Adds cyclic critical path computation and heuristics, temporarily disabled.
[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 #define DEBUG_TYPE "misched"
16
17 #include "llvm/CodeGen/MachineScheduler.h"
18 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
19 #include "llvm/ADT/PriorityQueue.h"
20 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
21 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
25 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
26 #include "llvm/CodeGen/RegisterClassInfo.h"
27 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDFS.h"
28 #include "llvm/CodeGen/ScheduleHazardRecognizer.h"
29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
32 #include "llvm/Support/GraphWriter.h"
33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
34 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
35 #include <queue>
36
37 using namespace llvm;
38
39 namespace llvm {
40 cl::opt<bool> ForceTopDown("misched-topdown", cl::Hidden,
41                            cl::desc("Force top-down list scheduling"));
42 cl::opt<bool> ForceBottomUp("misched-bottomup", cl::Hidden,
43                             cl::desc("Force bottom-up list scheduling"));
44 }
45
46 #ifndef NDEBUG
47 static cl::opt<bool> ViewMISchedDAGs("view-misched-dags", cl::Hidden,
48   cl::desc("Pop up a window to show MISched dags after they are processed"));
49
50 static cl::opt<unsigned> MISchedCutoff("misched-cutoff", cl::Hidden,
51   cl::desc("Stop scheduling after N instructions"), cl::init(~0U));
52 #else
53 static bool ViewMISchedDAGs = false;
54 #endif // NDEBUG
55
56 static cl::opt<bool> EnableCyclicPath("misched-cyclicpath", cl::Hidden,
57   cl::desc("Enable cyclic critical path analysis."), cl::init(false));
58
59 static cl::opt<bool> EnableLoadCluster("misched-cluster", cl::Hidden,
60   cl::desc("Enable load clustering."), cl::init(true));
61
62 // Experimental heuristics
63 static cl::opt<bool> EnableMacroFusion("misched-fusion", cl::Hidden,
64   cl::desc("Enable scheduling for macro fusion."), cl::init(true));
65
66 static cl::opt<bool> VerifyScheduling("verify-misched", cl::Hidden,
67   cl::desc("Verify machine instrs before and after machine scheduling"));
68
69 // DAG subtrees must have at least this many nodes.
70 static const unsigned MinSubtreeSize = 8;
71
72 //===----------------------------------------------------------------------===//
73 // Machine Instruction Scheduling Pass and Registry
74 //===----------------------------------------------------------------------===//
75
76 MachineSchedContext::MachineSchedContext():
77     MF(0), MLI(0), MDT(0), PassConfig(0), AA(0), LIS(0) {
78   RegClassInfo = new RegisterClassInfo();
79 }
80
81 MachineSchedContext::~MachineSchedContext() {
82   delete RegClassInfo;
83 }
84
85 namespace {
86 /// MachineScheduler runs after coalescing and before register allocation.
87 class MachineScheduler : public MachineSchedContext,
88                          public MachineFunctionPass {
89 public:
90   MachineScheduler();
91
92   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
93
94   virtual void releaseMemory() {}
95
96   virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction&);
97
98   virtual void print(raw_ostream &O, const Module* = 0) const;
99
100   static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
101 };
102 } // namespace
103
104 char MachineScheduler::ID = 0;
105
106 char &llvm::MachineSchedulerID = MachineScheduler::ID;
107
108 INITIALIZE_PASS_BEGIN(MachineScheduler, "misched",
109                       "Machine Instruction Scheduler", false, false)
110 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
111 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
112 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveIntervals)
113 INITIALIZE_PASS_END(MachineScheduler, "misched",
114                     "Machine Instruction Scheduler", false, false)
115
116 MachineScheduler::MachineScheduler()
117 : MachineFunctionPass(ID) {
118   initializeMachineSchedulerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
119 }
120
121 void MachineScheduler::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
122   AU.setPreservesCFG();
123   AU.addRequiredID(MachineDominatorsID);
124   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
125   AU.addRequired<AliasAnalysis>();
126   AU.addRequired<TargetPassConfig>();
127   AU.addRequired<SlotIndexes>();
128   AU.addPreserved<SlotIndexes>();
129   AU.addRequired<LiveIntervals>();
130   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
131   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
132 }
133
134 MachinePassRegistry MachineSchedRegistry::Registry;
135
136 /// A dummy default scheduler factory indicates whether the scheduler
137 /// is overridden on the command line.
