDAGMI::initQueues(ArrayRef<SUnit*> TopRoots,
750                                ArrayRef<SUnit*> BotRoots) {
751   NextClusterSucc = nullptr;
752   NextClusterPred = nullptr;
753
754   // Release all DAG roots for scheduling, not including EntrySU/ExitSU.
755   //
756   // Nodes with unreleased weak edges can still be roots.
757   // Release top roots in forward order.
758   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
759          I = TopRoots.begin(), E = TopRoots.end(); I != E; ++I) {
760     SchedImpl->releaseTopNode(*I);
761   }
762   // Release bottom roots in reverse order so the higher priority nodes appear
763   // first. This is more natural and slightly more efficient.
764   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_reverse_iterator
765          I = BotRoots.rbegin(), E = BotRoots.rend(); I != E; ++I) {
766     SchedImpl->releaseBottomNode(*I);
767   }
768
769   releaseSuccessors(&EntrySU);
770   releasePredecessors(&ExitSU);
771
772   SchedImpl->registerRoots();
773
774   // Advance past initial DebugValues.
775   CurrentTop = nextIfDebug(RegionBegin, RegionEnd);
776   CurrentBottom = RegionEnd;
777 }
778
779 /// Update scheduler queues after scheduling an instruction.
780 void ScheduleDAGMI::updateQueues(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
781   // Release dependent instructions for scheduling.
782   if (IsTopNode)
783     releaseSuccessors(SU);
784   else
785     releasePredecessors(SU);
786
787   SU->isScheduled = true;
788 }
789
790 /// Reinsert any remaining debug_values, just like the PostRA scheduler.
791 void ScheduleDAGMI::placeDebugValues() {
792   // If first instruction was a DBG_VALUE then put it back.
793   if (FirstDbgValue) {
794     BB->splice(RegionBegin, BB, FirstDbgValue);
795     RegionBegin = FirstDbgValue;
796   }
797
798   for (std::vector<std::pair<MachineInstr *, MachineInstr *> >::iterator
799          DI = DbgValues.end(), DE = DbgValues.begin(); DI != DE; --DI) {
800     std::pair<MachineInstr *, MachineInstr *> P = *std::prev(DI);
801     MachineInstr *DbgValue = P.first;
802     MachineBasicBlock::iterator OrigPrevMI = P.second;
803     if (&*RegionBegin == DbgValue)
804       ++RegionBegin;
805     BB->splice(++OrigPrevMI, BB, DbgValue);
806     if (OrigPrevMI == std::prev(RegionEnd))
807       RegionEnd = DbgValue;
808   }
809   DbgValues.clear();
810   FirstDbgValue = nullptr;
811 }
812
813 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
814 void ScheduleDAGMI::dumpSchedule() const {
815   for (MachineBasicBlock::iterator MI = begin(), ME = end(); MI != ME; ++MI) {
816     if (SUnit *SU = getSUnit(&(*MI)))
817       SU->dump(this);
818     else
819       dbgs() << "Missing SUnit\n";
820   }
821 }
822 #endif
823
824 //===----------------------------------------------------------------------===//
825 // ScheduleDAGMILive - Base class for MachineInstr scheduling with LiveIntervals
826 // preservation.
827 //===----------------------------------------------------------------------===//
828
829 ScheduleDAGMILive::~ScheduleDAGMILive() {
830   delete DFSResult;
831 }
832
833 /// enterRegion - Called back from MachineScheduler::runOnMachineFunction after
834 /// crossing a scheduling boundary. [begin, end) includes all instructions in
835 /// the region, including the boundary itself and single-instruction regions
836 /// that don't get scheduled.
837 void ScheduleDAGMILive::enterRegion(MachineBasicBlock *bb,
838                                 MachineBasicBlock::iterator begin,
839                                 MachineBasicBlock::iterator end,
840                                 unsigned regioninstrs)
841 {
842   // ScheduleDAGMI initializes SchedImpl's per-region policy.
843   ScheduleDAGMI::enterRegion(bb, begin, end, regioninstrs);
844
845   // For convenience remember the end of the liveness region.
846   LiveRegionEnd = (RegionEnd == bb->end()) ? RegionEnd : std::next(RegionEnd);
847
848   SUPressureDiffs.clear();
849
850   ShouldTrackPressure = SchedImpl->shouldTrackPressure();
851 }
852
853 // Setup the register pressure trackers for the top scheduled top and bottom
854 // scheduled regions.
855 void ScheduleDAGMILive::initRegPressure() {
856   TopRPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, RegionBegin);
857   BotRPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, LiveRegionEnd);
858
859   // Close the RPTracker to finalize live ins.
860   RPTracker.closeRegion();
861
862   DEBUG(RPTracker.dump());
863
864   // Initialize the live ins and live outs.
865   TopRPTracker.addLiveRegs(RPTracker.getPressure().LiveInRegs);
866   BotRPTracker.addLiveRegs(RPTracker.getPressure().LiveOutRegs);
867
868   // Close one end of the tracker so we can call
869   // getMaxUpward/DownwardPressureDelta before advancing across any
870   // instructions. This converts currently live regs into live ins/outs.
871   TopRPTracker.closeTop();
872   BotRPTracker.closeBottom();
873
874   BotRPTracker.initLiveThru(RPTracker);
875   if (!BotRPTracker.getLiveThru().empty()) {
876     TopRPTracker.initLiveThru(BotRPTracker.getLiveThru());
877     DEBUG(dbgs() << "Live Thru: ";
878           dumpRegSetPressure(BotRPTracker.getLiveThru(), TRI));
879   };
880
881   // For each live out vreg reduce the pressure change associated with other
882   // uses of the same vreg below the live-out reaching def.
883   updatePressureDiffs(RPTracker.getPressure().LiveOutRegs);
884
885   // Account for liveness generated by the region boundary.
886   if (LiveRegionEnd != RegionEnd) {
887     SmallVector<unsigned, 8> LiveUses;
888     BotRPTracker.recede(&LiveUses);
889     updatePressureDiffs(LiveUses);
890   }
891
892   assert(BotRPTracker.getPos() == RegionEnd && "Can't find the region bottom");
893
894   // Cache the list of excess pressure sets in this region. This will also track
895   // the max pressure in the scheduled code for these sets.
896   RegionCriticalPSets.clear();
897   const std::vector<unsigned> &RegionPressure =
898     RPTracker.getPressure().MaxSetPressure;
899   for (unsigned i = 0, e = RegionPressure.size(); i < e; ++i) {
900     unsigned Limit = RegClassInfo->getRegPressureSetLimit(i);
901     if (RegionPressure[i] > Limit) {
902       DEBUG(dbgs() << TRI->getRegPressureSetName(i)
903             << " Limit " << Limit
904             << " Actual " << RegionPressure[i] << "\n");
905       RegionCriticalPSets.push_back(PressureChange(i));
906     }
907   }
908   DEBUG(dbgs() << "Excess PSets: ";
909         for (unsigned i = 0, e = RegionCriticalPSets.size(); i != e; ++i)
910           dbgs() << TRI->getRegPressureSetName(
911             RegionCriticalPSets[i].getPSet()) << " ";
912         dbgs() << "\n");
913 }
914
915 void ScheduleDAGMILive::
916 updateScheduledPressure(const SUnit *SU,
917                         const std::vector<unsigned> &NewMaxPressure) {
918   const PressureDiff &PDiff = getPressureDiff(SU);
919   unsigned CritIdx = 0, CritEnd = RegionCriticalPSets.size();
920   for (PressureDiff::const_iterator I = PDiff.begin(), E = PDiff.end();
921        I != E; ++I) {
922     if (!I->isValid())
923       break;
924     unsigned ID = I->getPSet();
925     while (CritIdx != CritEnd && RegionCriticalPSets[CritIdx].getPSet() < ID)
926       ++CritIdx;
927     if (CritIdx != CritEnd && RegionCriticalPSets[CritIdx].getPSet() == ID) {
928       if ((int)NewMaxPressure[ID] > RegionCriticalPSets[CritIdx].getUnitInc()
929           && NewMaxPressure[ID] <= INT16_MAX)
930         RegionCriticalPSets[CritIdx].setUnitInc(NewMaxPressure[ID]);
931     }
932     unsigned Limit = RegClassInfo->getRegPressureSetLimit(ID);
933     if (NewMaxPressure[ID] >= Limit - 2) {
934       DEBUG(dbgs() << "  " << TRI->getRegPressureSetName(ID) << ": "
935             << NewMaxPressure[ID] << " > " << Limit << "(+ "
936             << BotRPTracker.getLiveThru()[ID] << " livethru)\n");
937     }
938   }
939 }
940
941 /// Update the PressureDiff array for liveness after scheduling this
942 /// instruction.
943 void ScheduleDAGMILive::updatePressureDiffs(ArrayRef<unsigned> LiveUses) {
944   for (unsigned LUIdx = 0, LUEnd = LiveUses.size(); LUIdx != LUEnd; ++LUIdx) {
945     /// FIXME: Currently assuming single-use physregs.
946     unsigned Reg = LiveUses[LUIdx];
947     DEBUG(dbgs() << "  LiveReg: " << PrintVRegOrUnit(Reg, TRI) << "\n");
948     if (!TRI->isVirtualRegister(Reg))
949       continue;
950
951     // This may be called before CurrentBottom has been initialized. However,
952     // BotRPTracker must have a valid position. We want the value live into the
953     // instruction or live out of the block, so ask for the previous
954     // instruction's live-out.
955     const LiveInterval &LI = LIS->getInterval(Reg);
956     VNInfo *VNI;
957     MachineBasicBlock::const_iterator I =
958       nextIfDebug(BotRPTracker.getPos(), BB->end());
959     if (I == BB->end())
960       VNI = LI.getVNInfoBefore(LIS->getMBBEndIdx(BB));
961     else {
962       LiveQueryResult LRQ = LI.Query(LIS->getInstructionIndex(I));
963       VNI = LRQ.valueIn();
964     }
965     // RegisterPressureTracker guarantees that readsReg is true for LiveUses.
966     assert(VNI && "No live value at use.");
967     for (VReg2UseMap::iterator
968            UI = VRegUses.find(Reg); UI != VRegUses.end(); ++UI) {
969       SUnit *SU = UI->SU;
970       DEBUG(dbgs() << "  UpdateRegP: SU(" << SU->NodeNum << ") "
971             << *SU->getInstr());
972       // If this use comes before the reaching def, it cannot be a last use, so
973       // descrease its pressure change.
974       if (!SU->isScheduled && SU != &ExitSU) {
975         LiveQueryResult LRQ
976           = LI.Query(LIS->getInstructionIndex(SU->getInstr()));
977         if (LRQ.valueIn() == VNI)
978           getPressureDiff(SU).addPressureChange(Reg, true, &MRI);
979       }
980     }
981   }
982 }
983
984 /// schedule - Called back from MachineScheduler::runOnMachineFunction
985 /// after setting up the current scheduling region. [RegionBegin, RegionEnd)
986 /// only includes instructions that have DAG nodes, not scheduling boundaries.
987 ///
988 /// This is a skeletal driver, with all the functionality pushed into helpers,
989 /// so that it can be easilly extended by experimental schedulers. Generally,
990 /// implementing MachineSchedStrategy should be sufficient to implement a new
991 /// scheduling algorithm. However, if a scheduler further subclasses
992 /// ScheduleDAGMILive then it will want to override this virtual method in order
993 /// to update any specialized state.
994 void ScheduleDAGMILive::schedule() {
995   buildDAGWithRegPressure();
996
997   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
998
999   postprocessDAG();
1000
1001   SmallVector<SUnit*, 8> TopRoots, BotRoots;
1002   findRootsAndBiasEdges(TopRoots, BotRoots);
1003
1004   // Initialize the strategy before modifying the DAG.
1005   // This may initialize a DFSResult to be used for queue priority.
1006   SchedImpl->initialize(this);
1007
1008   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
1009           SUnits[su].dumpAll(this));
1010   if (ViewMISchedDAGs) viewGraph();
1011
1012   // Initialize ready queues now that the DAG and priority data are finalized.
1013   initQueues(TopRoots, BotRoots);
1014
1015   if (ShouldTrackPressure) {
1016     assert(TopRPTracker.getPos() == RegionBegin && "bad initial Top tracker");
1017     TopRPTracker.setPos(CurrentTop);
1018   }
1019
1020   bool IsTopNode = false;
1021   while (SUnit *SU = SchedImpl->pickNode(IsTopNode)) {
1022     assert(!SU->isScheduled && "Node already scheduled");
1023     if (!checkSchedLimit())
1024       break;
1025
1026     scheduleMI(SU, IsTopNode);
1027
1028     updateQueues(SU, IsTopNode);
1029
1030     if (DFSResult) {
1031       unsigned SubtreeID = DFSResult->getSubtreeID(SU);
1032       if (!ScheduledTrees.test(SubtreeID)) {
1033         ScheduledTrees.set(SubtreeID);
1034         DFSResult->scheduleTree(SubtreeID);
1035         SchedImpl->scheduleTree(SubtreeID);
1036       }
1037     }
1038
1039     // Notify the scheduling strategy after updating the DAG.
1040     SchedImpl->schedNode(SU, IsTopNode);
1041   }
1042   assert(CurrentTop == CurrentBottom && "Nonempty unscheduled zone.");
1043
1044   placeDebugValues();
1045
1046   DEBUG({
1047       unsigned BBNum = begin()->getParent()->getNumber();
1048       dbgs() << "*** Final schedule for BB#" << BBNum << " ***\n";
1049       dumpSchedule();
1050       dbgs() << '\n';
1051     });
1052 }
1053
1054 /// Build the DAG and setup three register pressure trackers.
1055 void ScheduleDAGMILive::buildDAGWithRegPressure() {
1056   if (!ShouldTrackPressure) {
1057     RPTracker.reset();
1058     RegionCriticalPSets.clear();
1059     buildSchedGraph(AA);
1060     return;
1061   }
1062
1063   // Initialize the register pressure tracker used by buildSchedGraph.
1064   RPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, LiveRegionEnd,
1065                  /*TrackUntiedDefs=*/true);
1066
1067   // Account for liveness generate by the region boundary.
1068   if (LiveRegionEnd != RegionEnd)
1069     RPTracker.recede();
1070
1071   // Build the DAG, and compute current register pressure.
1072   buildSchedGraph(AA, &RPTracker, &SUPressureDiffs);
1073
1074   // Initialize top/bottom trackers after computing region pressure.