138 static ScheduleDAGInstrs *useDefaultMachineSched(MachineSchedContext *C) {
139   return 0;
140 }
141
142 /// MachineSchedOpt allows command line selection of the scheduler.
143 static cl::opt<MachineSchedRegistry::ScheduleDAGCtor, false,
144                RegisterPassParser<MachineSchedRegistry> >
145 MachineSchedOpt("misched",
146                 cl::init(&useDefaultMachineSched), cl::Hidden,
147                 cl::desc("Machine instruction scheduler to use"));
148
149 static MachineSchedRegistry
150 DefaultSchedRegistry("default", "Use the target's default scheduler choice.",
151                      useDefaultMachineSched);
152
153 /// Forward declare the standard machine scheduler. This will be used as the
154 /// default scheduler if the target does not set a default.
155 static ScheduleDAGInstrs *createConvergingSched(MachineSchedContext *C);
156
157
158 /// Decrement this iterator until reaching the top or a non-debug instr.
159 static MachineBasicBlock::iterator
160 priorNonDebug(MachineBasicBlock::iterator I, MachineBasicBlock::iterator Beg) {
161   assert(I != Beg && "reached the top of the region, cannot decrement");
162   while (--I != Beg) {
163     if (!I->isDebugValue())
164       break;
165   }
166   return I;
167 }
168
169 /// If this iterator is a debug value, increment until reaching the End or a
170 /// non-debug instruction.
171 static MachineBasicBlock::iterator
172 nextIfDebug(MachineBasicBlock::iterator I, MachineBasicBlock::iterator End) {
173   for(; I != End; ++I) {
174     if (!I->isDebugValue())
175       break;
176   }
177   return I;
178 }
179
180 /// Top-level MachineScheduler pass driver.
181 ///
182 /// Visit blocks in function order. Divide each block into scheduling regions
183 /// and visit them bottom-up. Visiting regions bottom-up is not required, but is
184 /// consistent with the DAG builder, which traverses the interior of the
185 /// scheduling regions bottom-up.
186 ///
187 /// This design avoids exposing scheduling boundaries to the DAG builder,
188 /// simplifying the DAG builder's support for "special" target instructions.
189 /// At the same time the design allows target schedulers to operate across
190 /// scheduling boundaries, for example to bundle the boudary instructions
191 /// without reordering them. This creates complexity, because the target
192 /// scheduler must update the RegionBegin and RegionEnd positions cached by
193 /// ScheduleDAGInstrs whenever adding or removing instructions. A much simpler
194 /// design would be to split blocks at scheduling boundaries, but LLVM has a
195 /// general bias against block splitting purely for implementation simplicity.
196 bool MachineScheduler::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
197   DEBUG(dbgs() << "Before MISsched:\n"; mf.print(dbgs()));
198
199   // Initialize the context of the pass.
200   MF = &mf;
201   MLI = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
202   MDT = &getAnalysis<MachineDominatorTree>();
203   PassConfig = &getAnalysis<TargetPassConfig>();
204   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
205
206   LIS = &getAnalysis<LiveIntervals>();
207   const TargetInstrInfo *TII = MF->getTarget().getInstrInfo();
208
209   if (VerifyScheduling) {
210     DEBUG(LIS->dump());
211     MF->verify(this, "Before machine scheduling.");
212   }
213   RegClassInfo->runOnMachineFunction(*MF);
214
215   // Select the scheduler, or set the default.
216   MachineSchedRegistry::ScheduleDAGCtor Ctor = MachineSchedOpt;
217   if (Ctor == useDefaultMachineSched) {
218     // Get the default scheduler set by the target.
219     Ctor = MachineSchedRegistry::getDefault();
220     if (!Ctor) {
221       Ctor = createConvergingSched;
222       MachineSchedRegistry::setDefault(Ctor);
223     }
224   }
225   // Instantiate the selected scheduler.
226   OwningPtr<ScheduleDAGInstrs> Scheduler(Ctor(this));
227
228   // Visit all machine basic blocks.
229   //
230   // TODO: Visit blocks in global postorder or postorder within the bottom-up
231   // loop tree. Then we can optionally compute global RegPressure.
232   for (MachineFunction::iterator MBB = MF->begin(), MBBEnd = MF->end();
233        MBB != MBBEnd; ++MBB) {
234
235     Scheduler->startBlock(MBB);
236
237     // Break the block into scheduling regions [I, RegionEnd), and schedule each
238     // region as soon as it is discovered. RegionEnd points the scheduling
239     // boundary at the bottom of the region. The DAG does not include RegionEnd,
240     // but the region does (i.e. the next RegionEnd is above the previous
241     // RegionBegin). If the current block has no terminator then RegionEnd ==
242     // MBB->end() for the bottom region.
243     //
244     // The Scheduler may insert instructions during either schedule() or
245     // exitRegion(), even for empty regions. So the local iterators 'I' and
246     // 'RegionEnd' are invalid across these calls.
247     unsigned RemainingInstrs = MBB->size();
248     for(MachineBasicBlock::iterator RegionEnd = MBB->end();
249         RegionEnd != MBB->begin(); RegionEnd = Scheduler->begin()) {
250
251       // Avoid decrementing RegionEnd for blocks with no terminator.
252       if (RegionEnd != MBB->end()
253           || TII->isSchedulingBoundary(llvm::prior(RegionEnd), MBB, *MF)) {
254         --RegionEnd;
255         // Count the boundary instruction.
256         --RemainingInstrs;
257       }
258
259       // The next region starts above the previous region. Look backward in the
260       // instruction stream until we find the nearest boundary.
261       unsigned NumRegionInstrs = 0;
262       MachineBasicBlock::iterator I = RegionEnd;
263       for(;I != MBB->begin(); --I, --RemainingInstrs, ++NumRegionInstrs) {
264         if (TII->isSchedulingBoundary(llvm::prior(I), MBB, *MF))
265           break;
266       }
267       // Notify the scheduler of the region, even if we may skip scheduling
268       // it. Perhaps it still needs to be bundled.
269       Scheduler->enterRegion(MBB, I, RegionEnd, NumRegionInstrs);
270
271       // Skip empty scheduling regions (0 or 1 schedulable instructions).
272       if (I == RegionEnd || I == llvm::prior(RegionEnd)) {
273         // Close the current region. Bundle the terminator if needed.
274         // This invalidates 'RegionEnd' and 'I'.
275         Scheduler->exitRegion();
276         continue;
277       }
278       DEBUG(dbgs() << "********** MI Scheduling **********\n");
279       DEBUG(dbgs() << MF->getName()
280             << ":BB#" << MBB->getNumber() << " " << MBB->getName()
281             << "\n  From: " << *I << "    To: ";
282             if (RegionEnd != MBB->end()) dbgs() << *RegionEnd;
283             else dbgs() << "End";
284             dbgs() << " RegionInstrs: " << NumRegionInstrs
285             << " Remaining: " << RemainingInstrs << "\n");
286
287       // Schedule a region: possibly reorder instructions.
288       // This invalidates 'RegionEnd' and 'I'.
289       Scheduler->schedule();
290
291       // Close the current region.
292       Scheduler->exitRegion();
293
294       // Scheduling has invalidated the current iterator 'I'. Ask the
295       // scheduler for the top of it's scheduled region.
296       RegionEnd = Scheduler->begin();
297     }
298     assert(RemainingInstrs == 0 && "Instruction count mismatch!");
299     Scheduler->finishBlock();
300   }
301   Scheduler->finalizeSchedule();
302   DEBUG(LIS->dump());
303   if (VerifyScheduling)
304     MF->verify(this, "After machine scheduling.");
305   return true;
306 }
307
308 void MachineScheduler::print(raw_ostream &O, const Module* m) const {
309   // unimplemented
310 }
311
312 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
313 void ReadyQueue::dump() {
314   dbgs() << Name << ": ";
315   for (unsigned i = 0, e = Queue.size(); i < e; ++i)
316     dbgs() << Queue[i]->NodeNum << " ";
317   dbgs() << "\n";
318 }
319 #endif
320
321 //===----------------------------------------------------------------------===//
322 // ScheduleDAGMI - Base class for MachineInstr scheduling with LiveIntervals
323 // preservation.