1075   initRegPressure();
1076 }
1077
1078 void ScheduleDAGMILive::computeDFSResult() {
1079   if (!DFSResult)
1080     DFSResult = new SchedDFSResult(/*BottomU*/true, MinSubtreeSize);
1081   DFSResult->clear();
1082   ScheduledTrees.clear();
1083   DFSResult->resize(SUnits.size());
1084   DFSResult->compute(SUnits);
1085   ScheduledTrees.resize(DFSResult->getNumSubtrees());
1086 }
1087
1088 /// Compute the max cyclic critical path through the DAG. The scheduling DAG
1089 /// only provides the critical path for single block loops. To handle loops that
1090 /// span blocks, we could use the vreg path latencies provided by
1091 /// MachineTraceMetrics instead. However, MachineTraceMetrics is not currently
1092 /// available for use in the scheduler.
1093 ///
1094 /// The cyclic path estimation identifies a def-use pair that crosses the back
1095 /// edge and considers the depth and height of the nodes. For example, consider
1096 /// the following instruction sequence where each instruction has unit latency
1097 /// and defines an epomymous virtual register:
1098 ///
1099 /// a->b(a,c)->c(b)->d(c)->exit
1100 ///
1101 /// The cyclic critical path is a two cycles: b->c->b
1102 /// The acyclic critical path is four cycles: a->b->c->d->exit
1103 /// LiveOutHeight = height(c) = len(c->d->exit) = 2
1104 /// LiveOutDepth = depth(c) + 1 = len(a->b->c) + 1 = 3
1105 /// LiveInHeight = height(b) + 1 = len(b->c->d->exit) + 1 = 4
1106 /// LiveInDepth = depth(b) = len(a->b) = 1
1107 ///
1108 /// LiveOutDepth - LiveInDepth = 3 - 1 = 2
1109 /// LiveInHeight - LiveOutHeight = 4 - 2 = 2
1110 /// CyclicCriticalPath = min(2, 2) = 2
1111 ///
1112 /// This could be relevant to PostRA scheduling, but is currently implemented
1113 /// assuming LiveIntervals.
1114 unsigned ScheduleDAGMILive::computeCyclicCriticalPath() {
1115   // This only applies to single block loop.
1116   if (!BB->isSuccessor(BB))
1117     return 0;
1118
1119   unsigned MaxCyclicLatency = 0;
1120   // Visit each live out vreg def to find def/use pairs that cross iterations.
1121   ArrayRef<unsigned> LiveOuts = RPTracker.getPressure().LiveOutRegs;
1122   for (ArrayRef<unsigned>::iterator RI = LiveOuts.begin(), RE = LiveOuts.end();
1123        RI != RE; ++RI) {
1124     unsigned Reg = *RI;
1125     if (!TRI->isVirtualRegister(Reg))
1126         continue;
1127     const LiveInterval &LI = LIS->getInterval(Reg);
1128     const VNInfo *DefVNI = LI.getVNInfoBefore(LIS->getMBBEndIdx(BB));
1129     if (!DefVNI)
1130       continue;
1131
1132     MachineInstr *DefMI = LIS->getInstructionFromIndex(DefVNI->def);
1133     const SUnit *DefSU = getSUnit(DefMI);
1134     if (!DefSU)
1135       continue;
1136
1137     unsigned LiveOutHeight = DefSU->getHeight();
1138     unsigned LiveOutDepth = DefSU->getDepth() + DefSU->Latency;
1139     // Visit all local users of the vreg def.
1140     for (VReg2UseMap::iterator
1141            UI = VRegUses.find(Reg); UI != VRegUses.end(); ++UI) {
1142       if (UI->SU == &ExitSU)
1143         continue;
1144
1145       // Only consider uses of the phi.
1146       LiveQueryResult LRQ =
1147         LI.Query(LIS->getInstructionIndex(UI->SU->getInstr()));
1148       if (!LRQ.valueIn()->isPHIDef())
1149         continue;
1150
1151       // Assume that a path spanning two iterations is a cycle, which could
1152       // overestimate in strange cases. This allows cyclic latency to be
1153       // estimated as the minimum slack of the vreg's depth or height.
1154       unsigned CyclicLatency = 0;
1155       if (LiveOutDepth > UI->SU->getDepth())
1156         CyclicLatency = LiveOutDepth - UI->SU->getDepth();
1157
1158       unsigned LiveInHeight = UI->SU->getHeight() + DefSU->Latency;
1159       if (LiveInHeight > LiveOutHeight) {
1160         if (LiveInHeight - LiveOutHeight < CyclicLatency)
1161           CyclicLatency = LiveInHeight - LiveOutHeight;
1162       }
1163       else
1164         CyclicLatency = 0;
1165
1166       DEBUG(dbgs() << "Cyclic Path: SU(" << DefSU->NodeNum << ") -> SU("
1167             << UI->SU->NodeNum << ") = " << CyclicLatency << "c\n");
1168       if (CyclicLatency > MaxCyclicLatency)
1169         MaxCyclicLatency = CyclicLatency;
1170     }
1171   }
1172   DEBUG(dbgs() << "Cyclic Critical Path: " << MaxCyclicLatency << "c\n");
1173   return MaxCyclicLatency;
1174 }
1175
1176 /// Move an instruction and update register pressure.
1177 void ScheduleDAGMILive::scheduleMI(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
1178   // Move the instruction to its new location in the instruction stream.
1179   MachineInstr *MI = SU->getInstr();
1180
1181   if (IsTopNode) {
1182     assert(SU->isTopReady() && "node still has unscheduled dependencies");
1183     if (&*CurrentTop == MI)
1184       CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, CurrentBottom);
1185     else {
1186       moveInstruction(MI, CurrentTop);
1187       TopRPTracker.setPos(MI);
1188     }
1189
1190     if (ShouldTrackPressure) {
1191       // Update top scheduled pressure.
1192       TopRPTracker.advance();
1193       assert(TopRPTracker.getPos() == CurrentTop && "out of sync");
1194       updateScheduledPressure(SU, TopRPTracker.getPressure().MaxSetPressure);
1195     }
1196   }
1197   else {
1198     assert(SU->isBottomReady() && "node still has unscheduled dependencies");
1199     MachineBasicBlock::iterator priorII =
1200       priorNonDebug(CurrentBottom, CurrentTop);
1201     if (&*priorII == MI)
1202       CurrentBottom = priorII;
1203     else {
1204       if (&*CurrentTop == MI) {
1205         CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, priorII);
1206         TopRPTracker.setPos(CurrentTop);
1207       }
1208       moveInstruction(MI, CurrentBottom);
1209       CurrentBottom = MI;
1210     }
1211     if (ShouldTrackPressure) {
1212       // Update bottom scheduled pressure.
1213       SmallVector<unsigned, 8> LiveUses;
1214       BotRPTracker.recede(&LiveUses);
1215       assert(BotRPTracker.getPos() == CurrentBottom && "out of sync");
1216       updateScheduledPressure(SU, BotRPTracker.getPressure().MaxSetPressure);
1217       updatePressureDiffs(LiveUses);
1218     }
1219   }
1220 }
1221
1222 //===----------------------------------------------------------------------===//
1223 // LoadClusterMutation - DAG post-processing to cluster loads.
1224 //===----------------------------------------------------------------------===//
1225
1226 namespace {
1227 /// \brief Post-process the DAG to create cluster edges between neighboring
1228 /// loads.
1229 class LoadClusterMutation : public ScheduleDAGMutation {
1230   struct LoadInfo {
1231     SUnit *SU;
1232     unsigned BaseReg;
1233     unsigned Offset;
1234     LoadInfo(SUnit *su, unsigned reg, unsigned ofs)
1235       : SU(su), BaseReg(reg), Offset(ofs) {}
1236
1237     bool operator<(const LoadInfo &RHS) const {
1238       return std::tie(BaseReg, Offset) < std::tie(RHS.BaseReg, RHS.Offset);
1239     }
1240   };
1241
1242   const TargetInstrInfo *TII;
1243   const TargetRegisterInfo *TRI;
1244 public:
1245   LoadClusterMutation(const TargetInstrInfo *tii,
1246                       const TargetRegisterInfo *tri)
1247     : TII(tii), TRI(tri) {}
1248
1249   void apply(ScheduleDAGMI *DAG) override;
1250 protected:
1251   void clusterNeighboringLoads(ArrayRef<SUnit*> Loads, ScheduleDAGMI *DAG);
1252 };
1253 } // anonymous
1254
1255 void LoadClusterMutation::clusterNeighboringLoads(ArrayRef<SUnit*> Loads,
1256                                                   ScheduleDAGMI *DAG) {
1257   SmallVector<LoadClusterMutation::LoadInfo,32> LoadRecords;
1258   for (unsigned Idx = 0, End = Loads.size(); Idx != End; ++Idx) {
1259     SUnit *SU = Loads[Idx];
1260     unsigned BaseReg;
1261     unsigned Offset;
1262     if (TII->getLdStBaseRegImmOfs(SU->getInstr(), BaseReg, Offset, TRI))
1263       LoadRecords.push_back(LoadInfo(SU, BaseReg, Offset));
1264   }
1265   if (LoadRecords.size() < 2)
1266     return;
1267   std::sort(LoadRecords.begin(), LoadRecords.end());
1268   unsigned ClusterLength = 1;
1269   for (unsigned Idx = 0, End = LoadRecords.size(); Idx < (End - 1); ++Idx) {
1270     if (LoadRecords[Idx].BaseReg != LoadRecords[Idx+1].BaseReg) {
1271       ClusterLength = 1;
1272       continue;
1273     }
1274
1275     SUnit *SUa = LoadRecords[Idx].SU;
1276     SUnit *SUb = LoadRecords[Idx+1].SU;
1277     if (TII->shouldClusterLoads(SUa->getInstr(), SUb->getInstr(), ClusterLength)
1278         && DAG->addEdge(SUb, SDep(SUa, SDep::Cluster))) {
1279
1280       DEBUG(dbgs() << "Cluster loads SU(" << SUa->NodeNum << ") - SU("
1281             << SUb->NodeNum << ")\n");
1282       // Copy successor edges from SUa to SUb. Interleaving computation
1283       // dependent on SUa can prevent load combining due to register reuse.
1284       // Predecessor edges do not need to be copied from SUb to SUa since nearby
1285       // loads should have effectively the same inputs.
1286       for (SUnit::const_succ_iterator
1287              SI = SUa->Succs.begin(), SE = SUa->Succs.end(); SI != SE; ++SI) {
1288         if (SI->getSUnit() == SUb)
1289           continue;
1290         DEBUG(dbgs() << "  Copy Succ SU(" << SI->getSUnit()->NodeNum << ")\n");
1291         DAG->addEdge(SI->getSUnit(), SDep(SUb, SDep::Artificial));
1292       }
1293       ++ClusterLength;
1294     }
1295     else
1296       ClusterLength = 1;
1297   }
1298 }
1299
1300 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create cluster edges for loads.
1301 void LoadClusterMutation::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
1302   // Map DAG NodeNum to store chain ID.
1303   DenseMap<unsigned, unsigned> StoreChainIDs;
1304   // Map each store chain to a set of dependent loads.
1305   SmallVector<SmallVector<SUnit*,4>, 32> StoreChainDependents;
1306   for (unsigned Idx = 0, End = DAG->SUnits.size(); Idx != End; ++Idx) {
1307     SUnit *SU = &DAG->SUnits[Idx];
1308     if (!SU->getInstr()->mayLoad())
1309       continue;
1310     unsigned ChainPredID = DAG->SUnits.size();
1311     for (SUnit::const_pred_iterator
1312            PI = SU->Preds.begin(), PE = SU->Preds.end(); PI != PE; ++PI) {
1313       if (PI->isCtrl()) {
1314         ChainPredID = PI->getSUnit()->NodeNum;
1315         break;
1316       }
1317     }
1318     // Check if this chain-like pred has been seen
1319     // before. ChainPredID==MaxNodeID for loads at the top of the schedule.
1320     unsigned NumChains = StoreChainDependents.size();
1321     std::pair<DenseMap<unsigned, unsigned>::iterator, bool> Result =
1322       StoreChainIDs.insert(std::make_pair(ChainPredID, NumChains));
1323     if (Result.second)
1324       StoreChainDependents.resize(NumChains + 1);
1325     StoreChainDependents[Result.first->second].push_back(SU);
1326   }
1327   // Iterate over the store chains.
1328   for (unsigned Idx = 0, End = StoreChainDependents.size(); Idx != End; ++Idx)
1329     clusterNeighboringLoads(StoreChainDependents[Idx], DAG);
1330 }
1331
1332 //===----------------------------------------------------------------------===//
1333 // MacroFusion - DAG post-processing to encourage fusion of macro ops.
1334 //===----------------------------------------------------------------------===//
1335
1336 namespace {
1337 /// \brief Post-process the DAG to create cluster edges between instructions
1338 /// that may be fused by the processor into a single operation.
1339 class MacroFusion : public ScheduleDAGMutation {
1340   const TargetInstrInfo *TII;
1341 public:
1342   MacroFusion(const TargetInstrInfo *tii): TII(tii) {}
1343
1344   void apply(ScheduleDAGMI *DAG) override;
1345 };
1346 } // anonymous
1347
1348 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create cluster edges to encourage
1349 /// fused operations.
1350 void MacroFusion::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
1351   // For now, assume targets can only fuse with the branch.
1352   MachineInstr *Branch = DAG->ExitSU.getInstr();
1353   if (!Branch)
1354     return;
1355
1356   for (unsigned Idx = DAG->SUnits.size(); Idx > 0;) {
1357     SUnit *SU = &DAG->SUnits[--Idx];
1358     if (!TII->shouldScheduleAdjacent(SU->getInstr(), Branch))
1359       continue;
1360
1361     // Create a single weak edge from SU to ExitSU. The only effect is to cause
1362     // bottom-up scheduling to heavily prioritize the clustered SU.  There is no
1363     // need to copy predecessor edges from ExitSU to SU, since top-down
1364     // scheduling cannot prioritize ExitSU anyway. To defer top-down scheduling
1365     // of SU, we could create an artificial edge from the deepest root, but it
1366     // hasn't been needed yet.
1367     bool Success = DAG->addEdge(&DAG->ExitSU, SDep(SU, SDep::Cluster));
1368     (void)Success;
1369     assert(Success && "No DAG nodes should be reachable from ExitSU");
1370
1371     DEBUG(dbgs() << "Macro Fuse SU(" << SU->NodeNum << ")\n");
1372     break;
1373   }
1374 }
1375
1376 //===----------------------------------------------------------------------===//
1377 // CopyConstrain - DAG post-processing to encourage copy elimination.
1378 //===----------------------------------------------------------------------===//
1379
1380 namespace {
1381 /// \brief Post-process the DAG to create weak edges from all uses of a copy to
1382 /// the one use that defines the copy's source vreg, most likely an induction
1383 /// variable increment.
1384 class CopyConstrain : public ScheduleDAGMutation {
1385   // Transient state.
1386   SlotIndex RegionBeginIdx;
1387   // RegionEndIdx is the slot index of the last non-debug instruction in the
1388   // scheduling region. So we may have RegionBeginIdx == RegionEndIdx.
1389   SlotIndex RegionEndIdx;
1390 public:
1391   CopyConstrain(const TargetInstrInfo *, const TargetRegisterInfo *) {}
1392
1393   void apply(ScheduleDAGMI *DAG) override;
1394
1395 protected:
1396   void constrainLocalCopy(SUnit *CopySU, ScheduleDAGMILive *DAG);
1397 };
1398 } // anonymous
1399
1400 /// constrainLocalCopy handles two possibilities:
1401 /// 1) Local src:
1402 /// I0:     = dst
1403 /// I1: src = ...
1404 /// I2:     = dst
1405 /// I3: dst = src (copy)
1406 /// (create pred->succ edges I0->I1, I2->I1)
1407 ///
1408 /// 2) Local copy:
1409 /// I0: dst = src (copy)
1410 /// I1:     = dst
1411 /// I2: src = ...
1412 /// I3:     = dst
1413 /// (create pred->succ edges I1->I2, I3->I2)
1414 ///
1415 /// Although the MachineScheduler is currently constrained to single blocks,
1416 /// this algorithm should handle extended blocks. An EBB is a set of
1417 /// contiguously numbered blocks such that the previous block in the EBB is
1418 /// always the single predecessor.
1419 void CopyConstrain::constrainLocalCopy(SUnit *CopySU, ScheduleDAGMILive *DAG) {
1420   LiveIntervals *LIS = DAG->getLIS();
1421   MachineInstr *Copy = CopySU->getInstr();
1422
1423   // Check for pure vreg copies.
1424   unsigned SrcReg = Copy->getOperand(1).getReg();
1425   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg))
1426     return;
1427
1428   unsigned DstReg = Copy->getOperand(0).getReg();
1429   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
1430     return;
1431
1432   // Check if either the dest or source is local. If it's live across a back
1433   // edge, it's not local. Note that if both vregs are live across the back
1434   // edge, we cannot successfully contrain the copy without cyclic scheduling.
1435   // If both the copy's source and dest are local live intervals, then we
1436   // should treat the dest as the global for the purpose of adding
1437   // constraints. This adds edges from source's other uses to the copy.
1438   unsigned LocalReg = SrcReg;
1439   unsigned GlobalReg = DstReg;
1440   LiveInterval *LocalLI = &LIS->getInterval(LocalReg);
1441   if (!LocalLI->isLocal(RegionBeginIdx, RegionEndIdx)) {
1442     LocalReg = DstReg;
1443     GlobalReg = SrcReg;
1444     LocalLI = &LIS->getInterval(LocalReg);
1445     if (!LocalLI->isLocal(RegionBeginIdx, RegionEndIdx))
1446       return;
1447   }
1448   LiveInterval *GlobalLI = &LIS->getInterval(GlobalReg);
1449
1450   // Find the global segment after the start of the local LI.
1451   LiveInterval::iterator GlobalSegment = GlobalLI->find(LocalLI->beginIndex());
1452   // If GlobalLI does not overlap LocalLI->start, then a copy directly feeds a
1453   // local live range. We could create edges from other global uses to the local
1454   // start, but the coalescer should have already eliminated these cases, so
1455   // don't bother dealing with it.
1456   if (GlobalSegment == GlobalLI->end())
1457     return;
1458
1459   // If GlobalSegment is killed at the LocalLI->start, the call to find()
1460   // returned the next global segment. But if GlobalSegment overlaps with
1461   // LocalLI->start, then advance to the next segement. If a hole in GlobalLI
1462   // exists in LocalLI's vicinity, GlobalSegment will be the end of the hole.
1463   if (GlobalSegment->contains(LocalLI->beginIndex()))
1464     ++GlobalSegment;
1465
1466   if (GlobalSegment == GlobalLI->end())
1467     return;
1468
1469   // Check if GlobalLI contains a hole in the vicinity of LocalLI.
1470   if (GlobalSegment != GlobalLI->begin()) {
1471     // Two address defs have no hole.
1472     if (SlotIndex::isSameInstr(std::prev(GlobalSegment)->end,
1473                                GlobalSegment->start)) {
1474       return;
1475     }
1476     // If the prior global segment may be defined by the same two-address
1477     // instruction that also defines LocalLI, then can't make a hole here.
1478     if (SlotIndex::isSameInstr(std::prev(GlobalSegment)->start,
1479                                LocalLI->beginIndex())) {
1480       return;
1481     }
1482     // If GlobalLI has a prior segment, it must be live into the EBB. Otherwise
1483     // it would be a disconnected component in the live range.
1484     assert(std::prev(GlobalSegment)->start < LocalLI->beginIndex() &&
1485            "Disconnected LRG within the scheduling region.");
1486   }
1487   MachineInstr *GlobalDef = LIS->getInstructionFromIndex(GlobalSegment->start);
1488   if (!GlobalDef)
1489     return;
1490
1491   SUnit *GlobalSU = DAG->getSUnit(GlobalDef);
1492   if (!GlobalSU)
1493     return;
1494
1495   // GlobalDef is the bottom of the GlobalLI hole. Open the hole by
1496   // constraining the uses of the last local def to precede GlobalDef.
1497   SmallVector<SUnit*,8> LocalUses;
1498   const VNInfo *LastLocalVN = LocalLI->getVNInfoBefore(LocalLI->endIndex());
1499   MachineInstr *LastLocalDef = LIS->getInstructionFromIndex(LastLocalVN->def);
1500   SUnit *LastLocalSU = DAG->getSUnit(LastLocalDef);
1501   for (SUnit::const_succ_iterator
1502          I = LastLocalSU->Succs.begin(), E = LastLocalSU->Succs.end();
1503        I != E; ++I) {
1504     if (I->getKind() != SDep::Data || I->getReg() != LocalReg)
1505       continue;
1506     if (I->getSUnit() == GlobalSU)
1507       continue;
1508     if (!DAG->canAddEdge(GlobalSU, I->getSUnit()))
1509       return;
1510     LocalUses.push_back(I->getSUnit());
1511   }
1512   // Open the top of the GlobalLI hole by constraining any earlier global uses
1513   // to precede the start of LocalLI.
1514   SmallVector<SUnit*,8> GlobalUses;
1515   MachineInstr *FirstLocalDef =
1516     LIS->getInstructionFromIndex(LocalLI->beginIndex());
1517   SUnit *FirstLocalSU = DAG->getSUnit(FirstLocalDef);
1518   for (SUnit::const_pred_iterator
1519          I = GlobalSU->Preds.begin(), E = GlobalSU->Preds.end(); I != E; ++I) {
1520     if (I->getKind() != SDep::Anti || I->getReg() != GlobalReg)
1521       continue;
1522     if (I->getSUnit() == FirstLocalSU)
1523       continue;
1524     if (!DAG->canAddEdge(FirstLocalSU, I->getSUnit()))
1525       return;
1526     GlobalUses.push_back(I->getSUnit());
1527   }
1528   DEBUG(dbgs() << "Constraining copy SU(" << CopySU->NodeNum << ")\n");
1529   // Add the weak edges.
1530   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
1531          I = LocalUses.begin(), E = LocalUses.end(); I != E; ++I) {
1532     DEBUG(dbgs() << "  Local use SU(" << (*I)->NodeNum << ") -> SU("
1533           << GlobalSU->NodeNum << ")\n");
1534     DAG->addEdge(GlobalSU, SDep(*I, SDep::Weak));
1535   }
1536   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
1537          I = GlobalUses.begin(), E = GlobalUses.end(); I != E; ++I) {
1538     DEBUG(dbgs() << "  Global use SU(" << (*I)->NodeNum << ") -> SU("
1539           << FirstLocalSU->NodeNum << ")\n");
1540     DAG->addEdge(FirstLocalSU, SDep(*I, SDep::Weak));
1541   }
1542 }
1543
1544 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create weak edges to encourage
1545 /// copy elimination.
1546 void CopyConstrain::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
1547   assert(DAG->hasVRegLiveness() && "Expect VRegs with LiveIntervals");
1548
1549   MachineBasicBlock::iterator FirstPos = nextIfDebug(DAG->begin(), DAG->end());
1550   if (FirstPos == DAG->end())
1551     return;
1552   RegionBeginIdx = DAG->getLIS()->getInstructionIndex(&*FirstPos);
1553   RegionEndIdx = DAG->getLIS()->getInstructionIndex(
1554     &*priorNonDebug(DAG->end(), DAG->begin()));
1555
1556   for (unsigned Idx = 0, End = DAG->SUnits.size(); Idx != End; ++Idx) {
1557     SUnit *SU = &DAG->SUnits[Idx];
1558     if (!SU->getInstr()->isCopy())
1559       continue;
1560
1561     constrainLocalCopy(SU, static_cast<ScheduleDAGMILive*>(DAG));
1562   }
1563 }
1564
1565 //===----------------------------------------------------------------------===//
1566 // MachineSchedStrategy helpers used by GenericScheduler, GenericPostScheduler
1567 // and possibly other custom schedulers.
1568 //===----------------------------------------------------------------------===//
1569
1570 static const unsigned InvalidCycle = ~0U;
1571
1572 SchedBoundary::~SchedBoundary() { delete HazardRec; }
1573
1574 void SchedBoundary::reset() {
1575   // A new HazardRec is created for each DAG and owned by SchedBoundary.
1576   // Destroying and reconstructing it is very expensive though. So keep
1577   // invalid, placeholder HazardRecs.
1578   if (HazardRec && HazardRec->isEnabled()) {
1579     delete HazardRec;
1580     HazardRec = nullptr;
1581   }
1582   Available.clear();
1583   Pending.clear();
1584   CheckPending = false;
1585   NextSUs.clear();
1586   CurrCycle = 0;
1587   CurrMOps = 0;
1588   MinReadyCycle = UINT_MAX;
1589   ExpectedLatency = 0;
1590   DependentLatency = 0;
1591   RetiredMOps = 0;
1592   MaxExecutedResCount = 0;
1593   ZoneCritResIdx = 0;
1594   IsResourceLimited = false;
1595   ReservedCycles.clear();
1596 #ifndef NDEBUG
1597   // Track the maximum number of stall cycles that could arise either from the
1598   // latency of a DAG edge or the number of cycles that a processor resource is
1599   // reserved (SchedBoundary::ReservedCycles).
1600   MaxObservedStall = 0;
1601 #endif
1602   // Reserve a zero-count for invalid CritResIdx.
1603   ExecutedResCounts.resize(1);
1604   assert(!ExecutedResCounts[0] && "nonzero count for bad resource");
1605 }
1606
1607 void SchedRemainder::
1608 init(ScheduleDAGMI *DAG, const TargetSchedModel *SchedModel) {
1609   reset();
1610   if (!SchedModel->hasInstrSchedModel())
1611     return;
1612   RemainingCounts.resize(SchedModel->getNumProcResourceKinds());
1613   for (std::vector<SUnit>::iterator
1614          I = DAG->SUnits.begin(), E = DAG->SUnits.end(); I != E; ++I) {
1615     const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(&*I);
1616     RemIssueCount += SchedModel->getNumMicroOps(I->getInstr(), SC)
1617       * SchedModel->getMicroOpFactor();
1618     for (TargetSchedModel::ProcResIter
1619            PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1620            PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1621       unsigned PIdx = PI->ProcResourceIdx;
1622       unsigned Factor = SchedModel->getResourceFactor(PIdx);
1623       RemainingCounts[PIdx] += (Factor * PI->Cycles);
1624     }
1625   }
1626 }
1627
1628 void SchedBoundary::
1629 init(ScheduleDAGMI *dag, const TargetSchedModel *smodel, SchedRemainder *rem) {
1630   reset();
1631   DAG = dag;
1632   SchedModel = smodel;
1633   Rem = rem;
1634   if (SchedModel->hasInstrSchedModel()) {
1635     ExecutedResCounts.resize(SchedModel->getNumProcResourceKinds());
1636     ReservedCycles.resize(SchedModel->getNumProcResourceKinds(), InvalidCycle);
1637   }
1638 }
1639
1640 /// Compute the stall cycles based on this SUnit's ready time. Heuristics treat
1641 /// these "soft stalls" differently than the hard stall cycles based on CPU
1642 /// resources and computed by checkHazard(). A fully in-order model
1643 /// (MicroOpBufferSize==0) will not make use of this since instructions are not
1644 /// available for scheduling until they are ready. However, a weaker in-order
1645 /// model may use this for heuristics. For example, if a processor has in-order
1646 /// behavior when reading certain resources, this may come into play.
1647 unsigned SchedBoundary::getLatencyStallCycles(SUnit *SU) {
1648   if (!SU->isUnbuffered)
1649     return 0;
1650
1651   unsigned ReadyCycle = (isTop() ? SU->TopReadyCycle : SU->BotReadyCycle);
1652   if (ReadyCycle > CurrCycle)
1653     return ReadyCycle - CurrCycle;
1654   return 0;
1655 }
1656
1657 /// Compute the next cycle at which the given processor resource can be
1658 /// scheduled.
1659 unsigned SchedBoundary::
1660 getNextResourceCycle(unsigned PIdx, unsigned Cycles) {
1661   unsigned NextUnreserved = ReservedCycles[PIdx];
1662   // If this resource has never been used, always return cycle zero.
1663   if (NextUnreserved == InvalidCycle)
1664     return 0;
1665   // For bottom-up scheduling add the cycles needed for the current operation.
1666   if (!isTop())
1667     NextUnreserved += Cycles;
1668   return NextUnreserved;
1669 }
1670
1671 /// Does this SU have a hazard within the current instruction group.
1672 ///
1673 /// The scheduler supports two modes of hazard recognition. The first is the
1674 /// ScheduleHazardRecognizer API. It is a fully general hazard recognizer that
1675 /// supports highly complicated in-order reservation tables
1676 /// (ScoreboardHazardRecognizer) and arbitraty target-specific logic.
1677 ///
1678 /// The second is a streamlined mechanism that checks for hazards based on
1679 /// simple counters that the scheduler itself maintains. It explicitly checks
1680 /// for instruction dispatch limitations, including the number of micro-ops that
1681 /// can dispatch per cycle.
1682 ///
1683 /// TODO: Also check whether the SU must start a new group.