324 //===----------------------------------------------------------------------===//
325
326 ScheduleDAGMI::~ScheduleDAGMI() {
327   delete DFSResult;
328   DeleteContainerPointers(Mutations);
329   delete SchedImpl;
330 }
331
332 bool ScheduleDAGMI::canAddEdge(SUnit *SuccSU, SUnit *PredSU) {
333   return SuccSU == &ExitSU || !Topo.IsReachable(PredSU, SuccSU);
334 }
335
336 bool ScheduleDAGMI::addEdge(SUnit *SuccSU, const SDep &PredDep) {
337   if (SuccSU != &ExitSU) {
338     // Do not use WillCreateCycle, it assumes SD scheduling.
339     // If Pred is reachable from Succ, then the edge creates a cycle.
340     if (Topo.IsReachable(PredDep.getSUnit(), SuccSU))
341       return false;
342     Topo.AddPred(SuccSU, PredDep.getSUnit());
343   }
344   SuccSU->addPred(PredDep, /*Required=*/!PredDep.isArtificial());
345   // Return true regardless of whether a new edge needed to be inserted.
346   return true;
347 }
348
349 /// ReleaseSucc - Decrement the NumPredsLeft count of a successor. When
350 /// NumPredsLeft reaches zero, release the successor node.
351 ///
352 /// FIXME: Adjust SuccSU height based on MinLatency.
353 void ScheduleDAGMI::releaseSucc(SUnit *SU, SDep *SuccEdge) {
354   SUnit *SuccSU = SuccEdge->getSUnit();
355
356   if (SuccEdge->isWeak()) {
357     --SuccSU->WeakPredsLeft;
358     if (SuccEdge->isCluster())
359       NextClusterSucc = SuccSU;
360     return;
361   }
362 #ifndef NDEBUG
363   if (SuccSU->NumPredsLeft == 0) {
364     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
365     SuccSU->dump(this);
366     dbgs() << " has been released too many times!\n";
367     llvm_unreachable(0);
368   }
369 #endif
370   --SuccSU->NumPredsLeft;
371   if (SuccSU->NumPredsLeft == 0 && SuccSU != &ExitSU)
372     SchedImpl->releaseTopNode(SuccSU);
373 }
374
375 /// releaseSuccessors - Call releaseSucc on each of SU's successors.
376 void ScheduleDAGMI::releaseSuccessors(SUnit *SU) {
377   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
378        I != E; ++I) {
379     releaseSucc(SU, &*I);
380   }
381 }
382
383 /// ReleasePred - Decrement the NumSuccsLeft count of a predecessor. When
384 /// NumSuccsLeft reaches zero, release the predecessor node.
385 ///
386 /// FIXME: Adjust PredSU height based on MinLatency.
387 void ScheduleDAGMI::releasePred(SUnit *SU, SDep *PredEdge) {
388   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
389
390   if (PredEdge->isWeak()) {
391     --PredSU->WeakSuccsLeft;
392     if (PredEdge->isCluster())
393       NextClusterPred = PredSU;
394     return;
395   }
396 #ifndef NDEBUG
397   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
398     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
399     PredSU->dump(this);
400     dbgs() << " has been released too many times!\n";
401     llvm_unreachable(0);
402   }
403 #endif
404   --PredSU->NumSuccsLeft;
405   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0 && PredSU != &EntrySU)
406     SchedImpl->releaseBottomNode(PredSU);
407 }
408
409 /// releasePredecessors - Call releasePred on each of SU's predecessors.
410 void ScheduleDAGMI::releasePredecessors(SUnit *SU) {
411   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
412        I != E; ++I) {
413     releasePred(SU, &*I);
414   }
415 }
416
417 /// This is normally called from the main scheduler loop but may also be invoked
418 /// by the scheduling strategy to perform additional code motion.
419 void ScheduleDAGMI::moveInstruction(MachineInstr *MI,
420                                     MachineBasicBlock::iterator InsertPos) {
421   // Advance RegionBegin if the first instruction moves down.
422   if (&*RegionBegin == MI)
423     ++RegionBegin;
424
425   // Update the instruction stream.
426   BB->splice(InsertPos, BB, MI);
427
428   // Update LiveIntervals
429   LIS->handleMove(MI, /*UpdateFlags=*/true);
430
431   // Recede RegionBegin if an instruction moves above the first.