1684 bool SchedBoundary::checkHazard(SUnit *SU) {
1685   if (HazardRec->isEnabled()
1686       && HazardRec->getHazardType(SU) != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard) {
1687     return true;
1688   }
1689   unsigned uops = SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr());
1690   if ((CurrMOps > 0) && (CurrMOps + uops > SchedModel->getIssueWidth())) {
1691     DEBUG(dbgs() << "  SU(" << SU->NodeNum << ") uops="
1692           << SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr()) << '\n');
1693     return true;
1694   }
1695   if (SchedModel->hasInstrSchedModel() && SU->hasReservedResource) {
1696     const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(SU);
1697     for (TargetSchedModel::ProcResIter
1698            PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1699            PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1700       unsigned NRCycle = getNextResourceCycle(PI->ProcResourceIdx, PI->Cycles);
1701       if (NRCycle > CurrCycle) {
1702 #ifndef NDEBUG
1703         MaxObservedStall = std::max(PI->Cycles, MaxObservedStall);
1704 #endif
1705         DEBUG(dbgs() << "  SU(" << SU->NodeNum << ") "
1706               << SchedModel->getResourceName(PI->ProcResourceIdx)
1707               << "=" << NRCycle << "c\n");
1708         return true;
1709       }
1710     }
1711   }
1712   return false;
1713 }
1714
1715 // Find the unscheduled node in ReadySUs with the highest latency.
1716 unsigned SchedBoundary::
1717 findMaxLatency(ArrayRef<SUnit*> ReadySUs) {
1718   SUnit *LateSU = nullptr;
1719   unsigned RemLatency = 0;
1720   for (ArrayRef<SUnit*>::iterator I = ReadySUs.begin(), E = ReadySUs.end();
1721        I != E; ++I) {
1722     unsigned L = getUnscheduledLatency(*I);
1723     if (L > RemLatency) {
1724       RemLatency = L;
1725       LateSU = *I;
1726     }
1727   }
1728   if (LateSU) {
1729     DEBUG(dbgs() << Available.getName() << " RemLatency SU("
1730           << LateSU->NodeNum << ") " << RemLatency << "c\n");
1731   }
1732   return RemLatency;
1733 }
1734
1735 // Count resources in this zone and the remaining unscheduled
1736 // instruction. Return the max count, scaled. Set OtherCritIdx to the critical
1737 // resource index, or zero if the zone is issue limited.
1738 unsigned SchedBoundary::
1739 getOtherResourceCount(unsigned &OtherCritIdx) {
1740   OtherCritIdx = 0;
1741   if (!SchedModel->hasInstrSchedModel())
1742     return 0;
1743
1744   unsigned OtherCritCount = Rem->RemIssueCount
1745     + (RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor());
1746   DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName() << " + Remain MOps: "
1747         << OtherCritCount / SchedModel->getMicroOpFactor() << '\n');
1748   for (unsigned PIdx = 1, PEnd = SchedModel->getNumProcResourceKinds();
1749        PIdx != PEnd; ++PIdx) {
1750     unsigned OtherCount = getResourceCount(PIdx) + Rem->RemainingCounts[PIdx];
1751     if (OtherCount > OtherCritCount) {
1752       OtherCritCount = OtherCount;
1753       OtherCritIdx = PIdx;
1754     }
1755   }
1756   if (OtherCritIdx) {
1757     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName() << " + Remain CritRes: "
1758           << OtherCritCount / SchedModel->getResourceFactor(OtherCritIdx)
1759           << " " << SchedModel->getResourceName(OtherCritIdx) << "\n");
1760   }
1761   return OtherCritCount;
1762 }
1763
1764 void SchedBoundary::releaseNode(SUnit *SU, unsigned ReadyCycle) {
1765   assert(SU->getInstr() && "Scheduled SUnit must have instr");
1766
1767 #ifndef NDEBUG
1768   // ReadyCycle was been bumped up to the CurrCycle when this node was
1769   // scheduled, but CurrCycle may have been eagerly advanced immediately after
1770   // scheduling, so may now be greater than ReadyCycle.
1771   if (ReadyCycle > CurrCycle)
1772     MaxObservedStall = std::max(ReadyCycle - CurrCycle, MaxObservedStall);
1773 #endif
1774
1775   if (ReadyCycle < MinReadyCycle)
1776     MinReadyCycle = ReadyCycle;
1777
1778   // Check for interlocks first. For the purpose of other heuristics, an
1779   // instruction that cannot issue appears as if it's not in the ReadyQueue.
1780   bool IsBuffered = SchedModel->getMicroOpBufferSize() != 0;
1781   if ((!IsBuffered && ReadyCycle > CurrCycle) || checkHazard(SU))
1782     Pending.push(SU);
1783   else
1784     Available.push(SU);
1785
1786   // Record this node as an immediate dependent of the scheduled node.
1787   NextSUs.insert(SU);
1788 }
1789
1790 void SchedBoundary::releaseTopNode(SUnit *SU) {
1791   if (SU->isScheduled)
1792     return;
1793
1794   releaseNode(SU, SU->TopReadyCycle);
1795 }
1796
1797 void SchedBoundary::releaseBottomNode(SUnit *SU) {
1798   if (SU->isScheduled)
1799     return;
1800
1801   releaseNode(SU, SU->BotReadyCycle);
1802 }
1803
1804 /// Move the boundary of scheduled code by one cycle.
1805 void SchedBoundary::bumpCycle(unsigned NextCycle) {
1806   if (SchedModel->getMicroOpBufferSize() == 0) {
1807     assert(MinReadyCycle < UINT_MAX && "MinReadyCycle uninitialized");
1808     if (MinReadyCycle > NextCycle)
1809       NextCycle = MinReadyCycle;
1810   }
1811   // Update the current micro-ops, which will issue in the next cycle.
1812   unsigned DecMOps = SchedModel->getIssueWidth() * (NextCycle - CurrCycle);
1813   CurrMOps = (CurrMOps <= DecMOps) ? 0 : CurrMOps - DecMOps;
1814
1815   // Decrement DependentLatency based on the next cycle.
1816   if ((NextCycle - CurrCycle) > DependentLatency)
1817     DependentLatency = 0;
1818   else
1819     DependentLatency -= (NextCycle - CurrCycle);
1820
1821   if (!HazardRec->isEnabled()) {
1822     // Bypass HazardRec virtual calls.
1823     CurrCycle = NextCycle;
1824   }
1825   else {
1826     // Bypass getHazardType calls in case of long latency.
1827     for (; CurrCycle != NextCycle; ++CurrCycle) {
1828       if (isTop())
1829         HazardRec->AdvanceCycle();
1830       else
1831         HazardRec->RecedeCycle();
1832     }
1833   }
1834   CheckPending = true;
1835   unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
1836   IsResourceLimited =
1837     (int)(getCriticalCount() - (getScheduledLatency() * LFactor))
1838     > (int)LFactor;
1839
1840   DEBUG(dbgs() << "Cycle: " << CurrCycle << ' ' << Available.getName() << '\n');
1841 }
1842
1843 void SchedBoundary::incExecutedResources(unsigned PIdx, unsigned Count) {
1844   ExecutedResCounts[PIdx] += Count;
1845   if (ExecutedResCounts[PIdx] > MaxExecutedResCount)
1846     MaxExecutedResCount = ExecutedResCounts[PIdx];
1847 }
1848
1849 /// Add the given processor resource to this scheduled zone.
1850 ///
1851 /// \param Cycles indicates the number of consecutive (non-pipelined) cycles
1852 /// during which this resource is consumed.
1853 ///
1854 /// \return the next cycle at which the instruction may execute without
1855 /// oversubscribing resources.
1856 unsigned SchedBoundary::
1857 countResource(unsigned PIdx, unsigned Cycles, unsigned NextCycle) {
1858   unsigned Factor = SchedModel->getResourceFactor(PIdx);
1859   unsigned Count = Factor * Cycles;
1860   DEBUG(dbgs() << "  " << SchedModel->getResourceName(PIdx)
1861         << " +" << Cycles << "x" << Factor << "u\n");
1862
1863   // Update Executed resources counts.
1864   incExecutedResources(PIdx, Count);
1865   assert(Rem->RemainingCounts[PIdx] >= Count && "resource double counted");
1866   Rem->RemainingCounts[PIdx] -= Count;
1867
1868   // Check if this resource exceeds the current critical resource. If so, it
1869   // becomes the critical resource.
1870   if (ZoneCritResIdx != PIdx && (getResourceCount(PIdx) > getCriticalCount())) {
1871     ZoneCritResIdx = PIdx;
1872     DEBUG(dbgs() << "  *** Critical resource "
1873           << SchedModel->getResourceName(PIdx) << ": "
1874           << getResourceCount(PIdx) / SchedModel->getLatencyFactor() << "c\n");
1875   }
1876   // For reserved resources, record the highest cycle using the resource.
1877   unsigned NextAvailable = getNextResourceCycle(PIdx, Cycles);
1878   if (NextAvailable > CurrCycle) {
1879     DEBUG(dbgs() << "  Resource conflict: "
1880           << SchedModel->getProcResource(PIdx)->Name << " reserved until @"
1881           << NextAvailable << "\n");
1882   }
1883   return NextAvailable;
1884 }
1885
1886 /// Move the boundary of scheduled code by one SUnit.
1887 void SchedBoundary::bumpNode(SUnit *SU) {
1888   // Update the reservation table.
1889   if (HazardRec->isEnabled()) {
1890     if (!isTop() && SU->isCall) {
1891       // Calls are scheduled with their preceding instructions. For bottom-up
1892       // scheduling, clear the pipeline state before emitting.
1893       HazardRec->Reset();
1894     }
1895     HazardRec->EmitInstruction(SU);
1896   }
1897   // checkHazard should prevent scheduling multiple instructions per cycle that
1898   // exceed the issue width.
1899   const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(SU);
1900   unsigned IncMOps = SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr());
1901   assert(
1902       (CurrMOps == 0 || (CurrMOps + IncMOps) <= SchedModel->getIssueWidth()) &&
1903       "Cannot schedule this instruction's MicroOps in the current cycle.");
1904
1905   unsigned ReadyCycle = (isTop() ? SU->TopReadyCycle : SU->BotReadyCycle);
1906   DEBUG(dbgs() << "  Ready @" << ReadyCycle << "c\n");
1907
1908   unsigned NextCycle = CurrCycle;
1909   switch (SchedModel->getMicroOpBufferSize()) {
1910   case 0:
1911     assert(ReadyCycle <= CurrCycle && "Broken PendingQueue");
1912     break;
1913   case 1:
1914     if (ReadyCycle > NextCycle) {
1915       NextCycle = ReadyCycle;
1916       DEBUG(dbgs() << "  *** Stall until: " << ReadyCycle << "\n");
1917     }
1918     break;
1919   default:
1920     // We don't currently model the OOO reorder buffer, so consider all
1921     // scheduled MOps to be "retired". We do loosely model in-order resource
1922     // latency. If this instruction uses an in-order resource, account for any
1923     // likely stall cycles.
1924     if (SU->isUnbuffered && ReadyCycle > NextCycle)
1925       NextCycle = ReadyCycle;
1926     break;
1927   }
1928   RetiredMOps += IncMOps;
1929
1930   // Update resource counts and critical resource.
1931   if (SchedModel->hasInstrSchedModel()) {
1932     unsigned DecRemIssue = IncMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
1933     assert(Rem->RemIssueCount >= DecRemIssue && "MOps double counted");
1934     Rem->RemIssueCount -= DecRemIssue;
1935     if (ZoneCritResIdx) {
1936       // Scale scheduled micro-ops for comparing with the critical resource.
1937       unsigned ScaledMOps =
1938         RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
1939
1940       // If scaled micro-ops are now more than the previous critical resource by
1941       // a full cycle, then micro-ops issue becomes critical.
1942       if ((int)(ScaledMOps - getResourceCount(ZoneCritResIdx))
1943           >= (int)SchedModel->getLatencyFactor()) {
1944         ZoneCritResIdx = 0;
1945         DEBUG(dbgs() << "  *** Critical resource NumMicroOps: "
1946               << ScaledMOps / SchedModel->getLatencyFactor() << "c\n");
1947       }
1948     }
1949     for (TargetSchedModel::ProcResIter
1950            PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1951            PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1952       unsigned RCycle =
1953         countResource(PI->ProcResourceIdx, PI->Cycles, NextCycle);
1954       if (RCycle > NextCycle)
1955         NextCycle = RCycle;
1956     }
1957     if (SU->hasReservedResource) {
1958       // For reserved resources, record the highest cycle using the resource.
1959       // For top-down scheduling, this is the cycle in which we schedule this
1960       // instruction plus the number of cycles the operations reserves the
1961       // resource. For bottom-up is it simply the instruction's cycle.
1962       for (TargetSchedModel::ProcResIter
1963              PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1964              PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1965         unsigned PIdx = PI->ProcResourceIdx;
1966         if (SchedModel->getProcResource(PIdx)->BufferSize == 0) {
1967           if (isTop()) {
1968             ReservedCycles[PIdx] =
1969               std::max(getNextResourceCycle(PIdx, 0), NextCycle + PI->Cycles);
1970           }
1971           else
1972             ReservedCycles[PIdx] = NextCycle;
1973         }
1974       }
1975     }
1976   }
1977   // Update ExpectedLatency and DependentLatency.
1978   unsigned &TopLatency = isTop() ? ExpectedLatency : DependentLatency;
1979   unsigned &BotLatency = isTop() ? DependentLatency : ExpectedLatency;
1980   if (SU->getDepth() > TopLatency) {
1981     TopLatency = SU->getDepth();
1982     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName()
1983           << " TopLatency SU(" << SU->NodeNum << ") " << TopLatency << "c\n");
1984   }
1985   if (SU->getHeight() > BotLatency) {
1986     BotLatency = SU->getHeight();
1987     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName()
1988           << " BotLatency SU(" << SU->NodeNum << ") " << BotLatency << "c\n");
1989   }
1990   // If we stall for any reason, bump the cycle.
1991   if (NextCycle > CurrCycle) {
1992     bumpCycle(NextCycle);
1993   }
1994   else {
1995     // After updating ZoneCritResIdx and ExpectedLatency, check if we're
1996     // resource limited. If a stall occurred, bumpCycle does this.
1997     unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
1998     IsResourceLimited =
1999       (int)(getCriticalCount() - (getScheduledLatency() * LFactor))
2000       > (int)LFactor;
2001   }
2002   // Update CurrMOps after calling bumpCycle to handle stalls, since bumpCycle
2003   // resets CurrMOps. Loop to handle instructions with more MOps than issue in
2004   // one cycle.  Since we commonly reach the max MOps here, opportunistically
2005   // bump the cycle to avoid uselessly checking everything in the readyQ.
2006   CurrMOps += IncMOps;
2007   while (CurrMOps >= SchedModel->getIssueWidth()) {
2008     DEBUG(dbgs() << "  *** Max MOps " << CurrMOps
2009           << " at cycle " << CurrCycle << '\n');
2010     bumpCycle(++NextCycle);
2011   }
2012   DEBUG(dumpScheduledState());
2013 }
2014
2015 /// Release pending ready nodes in to the available queue. This makes them
2016 /// visible to heuristics.
2017 void SchedBoundary::releasePending() {
2018   // If the available queue is empty, it is safe to reset MinReadyCycle.
2019   if (Available.empty())
2020     MinReadyCycle = UINT_MAX;
2021
2022   // Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
2023   // so, add them to the available queue.
2024   bool IsBuffered = SchedModel->getMicroOpBufferSize() != 0;
2025   for (unsigned i = 0, e = Pending.size(); i != e; ++i) {
2026     SUnit *SU = *(Pending.begin()+i);
2027     unsigned ReadyCycle = isTop() ? SU->TopReadyCycle : SU->BotReadyCycle;
2028
2029     if (ReadyCycle < MinReadyCycle)
2030       MinReadyCycle = ReadyCycle;
2031
2032     if (!IsBuffered && ReadyCycle > CurrCycle)
2033       continue;
2034
2035     if (checkHazard(SU))
2036       continue;
2037
2038     Available.push(SU);
2039     Pending.remove(Pending.begin()+i);
2040     --i; --e;
2041   }
2042   DEBUG(if (!Pending.empty()) Pending.dump());
2043   CheckPending = false;
2044 }
2045
2046 /// Remove SU from the ready set for this boundary.
2047 void SchedBoundary::removeReady(SUnit *SU) {
2048   if (Available.isInQueue(SU))
2049     Available.remove(Available.find(SU));
2050   else {
2051     assert(Pending.isInQueue(SU) && "bad ready count");
2052     Pending.remove(Pending.find(SU));
2053   }
2054 }
2055
2056 /// If this queue only has one ready candidate, return it. As a side effect,
2057 /// defer any nodes that now hit a hazard, and advance the cycle until at least
2058 /// one node is ready. If multiple instructions are ready, return NULL.
2059 SUnit *SchedBoundary::pickOnlyChoice() {
2060   if (CheckPending)
2061     releasePending();
2062
2063   if (CurrMOps > 0) {
2064     // Defer any ready instrs that now have a hazard.
2065     for (ReadyQueue::iterator I = Available.begin(); I != Available.end();) {
2066       if (checkHazard(*I)) {
2067         Pending.push(*I);
2068         I = Available.remove(I);
2069         continue;
2070       }
2071       ++I;
2072     }
2073   }
2074   for (unsigned i = 0; Available.empty(); ++i) {
2075 //  FIXME: Re-enable assert once PR20057 is resolved.
2076 //    assert(i <= (HazardRec->getMaxLookAhead() + MaxObservedStall) &&
2077 //           "permanent hazard");
2078     (void)i;
2079     bumpCycle(CurrCycle + 1);
2080     releasePending();
2081   }
2082   if (Available.size() == 1)
2083     return *Available.begin();
2084   return nullptr;
2085 }
2086
2087 #ifndef NDEBUG
2088 // This is useful information to dump after bumpNode.
2089 // Note that the Queue contents are more useful before pickNodeFromQueue.
2090 void SchedBoundary::dumpScheduledState() {
2091   unsigned ResFactor;
2092   unsigned ResCount;
2093   if (ZoneCritResIdx) {
2094     ResFactor = SchedModel->getResourceFactor(ZoneCritResIdx);
2095     ResCount = getResourceCount(ZoneCritResIdx);
2096   }
2097   else {
2098     ResFactor = SchedModel->getMicroOpFactor();
2099     ResCount = RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
2100   }
2101   unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
2102   dbgs() << Available.getName() << " @" << CurrCycle << "c\n"
2103          << "  Retired: " << RetiredMOps;
2104   dbgs() << "\n  Executed: " << getExecutedCount() / LFactor << "c";
2105   dbgs() << "\n  Critical: " << ResCount / LFactor << "c, "
2106          << ResCount / ResFactor << " "
2107          << SchedModel->getResourceName(ZoneCritResIdx)
2108          << "\n  ExpectedLatency: " << ExpectedLatency << "c\n"
2109          << (IsResourceLimited ? "  - Resource" : "  - Latency")
2110          << " limited.\n";
2111 }
2112 #endif
2113
2114 //===----------------------------------------------------------------------===//
2115 // GenericScheduler - Generic implementation of MachineSchedStrategy.
2116 //===----------------------------------------------------------------------===//
2117
2118 void GenericSchedulerBase::SchedCandidate::
2119 initResourceDelta(const ScheduleDAGMI *DAG,
2120                   const TargetSchedModel *SchedModel) {
2121   if (!Policy.ReduceResIdx && !Policy.DemandResIdx)
2122     return;
2123
2124   const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(SU);
2125   for (TargetSchedModel::ProcResIter
2126          PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
2127          PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
2128     if (PI->ProcResourceIdx == Policy.ReduceResIdx)
2129       ResDelta.CritResources += PI->Cycles;
2130     if (PI->ProcResourceIdx == Policy.DemandResIdx)
2131       ResDelta.DemandedResources += PI->Cycles;
2132   }
2133 }
2134
2135 /// Set the CandPolicy given a scheduling zone given the current resources and
2136 /// latencies inside and outside the zone.
2137 void GenericSchedulerBase::setPolicy(CandPolicy &Policy,
2138                                      bool IsPostRA,
2139                                      SchedBoundary &CurrZone,
2140                                      SchedBoundary *OtherZone) {
2141   // Apply preemptive heuristics based on the the total latency and resources
2142   // inside and outside this zone. Potential stalls should be considered before
2143   // following this policy.
2144
2145   // Compute remaining latency. We need this both to determine whether the
2146   // overall schedule has become latency-limited and whether the instructions
2147   // outside this zone are resource or latency limited.
2148   //
2149   // The "dependent" latency is updated incrementally during scheduling as the
2150   // max height/depth of scheduled nodes minus the cycles since it was
2151   // scheduled:
2152   //   DLat = max (N.depth - (CurrCycle - N.ReadyCycle) for N in Zone
2153   //
2154   // The "independent" latency is the max ready queue depth:
2155   //   ILat = max N.depth for N in Available|Pending
2156   //
2157   // RemainingLatency is the greater of independent and dependent latency.
2158   unsigned RemLatency = CurrZone.getDependentLatency();
2159   RemLatency = std::max(RemLatency,
2160                         CurrZone.findMaxLatency(CurrZone.Available.elements()));
2161   RemLatency = std::max(RemLatency,
2162                         CurrZone.findMaxLatency(CurrZone.Pending.elements()));
2163
2164   // Compute the critical resource outside the zone.
2165   unsigned OtherCritIdx = 0;
2166   unsigned OtherCount =
2167     OtherZone ? OtherZone->getOtherResourceCount(OtherCritIdx) : 0;
2168
2169   bool OtherResLimited = false;
2170   if (SchedModel->hasInstrSchedModel()) {
2171     unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
2172     OtherResLimited = (int)(OtherCount - (RemLatency * LFactor)) > (int)LFactor;
2173   }
2174   // Schedule aggressively for latency in PostRA mode. We don't check for
2175   // acyclic latency during PostRA, and highly out-of-order processors will
2176   // skip PostRA scheduling.
2177   if (!OtherResLimited) {
2178     if (IsPostRA || (RemLatency + CurrZone.getCurrCycle() > Rem.CriticalPath)) {
2179       Policy.ReduceLatency |= true;
2180       DEBUG(dbgs() << "  " << CurrZone.Available.getName()
2181             << " RemainingLatency " << RemLatency << " + "
2182             << CurrZone.getCurrCycle() << "c > CritPath "
2183             << Rem.CriticalPath << "\n");
2184     }
2185   }
2186   // If the same resource is limiting inside and outside the zone, do nothing.
2187   if (CurrZone.getZoneCritResIdx() == OtherCritIdx)
2188     return;
2189
2190   DEBUG(
2191     if (CurrZone.isResourceLimited()) {
2192       dbgs() << "  " << CurrZone.Available.getName() << " ResourceLimited: "
2193              << SchedModel->getResourceName(CurrZone.getZoneCritResIdx())
2194              << "\n";
2195     }
2196     if (OtherResLimited)
2197       dbgs() << "  RemainingLimit: "
2198              << SchedModel->getResourceName(OtherCritIdx) << "\n";
2199     if (!CurrZone.isResourceLimited() && !OtherResLimited)
2200       dbgs() << "  Latency limited both directions.\n");
2201
2202   if (CurrZone.isResourceLimited() && !Policy.ReduceResIdx)
2203     Policy.ReduceResIdx = CurrZone.getZoneCritResIdx();
2204
2205   if (OtherResLimited)
2206     Policy.DemandResIdx = OtherCritIdx;
2207 }
2208
2209 #ifndef NDEBUG
2210 const char *GenericSchedulerBase::getReasonStr(
2211   GenericSchedulerBase::CandReason Reason) {
2212   switch (Reason) {
2213   case NoCand:         return "NOCAND    ";
2214   case PhysRegCopy:    return "PREG-COPY";
2215   case RegExcess:      return "REG-EXCESS";
2216   case RegCritical:    return "REG-CRIT  ";
2217   case Stall:          return "STALL     ";
2218   case Cluster:        return "CLUSTER   ";
2219   case Weak:           return "WEAK      ";
2220   case RegMax:         return "REG-MAX   ";
2221   case ResourceReduce: return "RES-REDUCE";
2222   case ResourceDemand: return "RES-DEMAND";
2223   case TopDepthReduce: return "TOP-DEPTH ";
2224   case TopPathReduce:  return "TOP-PATH  ";
2225   case BotHeightReduce:return "BOT-HEIGHT";
2226   case BotPathReduce:  return "BOT-PATH  ";
2227   case NextDefUse:     return "DEF-USE   ";
2228   case NodeOrder:      return "ORDER     ";
2229   };
2230   llvm_unreachable("Unknown reason!");
2231 }
2232
2233 void GenericSchedulerBase::traceCandidate(const SchedCandidate &Cand) {
2234   PressureChange P;
2235   unsigned ResIdx = 0;
2236   unsigned Latency = 0;
2237   switch (Cand.Reason) {
2238   default:
2239     break;
2240   case RegExcess:
2241     P = Cand.RPDelta.Excess;
2242     break;
2243   case RegCritical:
2244     P = Cand.RPDelta.CriticalMax;
2245     break;
2246   case RegMax:
2247     P = Cand.RPDelta.CurrentMax;
2248     break;
2249   case ResourceReduce:
2250     ResIdx = Cand.Policy.ReduceResIdx;
2251     break;
2252   case ResourceDemand:
2253     ResIdx = Cand.Policy.DemandResIdx;
2254     break;
2255   case TopDepthReduce:
2256     Latency = Cand.SU->getDepth();
2257     break;
2258   case TopPathReduce:
2259     Latency = Cand.SU->getHeight();
2260     break;
2261   case BotHeightReduce:
2262     Latency = Cand.SU->getHeight();
2263     break;
2264   case BotPathReduce:
2265     Latency = Cand.SU->getDepth();
2266     break;
2267   }
2268   dbgs() << "  SU(" << Cand.SU->NodeNum << ") " << getReasonStr(Cand.Reason);
2269   if (P.isValid())
2270     dbgs() << " " << TRI->getRegPressureSetName(P.getPSet())
2271            << ":" << P.getUnitInc() << " ";
2272   else
2273     dbgs() << "      ";
2274   if (ResIdx)
2275     dbgs() << " " << SchedModel->getProcResource(ResIdx)->Name << " ";
2276   else
2277     dbgs() << "         ";
2278   if (Latency)
2279     dbgs() << " " << Latency << " cycles ";
2280   else
2281     dbgs() << "          ";
2282   dbgs() << '\n';
2283 }
2284 #endif
2285
2286 /// Return true if this heuristic determines order.
2287 static bool tryLess(int TryVal, int CandVal,
2288                     GenericSchedulerBase::SchedCandidate &TryCand,
2289                     GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2290                     GenericSchedulerBase::CandReason Reason) {
2291   if (TryVal < CandVal) {
2292     TryCand.Reason = Reason;
2293     return true;
2294   }
2295   if (TryVal > CandVal) {
2296     if (Cand.Reason > Reason)
2297       Cand.Reason = Reason;
2298     return true;
2299   }
2300   Cand.setRepeat(Reason);
2301   return false;
2302 }
2303
2304 static bool tryGreater(int TryVal, int CandVal,
2305                        GenericSchedulerBase::SchedCandidate &TryCand,
2306                        GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2307                        GenericSchedulerBase::CandReason Reason) {
2308   if (TryVal > CandVal) {
2309     TryCand.Reason = Reason;
2310     return true;
2311   }
2312   if (TryVal < CandVal) {
2313     if (Cand.Reason > Reason)
2314       Cand.Reason = Reason;
2315     return true;
2316   }
2317   Cand.setRepeat(Reason);
2318   return false;
2319 }
2320
2321 static bool tryLatency(GenericSchedulerBase::SchedCandidate &TryCand,
2322                        GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2323                        SchedBoundary &Zone) {
2324   if (Zone.isTop()) {
2325     if (Cand.SU->getDepth() > Zone.getScheduledLatency()) {
2326       if (tryLess(TryCand.SU->getDepth(), Cand.SU->getDepth(),
2327                   TryCand, Cand, GenericSchedulerBase::TopDepthReduce))
2328         return true;
2329     }
2330     if (tryGreater(TryCand.SU->getHeight(), Cand.SU->getHeight(),
2331                    TryCand, Cand, GenericSchedulerBase::TopPathReduce))
2332       return true;
2333   }
2334   else {
2335     if (Cand.SU->getHeight() > Zone.getScheduledLatency()) {
2336       if (tryLess(TryCand.SU->getHeight(), Cand.SU->getHeight(),
2337                   TryCand, Cand, GenericSchedulerBase::BotHeightReduce))
2338         return true;
2339     }
2340     if (tryGreater(TryCand.SU->getDepth(), Cand.SU->getDepth(),
2341                    TryCand, Cand, GenericSchedulerBase::BotPathReduce))
2342       return true;
2343   }
2344   return false;
2345 }
2346
2347 static void tracePick(const GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2348                       bool IsTop) {
2349   DEBUG(dbgs() << "Pick " << (IsTop ? "Top " : "Bot ")
2350         << GenericSchedulerBase::getReasonStr(Cand.Reason) << '\n');
2351 }
2352
2353 void GenericScheduler::initialize(ScheduleDAGMI *dag) {
2354   assert(dag->hasVRegLiveness() &&
2355          "(PreRA)GenericScheduler needs vreg liveness");
2356   DAG = static_cast<ScheduleDAGMILive*>(dag);
2357   SchedModel = DAG->getSchedModel();
2358   TRI = DAG->TRI;
2359
2360   Rem.init(DAG, SchedModel);
2361   Top.init(DAG, SchedModel, &Rem);
2362   Bot.init(DAG, SchedModel, &Rem);
2363
2364   // Initialize resource counts.
2365
2366   // Initialize the HazardRecognizers. If itineraries don't exist, are empty, or
2367   // are disabled, then these HazardRecs will be disabled.
2368   const InstrItineraryData *Itin = SchedModel->getInstrItineraries();
2369   if (!Top.HazardRec) {
2370     Top.HazardRec =
2371         DAG->MF.getSubtarget().getInstrInfo()->CreateTargetMIHazardRecognizer(
2372             Itin, DAG);
2373   }
2374   if (!Bot.HazardRec) {
2375     Bot.HazardRec =
2376         DAG->MF.getSubtarget().getInstrInfo()->CreateTargetMIHazardRecognizer(
2377             Itin, DAG);
2378   }
2379 }
2380
2381 /// Initialize the per-region scheduling policy.
2382 void GenericScheduler::initPolicy(MachineBasicBlock::iterator Begin,
2383                                   MachineBasicBlock::iterator End,
2384                                   unsigned NumRegionInstrs) {
2385   const MachineFunction &MF = *Begin->getParent()->getParent();
2386   const TargetLowering *TLI = MF.getSubtarget().getTargetLowering();
2387
2388   // Avoid setting up the register pressure tracker for small regions to save
2389   // compile time. As a rough heuristic, only track pressure when the number of
2390   // schedulable instructions exceeds half the integer register file.
2391   RegionPolicy.ShouldTrackPressure = true;
2392   for (unsigned VT = MVT::i32; VT > (unsigned)MVT::i1; --VT) {
2393     MVT::SimpleValueType LegalIntVT = (MVT::SimpleValueType)VT;
2394     if (TLI->isTypeLegal(LegalIntVT)) {
2395       unsigned NIntRegs = Context->RegClassInfo->getNumAllocatableRegs(
2396         TLI->getRegClassFor(LegalIntVT));
2397       RegionPolicy.ShouldTrackPressure = NumRegionInstrs > (NIntRegs / 2);
2398     }
2399   }
2400
2401   // For generic targets, we default to bottom-up, because it's simpler and more
2402   // compile-time optimizations have been implemented in that direction.
2403   RegionPolicy.OnlyBottomUp = true;
2404
2405   // Allow the subtarget to override default policy.
2406   MF.getSubtarget().overrideSchedPolicy(RegionPolicy, Begin, End,
2407                                         NumRegionInstrs);
2408
2409   // After subtarget overrides, apply command line options.
2410   if (!EnableRegPressure)
2411     RegionPolicy.ShouldTrackPressure = false;
2412
2413   // Check -misched-topdown/bottomup can force or unforce scheduling direction.
2414   // e.g. -misched-bottomup=false allows scheduling in both directions.
2415   assert((!ForceTopDown || !ForceBottomUp) &&
2416          "-misched-topdown incompatible with -misched-bottomup");
2417   if (ForceBottomUp.getNumOccurrences() > 0) {
2418     RegionPolicy.OnlyBottomUp = ForceBottomUp;
2419     if (RegionPolicy.OnlyBottomUp)
2420       RegionPolicy.OnlyTopDown = false;
2421   }
2422   if (ForceTopDown.getNumOccurrences() > 0) {
2423     RegionPolicy.OnlyTopDown = ForceTopDown;
2424     if (RegionPolicy.OnlyTopDown)
2425       RegionPolicy.OnlyBottomUp = false;
2426   }
2427 }
2428
2429 /// Set IsAcyclicLatencyLimited if the acyclic path is longer than the cyclic
2430 /// critical path by more cycles than it takes to drain the instruction buffer.
2431 /// We estimate an upper bounds on in-flight instructions as:
2432 ///
2433 /// CyclesPerIteration = max( CyclicPath, Loop-Resource-Height )
2434 /// InFlightIterations = AcyclicPath / CyclesPerIteration
2435 /// InFlightResources = InFlightIterations * LoopResources
2436 ///
2437 /// TODO: Check execution resources in addition to IssueCount.
2438 void GenericScheduler::checkAcyclicLatency() {
2439   if (Rem.CyclicCritPath == 0 || Rem.CyclicCritPath >= Rem.CriticalPath)
2440     return;
2441
2442   // Scaled number of cycles per loop iteration.
2443   unsigned IterCount =
2444     std::max(Rem.CyclicCritPath * SchedModel->getLatencyFactor(),
2445              Rem.RemIssueCount);
2446   // Scaled acyclic critical path.
2447   unsigned AcyclicCount = Rem.CriticalPath * SchedModel->getLatencyFactor();
2448   // InFlightCount = (AcyclicPath / IterCycles) * InstrPerLoop
2449   unsigned InFlightCount =
2450     (AcyclicCount * Rem.RemIssueCount + IterCount-1) / IterCount;
2451   unsigned BufferLimit =
2452     SchedModel->getMicroOpBufferSize() * SchedModel->getMicroOpFactor();
2453
2454   Rem.IsAcyclicLatencyLimited = InFlightCount > BufferLimit;
2455
2456   DEBUG(dbgs() << "IssueCycles="
2457         << Rem.RemIssueCount / SchedModel->getLatencyFactor() << "c "
2458         << "IterCycles=" << IterCount / SchedModel->getLatencyFactor()
2459         << "c NumIters=" << (AcyclicCount + IterCount-1) / IterCount
2460         << " InFlight=" << InFlightCount / SchedModel->getMicroOpFactor()
2461         << "m BufferLim=" << SchedModel->getMicroOpBufferSize() << "m\n";
2462         if (Rem.IsAcyclicLatencyLimited)
2463           dbgs() << "  ACYCLIC LATENCY LIMIT\n");
2464 }
2465
2466 void GenericScheduler::registerRoots() {
2467   Rem.CriticalPath = DAG->ExitSU.getDepth();
2468
2469   // Some roots may not feed into ExitSU. Check all of them in case.
2470   for (std::vector<SUnit*>::const_iterator
2471          I = Bot.Available.begin(), E = Bot.Available.end(); I != E; ++I) {
2472     if ((*I)->getDepth() > Rem.CriticalPath)
2473       Rem.CriticalPath = (*I)->getDepth();
2474   }
2475   DEBUG(dbgs() << "Critical Path(GS-RR ): " << Rem.CriticalPath << '\n');
2476   if (DumpCriticalPathLength) {
2477     errs() << "Critical Path(GS-RR ): " << Rem.CriticalPath << " \n";
2478   }
2479
2480   if (EnableCyclicPath) {
2481     Rem.CyclicCritPath = DAG->computeCyclicCriticalPath();
2482     checkAcyclicLatency();
2483   }
2484 }
2485
2486 static bool tryPressure(const PressureChange &TryP,
2487                         const PressureChange &CandP,
2488                         GenericSchedulerBase::SchedCandidate &TryCand,
2489                         GenericSchedulerBase::SchedCandidate &Cand,
2490                         GenericSchedulerBase::CandReason Reason) {
2491   int TryRank = TryP.getPSetOrMax();
2492   int CandRank = CandP.getPSetOrMax();
2493   // If both candidates affect the same set, go with the smallest increase.
2494   if (TryRank == CandRank) {
2495     return tryLess(TryP.getUnitInc(), CandP.getUnitInc(), TryCand, Cand,
2496                    Reason);
2497   }
2498   // If one candidate decreases and the other increases, go with it.
2499   // Invalid candidates have UnitInc==0.
2500   if (tryGreater(TryP.getUnitInc() < 0, CandP.getUnitInc() < 0, TryCand, Cand,
2501                  Reason)) {
2502     return true;
2503   }
2504   // If the candidates are decreasing pressure, reverse priority.
2505   if (TryP.getUnitInc() < 0)
2506     std::swap(TryRank, CandRank);
2507   return tryGreater(TryRank, CandRank, TryCand, Cand, Reason);
2508 }
2509
2510 static unsigned getWeakLeft(const SUnit *SU, bool isTop) {
2511   return (isTop) ? SU->WeakPredsLeft : SU->WeakSuccsLeft;
2512 }
2513
2514 /// Minimize physical register live ranges. Regalloc wants them adjacent to
2515 /// their physreg def/use.
2516 ///
2517 /// FIXME: This is an unnecessary check on the critical path. Most are root/leaf
2518 /// copies which can be prescheduled. The rest (e.g. x86 MUL) could be bundled
2519 /// with the operation that produces or consumes the physreg. We'll do this when
2520 /// regalloc has support for parallel copies.
2521 static int biasPhysRegCopy(const SUnit *SU, bool isTop) {
2522   const MachineInstr *MI = SU->getInstr();
2523   if (!MI->isCopy())
2524     return 0;
2525
2526   unsigned ScheduledOper = isTop ? 1 : 0;
2527   unsigned UnscheduledOper = isTop ? 0 : 1;
2528   // If we have already scheduled the physreg produce/consumer, immediately
2529   // schedule the copy.
2530   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(
2531         MI->getOperand(ScheduledOper).getReg()))
2532     return 1;
2533   // If the physreg is at the boundary, defer it. Otherwise schedule it
2534   // immediately to free the dependent. We can hoist the copy later.
2535   bool AtBoundary = isTop ? !SU->NumSuccsLeft : !SU->NumPredsLeft;
2536   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(
2537         MI->getOperand(UnscheduledOper).getReg()))
2538     return AtBoundary ? -1 : 1;
2539   return 0;
2540 }
2541
2542 /// Apply a set of heursitics to a new candidate. Heuristics are currently
2543 /// hierarchical. This may be more efficient than a graduated cost model because
2544 /// we don't need to evaluate all aspects of the model for each node in the
2545 /// queue. But it's really done to make the heuristics easier to debug and
2546 /// statistically analyze.
2547 ///
2548 /// \param Cand provides the policy and current best candidate.
2549 /// \param TryCand refers to the next SUnit candidate, otherwise uninitialized.
2550 /// \param Zone describes the scheduled zone that we are extending.
2551 /// \param RPTracker describes reg pressure within the scheduled zone.
2552 /// \param TempTracker is a scratch pressure tracker to reuse in queries.
2553 void GenericScheduler::tryCandidate(SchedCandidate &Cand,
2554                                     SchedCandidate &TryCand,
2555                                     SchedBoundary &Zone,
2556                                     const RegPressureTracker &RPTracker,
2557                                     RegPressureTracker &TempTracker) {
2558
2559   if (DAG->isTrackingPressure()) {
2560     // Always initialize TryCand's RPDelta.
2561     if (Zone.isTop()) {
2562       TempTracker.getMaxDownwardPressureDelta(
2563         TryCand.SU->getInstr(),
2564         TryCand.RPDelta,
2565         DAG->getRegionCriticalPSets(),
2566         DAG->getRegPressure().MaxSetPressure);
2567     }
2568     else {
2569       if (VerifyScheduling) {
2570         TempTracker.getMaxUpwardPressureDelta(
2571           TryCand.SU->getInstr(),
2572           &DAG->getPressureDiff(TryCand.SU),
2573           TryCand.RPDelta,
2574           DAG->getRegionCriticalPSets(),
2575           DAG->getRegPressure().MaxSetPressure);
2576       }
2577       else {
2578         RPTracker.getUpwardPressureDelta(
2579           TryCand.SU->getInstr(),
2580           DAG->getPressureDiff(TryCand.SU),
2581           TryCand.RPDelta,
2582           DAG->getRegionCriticalPSets(),
2583           DAG->getRegPressure().MaxSetPressure);
2584       }
2585     }
2586   }
2587   DEBUG(if (TryCand.RPDelta.Excess.isValid())
2588           dbgs() << "  SU(" << TryCand.SU->NodeNum << ") "
2589                  << TRI->getRegPressureSetName(TryCand.RPDelta.Excess.getPSet())
2590                  << ":" << TryCand.RPDelta.Excess.getUnitInc() << "\n");
2591
2592   // Initialize the candidate if needed.
2593   if (!Cand.isValid()) {
2594     TryCand.Reason = NodeOrder;
2595     return;
2596   }
2597
2598   if (tryGreater(biasPhysRegCopy(TryCand.SU, Zone.isTop()),
2599                  biasPhysRegCopy(Cand.SU, Zone.isTop()),
2600                  TryCand, Cand, PhysRegCopy))
2601     return;
2602
2603   // Avoid exceeding the target's limit. If signed PSetID is negative, it is
2604   // invalid; convert it to INT_MAX to give it lowest priority.
2605   if (DAG->isTrackingPressure() && tryPressure(TryCand.RPDelta.Excess,
2606                                                Cand.RPDelta.Excess,
2607                                                TryCand, Cand, RegExcess))
2608     return;
2609
2610   // Avoid increasing the max critical pressure in the scheduled region.
2611   if (DAG->isTrackingPressure() && tryPressure(TryCand.RPDelta.CriticalMax,
2612                                                Cand.RPDelta.CriticalMax,
2613                                                TryCand, Cand, RegCritical))
2614     return;
2615
2616   // For loops that are acyclic path limited, aggressively schedule for latency.
2617   // This can result in very long dependence chains scheduled in sequence, so
2618   // once every cycle (when CurrMOps == 0), switch to normal heuristics.
2619   if (Rem.IsAcyclicLatencyLimited && !Zone.getCurrMOps()
2620       && tryLatency(TryCand, Cand, Zone))
2621     return;
2622
2623   // Prioritize instructions that read unbuffered resources by stall cycles.
2624   if (tryLess(Zone.getLatencyStallCycles(TryCand.SU),
2625               Zone.getLatencyStallCycles(Cand.SU), TryCand, Cand, Stall))
2626     return;
2627
2628   // Keep clustered nodes together to encourage downstream peephole
2629   // optimizations which may reduce resource requirements.
2630   //
2631   // This is a best effort to set things up for a post-RA pass. Optimizations
2632   // like generating loads of multiple registers should ideally be done within
2633   // the scheduler pass by combining the loads during DAG postprocessing.
2634   const SUnit *NextClusterSU =
2635     Zone.isTop() ? DAG->getNextClusterSucc() : DAG->getNextClusterPred();
2636   if (tryGreater(TryCand.SU == NextClusterSU, Cand.SU == NextClusterSU,
2637                  TryCand, Cand, Cluster))
2638     return;
2639
2640   // Weak edges are for clustering and other constraints.
2641   if (tryLess(getWeakLeft(TryCand.SU, Zone.isTop()),
2642               getWeakLeft(Cand.SU, Zone.isTop()),
2643               TryCand, Cand, Weak)) {
2644     return;
2645   }
2646   // Avoid increasing the max pressure of the entire region.
2647   if (DAG->isTrackingPressure() && tryPressure(TryCand.RPDelta.CurrentMax,
2648                                                Cand.RPDelta.CurrentMax,
2649                                                TryCand, Cand, RegMax))
2650     return;
2651
2652   // Avoid critical resource consumption and balance the schedule.
2653   TryCand.initResourceDelta(DAG, SchedModel);
2654   if (tryLess(TryCand.ResDelta.CritResources, Cand.ResDelta.CritResources,
2655               TryCand, Cand, ResourceReduce))
2656     return;
2657   if (tryGreater(TryCand.ResDelta.DemandedResources,
2658                  Cand.ResDelta.DemandedResources,
2659                  TryCand, Cand, ResourceDemand))
2660     return;
2661
2662   // Avoid serializing long latency dependence chains.
2663   // For acyclic path limited loops, latency was already checked above.
2664   if (Cand.Policy.ReduceLatency && !Rem.IsAcyclicLatencyLimited
2665       && tryLatency(TryCand, Cand, Zone)) {
2666     return;
2667   }
2668
2669   // Prefer immediate defs/users of the last scheduled instruction. This is a
2670   // local pressure avoidance strategy that also makes the machine code
2671   // readable.
2672   if (tryGreater(Zone.isNextSU(TryCand.SU), Zone.isNextSU(Cand.SU),
2673                  TryCand, Cand, NextDefUse))
2674     return;
2675
2676   // Fall through to original instruction order.
2677   if ((Zone.isTop() && TryCand.SU->NodeNum < Cand.SU->NodeNum)
2678       || (!Zone.isTop() && TryCand.SU->NodeNum > Cand.SU->NodeNum)) {
2679     TryCand.Reason = NodeOrder;
2680   }
2681 }
2682
2683 /// Pick the best candidate from the queue.
2684 ///
2685 /// TODO: getMaxPressureDelta results can be mostly cached for each SUnit during
2686 /// DAG building. To adjust for the current scheduling location we need to
2687 /// maintain the number of vreg uses remaining to be top-scheduled.
2688 void GenericScheduler::pickNodeFromQueue(SchedBoundary &Zone,
2689                                          const RegPressureTracker &RPTracker,
2690                                          SchedCandidate &Cand) {
2691   ReadyQueue &Q = Zone.Available;
2692
2693   DEBUG(Q.dump());
2694
2695   // getMaxPressureDelta temporarily modifies the tracker.
2696   RegPressureTracker &TempTracker = const_cast<RegPressureTracker&>(RPTracker);
2697
2698   for (ReadyQueue::iterator I = Q.begin(), E = Q.end(); I != E; ++I) {
2699
2700     SchedCandidate TryCand(Cand.Policy);
2701     TryCand.SU = *I;
2702     tryCandidate(Cand, TryCand, Zone, RPTracker, TempTracker);
2703     if (TryCand.Reason != NoCand) {
2704       // Initialize resource delta if needed in case future heuristics query it.
2705       if (TryCand.ResDelta == SchedResourceDelta())
2706         TryCand.initResourceDelta(DAG, SchedModel);
2707       Cand.setBest(TryCand);
2708       DEBUG(traceCandidate(Cand));
2709     }
2710   }
2711 }
2712
2713 /// Pick the best candidate node from either the top or bottom queue.
2714 SUnit *GenericScheduler::pickNodeBidirectional(bool &IsTopNode) {
2715   // Schedule as far as possible in the direction of no choice. This is most
2716   // efficient, but also provides the best heuristics for CriticalPSets.
2717   if (SUnit *SU = Bot.pickOnlyChoice()) {
2718     IsTopNode = false;
2719     DEBUG(dbgs() << "Pick Bot NOCAND\n");
2720     return SU;
2721   }
2722   if (SUnit *SU = Top.pickOnlyChoice()) {
2723     IsTopNode = true;
2724     DEBUG(dbgs() << "Pick Top NOCAND\n");
2725     return SU;
2726   }
2727   CandPolicy NoPolicy;
2728   SchedCandidate BotCand(NoPolicy);
2729   SchedCandidate TopCand(NoPolicy);
2730   // Set the bottom-up policy based on the state of the current bottom zone and
2731   // the instructions outside the zone, including the top zone.
2732   setPolicy(BotCand.Policy, /*IsPostRA=*/false, Bot, &Top);
2733   // Set the top-down policy based on the state of the current top zone and
2734   // the instructions outside the zone, including the bottom zone.
2735   setPolicy(TopCand.Policy, /*IsPostRA=*/false, Top, &Bot);
2736
2737   // Prefer bottom scheduling when heuristics are silent.
2738   pickNodeFromQueue(Bot, DAG->getBotRPTracker(), BotCand);
2739   assert(BotCand.Reason != NoCand && "failed to find the first candidate");
2740
2741   // If either Q has a single candidate that provides the least increase in
2742   // Excess pressure, we can immediately schedule from that Q.
2743   //
2744   // RegionCriticalPSets summarizes the pressure within the scheduled region and
2745   // affects picking from either Q. If scheduling in one direction must
2746   // increase pressure for one of the excess PSets, then schedule in that
2747   // direction first to provide more freedom in the other direction.
2748   if ((BotCand.Reason == RegExcess && !BotCand.isRepeat(RegExcess))
2749       || (BotCand.Reason == RegCritical
2750           && !BotCand.isRepeat(RegCritical)))
2751   {
2752     IsTopNode = false;
2753     tracePick(BotCand, IsTopNode);
2754     return BotCand.SU;
2755   }
2756   // Check if the top Q has a better candidate.
2757   pickNodeFromQueue(Top, DAG->getTopRPTracker(), TopCand);
2758   assert(TopCand.Reason != NoCand && "failed to find the first candidate");
2759
2760   // Choose the queue with the most important (lowest enum) reason.
2761   if (TopCand.Reason < BotCand.Reason) {
2762     IsTopNode = true;
2763     tracePick(TopCand, IsTopNode);
2764     return TopCand.SU;
2765   }
2766   // Otherwise prefer the bottom candidate, in node order if all else failed.
2767   IsTopNode = false;
2768   tracePick(BotCand, IsTopNode);
2769   return BotCand.SU;
2770 }
2771
2772 /// Pick the best node to balance the schedule. Implements MachineSchedStrategy.
2773 SUnit *GenericScheduler::pickNode(bool &IsTopNode) {
2774   if (DAG->top() == DAG->bottom()) {
2775     assert(Top.Available.empty() && Top.Pending.empty() &&
2776            Bot.Available.empty() && Bot.Pending.empty() && "ReadyQ garbage");
2777     return nullptr;
2778   }
2779   SUnit *SU;
2780   do {
2781     if (RegionPolicy.OnlyTopDown) {
2782       SU = Top.pickOnlyChoice();
2783       if (!SU) {
2784         CandPolicy NoPolicy;
2785         SchedCandidate TopCand(NoPolicy);
2786         pickNodeFromQueue(Top, DAG->getTopRPTracker(), TopCand);
2787         assert(TopCand.Reason != NoCand && "failed to find a candidate");
2788         tracePick(TopCand, true);
2789         SU = TopCand.SU;
2790       }
2791       IsTopNode = true;
2792     }
2793     else if (RegionPolicy.OnlyBottomUp) {
2794       SU = Bot.pickOnlyChoice();
2795       if (!SU) {
2796         CandPolicy NoPolicy;
2797         SchedCandidate BotCand(NoPolicy);
2798         pickNodeFromQueue(Bot, DAG->getBotRPTracker(), BotCand);
2799         assert(BotCand.Reason != NoCand && "failed to find a candidate");
2800         tracePick(BotCand, false);
2801         SU = BotCand.SU;
2802       }
2803       IsTopNode = false;
2804     }
2805     else {
2806       SU = pickNodeBidirectional(IsTopNode);
2807     }
2808   } while (SU->isScheduled);
2809
2810   if (SU->isTopReady())
2811     Top.removeReady(SU);
2812   if (SU->isBottomReady())
2813     Bot.removeReady(SU);
2814
2815   DEBUG(dbgs() << "Scheduling SU(" << SU->NodeNum << ") " << *SU->getInstr());
2816   return SU;
2817 }
2818
2819 void GenericScheduler::reschedulePhysRegCopies(SUnit *SU, bool isTop) {
2820
2821   MachineBasicBlock::iterator InsertPos = SU->getInstr();
2822   if (!isTop)
2823     ++InsertPos;
2824   SmallVectorImpl<SDep> &Deps = isTop ? SU->Preds : SU->Succs;
2825
2826   // Find already scheduled copies with a single physreg dependence and move
2827   // them just above the scheduled instruction.
2828   for (SmallVectorImpl<SDep>::iterator I = Deps.begin(), E = Deps.end();
2829        I != E; ++I) {
2830     if (I->getKind() != SDep::Data || !TRI->isPhysicalRegister(I->getReg()))
2831       continue;
2832     SUnit *DepSU = I->getSUnit();
2833     if (isTop ? DepSU->Succs.size() > 1 : DepSU->Preds.size() > 1)
2834       continue;
2835     MachineInstr *Copy = DepSU->getInstr();
2836     if (!Copy->isCopy())
2837       continue;
2838     DEBUG(dbgs() << "  Rescheduling physreg copy ";
2839           I->getSUnit()->dump(DAG));
2840     DAG->moveInstruction(Copy, InsertPos);
2841   }
2842 }
2843
2844 /// Update the scheduler's state after scheduling a node. This is the same node
2845 /// that was just returned by pickNode(). However, ScheduleDAGMILive needs to
2846 /// update it's state based on the current cycle before MachineSchedStrategy
2847 /// does.
2848 ///
2849 /// FIXME: Eventually, we may bundle physreg copies rather than rescheduling
2850 /// them here. See comments in biasPhysRegCopy.
2851 void GenericScheduler::schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
2852   if (IsTopNode) {
2853     SU->TopReadyCycle = std::max(SU->TopReadyCycle, Top.getCurrCycle());
2854     Top.bumpNode(SU);
2855     if (SU->hasPhysRegUses)
2856       reschedulePhysRegCopies(SU, true);
2857   }
2858   else {
2859     SU->BotReadyCycle = std::max(SU->BotReadyCycle, Bot.getCurrCycle());
2860     Bot.bumpNode(SU);
2861     if (SU->hasPhysRegDefs)
2862       reschedulePhysRegCopies(SU, false);
2863   }
2864 }
2865
2866 /// Create the standard converging machine scheduler. This will be used as the
2867 /// default scheduler if the target does not set a default.
2868 static ScheduleDAGInstrs *createGenericSchedLive(MachineSchedContext *C) {
2869   ScheduleDAGMILive *DAG = new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<GenericScheduler>(C));
2870   // Register DAG post-processors.
2871   //
2872   // FIXME: extend the mutation API to allow earlier mutations to instantiate
2873   // data and pass it to later mutations. Have a single mutation that gathers
2874   // the interesting nodes in one pass.
2875   DAG->addMutation(make_unique<CopyConstrain>(DAG->TII, DAG->TRI));
2876   if (EnableLoadCluster && DAG->TII->enableClusterLoads())
2877     DAG->addMutation(make_unique<LoadClusterMutation>(DAG->TII, DAG->TRI));
2878   if (EnableMacroFusion)
2879     DAG->addMutation(make_unique<MacroFusion>(DAG->TII));
2880   return DAG;
2881 }
2882
2883 static MachineSchedRegistry
2884 GenericSchedRegistry("converge", "Standard converging scheduler.",
2885                      createGenericSchedLive);
2886
2887 //===----------------------------------------------------------------------===//
2888 // PostGenericScheduler - Generic PostRA implementation of MachineSchedStrategy.
2889 //===----------------------------------------------------------------------===//
2890
2891 void PostGenericScheduler::initialize(ScheduleDAGMI *Dag) {
2892   DAG = Dag;
2893   SchedModel = DAG->getSchedModel();
2894   TRI = DAG->TRI;
2895
2896   Rem.init(DAG, SchedModel);
2897   Top.init(DAG, SchedModel, &Rem);
2898   BotRoots.clear();
2899
2900   // Initialize the HazardRecognizers. If itineraries don't exist, are empty,
2901   // or are disabled, then these HazardRecs will be disabled.
2902   const InstrItineraryData *Itin = SchedModel->getInstrItineraries();
2903   if (!Top.HazardRec) {
2904     Top.HazardRec =
2905         DAG->MF.getSubtarget().getInstrInfo()->CreateTargetMIHazardRecognizer(
2906             Itin, DAG);
2907   }
2908 }
2909
2910
2911 void PostGenericScheduler::registerRoots() {
2912   Rem.CriticalPath = DAG->ExitSU.getDepth();
2913
2914   // Some roots may not feed into ExitSU. Check all of them in case.
2915   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
2916          I = BotRoots.begin(), E = BotRoots.end(); I != E; ++I) {
2917     if ((*I)->getDepth() > Rem.CriticalPath)
2918       Rem.CriticalPath = (*I)->getDepth();
2919   }
2920   DEBUG(dbgs() << "Critical Path: (PGS-RR) " << Rem.CriticalPath << '\n');
2921   if (DumpCriticalPathLength) {
2922     errs() << "Critical Path(PGS-RR ): " << Rem.CriticalPath << " \n";
2923   }
2924 }
2925
2926 /// Apply a set of heursitics to a new candidate for PostRA scheduling.
2927 ///
2928 /// \param Cand provides the policy and current best candidate.
2929 /// \param TryCand refers to the next SUnit candidate, otherwise uninitialized.
2930 void PostGenericScheduler::tryCandidate(SchedCandidate &Cand,
2931                                         SchedCandidate &TryCand) {
2932
2933   // Initialize the candidate if needed.
2934   if (!Cand.isValid()) {
2935     TryCand.Reason = NodeOrder;
2936     return;
2937   }
2938
2939   // Prioritize instructions that read unbuffered resources by stall cycles.
2940   if (tryLess(Top.getLatencyStallCycles(TryCand.SU),
2941               Top.getLatencyStallCycles(Cand.SU), TryCand, Cand, Stall))
2942     return;
2943
2944   // Avoid critical resource consumption and balance the schedule.
2945   if (tryLess(TryCand.ResDelta.CritResources, Cand.ResDelta.CritResources,
2946               TryCand, Cand, ResourceReduce))
2947     return;
2948   if (tryGreater(TryCand.ResDelta.DemandedResources,
2949                  Cand.ResDelta.DemandedResources,
2950                  TryCand, Cand, ResourceDemand))
2951     return;
2952
2953   // Avoid serializing long latency dependence chains.
2954   if (Cand.Policy.ReduceLatency && tryLatency(TryCand, Cand, Top)) {
2955     return;
2956   }
2957
2958   // Fall through to original instruction order.
2959   if (TryCand.SU->NodeNum < Cand.SU->NodeNum)
2960     TryCand.Reason = NodeOrder;
2961 }
2962
2963 void PostGenericScheduler::pickNodeFromQueue(SchedCandidate &Cand) {
2964   ReadyQueue &Q = Top.Available;
2965
2966   DEBUG(Q.dump());
2967
2968   for (ReadyQueue::iterator I = Q.begin(), E = Q.end(); I != E; ++I) {
2969     SchedCandidate TryCand(Cand.Policy);
2970     TryCand.SU = *I;
2971     TryCand.initResourceDelta(DAG, SchedModel);
2972     tryCandidate(Cand, TryCand);
2973     if (TryCand.Reason != NoCand) {
2974       Cand.setBest(TryCand);
2975       DEBUG(traceCandidate(Cand));
2976     }
2977   }
2978 }
2979
2980 /// Pick the next node to schedule.
2981 SUnit *PostGenericScheduler::pickNode(bool &IsTopNode) {
2982   if (DAG->top() == DAG->bottom()) {
2983     assert(Top.Available.empty() && Top.Pending.empty() && "ReadyQ garbage");
2984     return nullptr;
2985   }
2986   SUnit *SU;
2987   do {
2988     SU = Top.pickOnlyChoice();
2989     if (!SU) {
2990       CandPolicy NoPolicy;
2991       SchedCandidate TopCand(NoPolicy);
2992       // Set the top-down policy based on the state of the current top zone and
2993       // the instructions outside the zone, including the bottom zone.
2994       setPolicy(TopCand.Policy, /*IsPostRA=*/true, Top, nullptr);
2995       pickNodeFromQueue(TopCand);
2996       assert(TopCand.Reason != NoCand && "failed to find a candidate");
2997       tracePick(TopCand, true);
2998       SU = TopCand.SU;
2999     }
3000   } while (SU->isScheduled);
3001
3002   IsTopNode = true;
3003   Top.removeReady(SU);
3004
3005   DEBUG(dbgs() << "Scheduling SU(" << SU->NodeNum << ") " << *SU->getInstr());
3006   return SU;
3007 }
3008
3009 /// Called after ScheduleDAGMI has scheduled an instruction and updated
3010 /// scheduled/remaining flags in the DAG nodes.
3011 void PostGenericScheduler::schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
3012   SU->TopReadyCycle = std::max(SU->TopReadyCycle, Top.getCurrCycle());
3013   Top.bumpNode(SU);
3014 }
3015
3016 /// Create a generic scheduler with no vreg liveness or DAG mutation passes.
3017 static ScheduleDAGInstrs *createGenericSchedPostRA(MachineSchedContext *C) {
3018   return new ScheduleDAGMI(C, make_unique<PostGenericScheduler>(C), /*IsPostRA=*/true);
3019 }
3020
3021 //===----------------------------------------------------------------------===//
3022 // ILP Scheduler. Currently for experimental analysis of heuristics.
3023 //===----------------------------------------------------------------------===//
3024
3025 namespace {
3026 /// \brief Order nodes by the ILP metric.
3027 struct ILPOrder {
3028   const SchedDFSResult *DFSResult;
3029   const BitVector *ScheduledTrees;
3030   bool MaximizeILP;
3031
3032   ILPOrder(bool MaxILP)
3033     : DFSResult(nullptr), ScheduledTrees(nullptr), MaximizeILP(MaxILP) {}
3034
3035   /// \brief Apply a less-than relation on node priority.
3036   ///
3037   /// (Return true if A comes after B in the Q.)
3038   bool operator()(const SUnit *A, const SUnit *B) const {
3039     unsigned SchedTreeA = DFSResult->getSubtreeID(A);
3040     unsigned SchedTreeB = DFSResult->getSubtreeID(B);
3041     if (SchedTreeA != SchedTreeB) {
3042       // Unscheduled trees have lower priority.
3043       if (ScheduledTrees->test(SchedTreeA) != ScheduledTrees->test(SchedTreeB))
3044         return ScheduledTrees->test(SchedTreeB);
3045
3046       // Trees with shallower connections have have lower priority.
3047       if (DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeA)
3048           != DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeB)) {
3049         return DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeA)
3050           < DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeB);
3051       }
3052     }
3053     if (MaximizeILP)
3054       return DFSResult->getILP(A) < DFSResult->getILP(B);
3055     else
3056       return DFSResult->getILP(A) > DFSResult->getILP(B);
3057   }
3058 };
3059
3060 /// \brief Schedule based on the ILP metric.
3061 class ILPScheduler : public MachineSchedStrategy {
3062   ScheduleDAGMILive *DAG;
3063   ILPOrder Cmp;
3064
3065   std::vector<SUnit*> ReadyQ;
3066 public:
3067   ILPScheduler(bool MaximizeILP): DAG(nullptr), Cmp(MaximizeILP) {}
3068
3069   void initialize(ScheduleDAGMI *dag) override {
3070     assert(dag->hasVRegLiveness() && "ILPScheduler needs vreg liveness");
3071     DAG = static_cast<ScheduleDAGMILive*>(dag);
3072     DAG->computeDFSResult();
3073     Cmp.DFSResult = DAG->getDFSResult();
3074     Cmp.ScheduledTrees = &DAG->getScheduledTrees();
3075     ReadyQ.clear();
3076   }
3077
3078   void registerRoots() override {
3079     // Restore the heap in ReadyQ with the updated DFS results.
3080     std::make_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
3081   }
3082
3083   /// Implement MachineSchedStrategy interface.
3084   /// -----------------------------------------
3085
3086   /// Callback to select the highest priority node from the ready Q.
3087   SUnit *pickNode(bool &IsTopNode) override {
3088     if (ReadyQ.empty()) return nullptr;
3089     std::pop_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
3090     SUnit *SU = ReadyQ.back();
3091     ReadyQ.pop_back();
3092     IsTopNode = false;
3093     DEBUG(dbgs() << "Pick node " << "SU(" << SU->NodeNum << ") "
3094           << " ILP: " << DAG->getDFSResult()->getILP(SU)
3095           << " Tree: " << DAG->getDFSResult()->getSubtreeID(SU) << " @"
3096           << DAG->getDFSResult()->getSubtreeLevel(
3097             DAG->getDFSResult()->getSubtreeID(SU)) << '\n'
3098           << "Scheduling " << *SU->getInstr());
3099     return SU;
3100   }
3101
3102   /// \brief Scheduler callback to notify that a new subtree is scheduled.
3103   void scheduleTree(unsigned SubtreeID) override {
3104     std::make_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
3105   }
3106
3107   /// Callback after a node is scheduled. Mark a newly scheduled tree, notify
3108   /// DFSResults, and resort the priority Q.
3109   void schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) override {
3110     assert(!IsTopNode && "SchedDFSResult needs bottom-up");
3111   }
3112
3113   void releaseTopNode(SUnit *) override { /*only called for top roots*/ }
3114
3115   void releaseBottomNode(SUnit *SU) override {
3116     ReadyQ.push_back(SU);
3117     std::push_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
3118   }
3119 };
3120 } // namespace
3121
3122 static ScheduleDAGInstrs *createILPMaxScheduler(MachineSchedContext *C) {
3123   return new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<ILPScheduler>(true));
3124 }
3125 static ScheduleDAGInstrs *createILPMinScheduler(MachineSchedContext *C) {
3126   return new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<ILPScheduler>(false));
3127 }
3128 static MachineSchedRegistry ILPMaxRegistry(
3129   "ilpmax", "Schedule bottom-up for max ILP", createILPMaxScheduler);
3130 static MachineSchedRegistry ILPMinRegistry(
3131   "ilpmin", "Schedule bottom-up for min ILP", createILPMinScheduler);
3132
3133 //===----------------------------------------------------------------------===//
3134 // Machine Instruction Shuffler for Correctness Testing
3135 //===----------------------------------------------------------------------===//
3136
3137 #ifndef NDEBUG
3138 namespace {
3139 /// Apply a less-than relation on the node order, which corresponds to the
3140 /// instruction order prior to scheduling. IsReverse implements greater-than.
3141 template<bool IsReverse>
3142 struct SUnitOrder {
3143   bool operator()(SUnit *A, SUnit *B) const {
3144     if (IsReverse)
3145       return A->NodeNum > B->NodeNum;
3146     else
3147       return A->NodeNum < B->NodeNum;
3148   }
3149 };
3150
3151 /// Reorder instructions as much as possible.
3152 class InstructionShuffler : public MachineSchedStrategy {
3153   bool IsAlternating;
3154   bool IsTopDown;
3155
3156   // Using a less-than relation (SUnitOrder<false>) for the TopQ priority
3157   // gives nodes with a higher number higher priority causing the latest
3158   // instructions to be scheduled first.
3159   PriorityQueue<SUnit*, std::vector<SUnit*>, SUnitOrder<false> >
3160     TopQ;
3161   // When scheduling bottom-up, use greater-than as the queue priority.
3162   PriorityQueue<SUnit*, std::vector<SUnit*>, SUnitOrder<true> >
3163     BottomQ;
3164 public:
3165   InstructionShuffler(bool alternate, bool topdown)
3166     : IsAlternating(alternate), IsTopDown(topdown) {}
3167
3168   void initialize(ScheduleDAGMI*) override {
3169     TopQ.clear();
3170     BottomQ.clear();
3171   }
3172
3173   /// Implement MachineSchedStrategy interface.
3174   /// -----------------------------------------
3175
3176   SUnit *pickNode(bool &IsTopNode) override {
3177     SUnit *SU;
3178     if (IsTopDown) {
3179       do {
3180         if (TopQ.empty()) return nullptr;
3181         SU = TopQ.top();
3182         TopQ.pop();
3183       } while (SU->isScheduled);
3184       IsTopNode = true;
3185     }
3186     else {
3187       do {
3188         if (BottomQ.empty()) return nullptr;
3189         SU = BottomQ.top();
3190         BottomQ.pop();
3191       } while (SU->isScheduled);
3192       IsTopNode = false;
3193     }
3194     if (IsAlternating)
3195       IsTopDown = !IsTopDown;
3196     return SU;
3197   }
3198
3199   void schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) override {}
3200
3201   void releaseTopNode(SUnit *SU) override {
3202     TopQ.push(SU);
3203   }
3204   void releaseBottomNode(SUnit *SU) override {
3205     BottomQ.push(SU);
3206   }
3207 };
3208 } // namespace
3209
3210 static ScheduleDAGInstrs *createInstructionShuffler(MachineSchedContext *C) {
3211   bool Alternate = !ForceTopDown && !ForceBottomUp;
3212   bool TopDown = !ForceBottomUp;
3213   assert((TopDown || !ForceTopDown) &&
3214          "-misched-topdown incompatible with -misched-bottomup");
3215   return new ScheduleDAGMILive(C, make_unique<InstructionShuffler>(Alternate, TopDown));
3216 }
3217 static MachineSchedRegistry ShufflerRegistry(
3218   "shuffle", "Shuffle machine instructions alternating directions",
3219   createInstructionShuffler);
3220 #endif // !NDEBUG
3221
3222 //===----------------------------------------------------------------------===//
3223 // GraphWriter support for ScheduleDAGMILive.
3224 //===----------------------------------------------------------------------===//
3225
3226 #ifndef NDEBUG
3227 namespace llvm {
3228
3229 template<> struct GraphTraits<
3230   ScheduleDAGMI*> : public GraphTraits<ScheduleDAG*> {};
3231
3232 template<>
3233 struct DOTGraphTraits<ScheduleDAGMI*> : public DefaultDOTGraphTraits {
3234
3235   DOTGraphTraits (bool isSimple=false) : DefaultDOTGraphTraits(isSimple) {}
3236
3237   static std::string getGraphName(const ScheduleDAG *G) {
3238     return G->MF.getName();
3239   }
3240
3241   static bool renderGraphFromBottomUp() {
3242     return true;
3243   }
3244
3245   static bool isNodeHidden(const SUnit *Node) {
3246     return (Node->Preds.size() > 10 || Node->Succs.size() > 10);
3247   }
3248
3249   static bool hasNodeAddressLabel(const SUnit *Node,
3250                                   const ScheduleDAG *Graph) {
3251     return false;
3252   }
3253
3254   /// If you want to override the dot attributes printed for a particular
3255   /// edge, override this method.
3256   static std::string getEdgeAttributes(const SUnit *Node,
3257                                        SUnitIterator EI,
3258                                        const ScheduleDAG *Graph) {
3259     if (EI.isArtificialDep())
3260       return "color=cyan,style=dashed";
3261     if (EI.isCtrlDep())
3262       return "color=blue,style=dashed";
3263     return "";
3264   }
3265
3266   static std::string getNodeLabel(const SUnit *SU, const ScheduleDAG *G) {
3267     std::string Str;
3268     raw_string_ostream SS(Str);
3269     const ScheduleDAGMI *DAG = static_cast<const ScheduleDAGMI*>(G);
3270     const SchedDFSResult *DFS = DAG->hasVRegLiveness() ?
3271       static_cast<const ScheduleDAGMILive*>(G)->getDFSResult() : nullptr;
3272     SS << "SU:" << SU->NodeNum;
3273     if (DFS)
3274       SS << " I:" << DFS->getNumInstrs(SU);
3275     return SS.str();
3276   }
3277   static std::string getNodeDescription(const SUnit *SU, const ScheduleDAG *G) {
3278     return G->getGraphNodeLabel(SU);
3279   }
3280
3281   static std::string getNodeAttributes(const SUnit *N, const ScheduleDAG *G) {
3282     std::string Str("shape=Mrecord");
3283     const ScheduleDAGMI *DAG = static_cast<const ScheduleDAGMI*>(G);
3284     const SchedDFSResult *DFS = DAG->hasVRegLiveness() ?
3285       static_cast<const ScheduleDAGMILive*>(G)->getDFSResult() : nullptr;
3286     if (DFS) {
3287       Str += ",style=filled,fillcolor=\"#";
3288       Str += DOT::getColorString(DFS->getSubtreeID(N));
3289       Str += '"';
3290     }
3291     return Str;
3292   }
3293 };
3294 } // namespace llvm
3295 #endif // NDEBUG
3296
3297 /// viewGraph - Pop up a ghostview window with the reachable parts of the DAG
3298 /// rendered using 'dot'.
3299 ///
3300 void ScheduleDAGMI::viewGraph(const Twine &Name, const Twine &Title) {
3301 #ifndef NDEBUG
3302   ViewGraph(this, Name, false, Title);
3303 #else
3304   errs() << "ScheduleDAGMI::viewGraph is only available in debug builds on "
3305          << "systems with Graphviz or gv!\n";
3306 #endif  // NDEBUG
3307 }
3308
3309 /// Out-of-line implementation with no arguments is handy for gdb.
3310 void ScheduleDAGMI::viewGraph() {
3311   viewGraph(getDAGName(), "Scheduling-Units Graph for " + getDAGName());
3312 }