432   if (RegionBegin == InsertPos)
433     RegionBegin = MI;
434 }
435
436 bool ScheduleDAGMI::checkSchedLimit() {
437 #ifndef NDEBUG
438   if (NumInstrsScheduled == MISchedCutoff && MISchedCutoff != ~0U) {
439     CurrentTop = CurrentBottom;
440     return false;
441   }
442   ++NumInstrsScheduled;
443 #endif
444   return true;
445 }
446
447 /// enterRegion - Called back from MachineScheduler::runOnMachineFunction after
448 /// crossing a scheduling boundary. [begin, end) includes all instructions in
449 /// the region, including the boundary itself and single-instruction regions
450 /// that don't get scheduled.
451 void ScheduleDAGMI::enterRegion(MachineBasicBlock *bb,
452                                 MachineBasicBlock::iterator begin,
453                                 MachineBasicBlock::iterator end,
454                                 unsigned regioninstrs)
455 {
456   ScheduleDAGInstrs::enterRegion(bb, begin, end, regioninstrs);
457
458   // For convenience remember the end of the liveness region.
459   LiveRegionEnd =
460     (RegionEnd == bb->end()) ? RegionEnd : llvm::next(RegionEnd);
461 }
462
463 // Setup the register pressure trackers for the top scheduled top and bottom
464 // scheduled regions.
465 void ScheduleDAGMI::initRegPressure() {
466   TopRPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, RegionBegin);
467   BotRPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, LiveRegionEnd);
468
469   // Close the RPTracker to finalize live ins.
470   RPTracker.closeRegion();
471
472   DEBUG(RPTracker.dump());
473
474   // Initialize the live ins and live outs.
475   TopRPTracker.addLiveRegs(RPTracker.getPressure().LiveInRegs);
476   BotRPTracker.addLiveRegs(RPTracker.getPressure().LiveOutRegs);
477
478   // Close one end of the tracker so we can call
479   // getMaxUpward/DownwardPressureDelta before advancing across any
480   // instructions. This converts currently live regs into live ins/outs.
481   TopRPTracker.closeTop();
482   BotRPTracker.closeBottom();
483
484   BotRPTracker.initLiveThru(RPTracker);
485   if (!BotRPTracker.getLiveThru().empty()) {
486     TopRPTracker.initLiveThru(BotRPTracker.getLiveThru());
487     DEBUG(dbgs() << "Live Thru: ";
488           dumpRegSetPressure(BotRPTracker.getLiveThru(), TRI));
489   };
490
491   // Account for liveness generated by the region boundary.
492   if (LiveRegionEnd != RegionEnd)
493     BotRPTracker.recede();
494
495   assert(BotRPTracker.getPos() == RegionEnd && "Can't find the region bottom");
496
497   // Cache the list of excess pressure sets in this region. This will also track
498   // the max pressure in the scheduled code for these sets.
499   RegionCriticalPSets.clear();
500   const std::vector<unsigned> &RegionPressure =
501     RPTracker.getPressure().MaxSetPressure;
502   for (unsigned i = 0, e = RegionPressure.size(); i < e; ++i) {
503     unsigned Limit = RegClassInfo->getRegPressureSetLimit(i);
504     if (RegionPressure[i] > Limit) {
505       DEBUG(dbgs() << TRI->getRegPressureSetName(i)
506             << " Limit " << Limit
507             << " Actual " << RegionPressure[i] << "\n");
508       RegionCriticalPSets.push_back(PressureElement(i, 0));
509     }
510   }
511   DEBUG(dbgs() << "Excess PSets: ";
512         for (unsigned i = 0, e = RegionCriticalPSets.size(); i != e; ++i)
513           dbgs() << TRI->getRegPressureSetName(
514             RegionCriticalPSets[i].PSetID) << " ";
515         dbgs() << "\n");
516 }
517
518 // FIXME: When the pressure tracker deals in pressure differences then we won't
519 // iterate over all RegionCriticalPSets[i].
520 void ScheduleDAGMI::
521 updateScheduledPressure(const std::vector<unsigned> &NewMaxPressure) {
522   for (unsigned i = 0, e = RegionCriticalPSets.size(); i < e; ++i) {
523     unsigned ID = RegionCriticalPSets[i].PSetID;
524     int &MaxUnits = RegionCriticalPSets[i].UnitIncrease;
525     if ((int)NewMaxPressure[ID] > MaxUnits)
526       MaxUnits = NewMaxPressure[ID];
527   }
528   DEBUG(
529     for (unsigned i = 0, e = NewMaxPressure.size(); i < e; ++i) {
530       unsigned Limit = RegClassInfo->getRegPressureSetLimit(i);
531       if (NewMaxPressure[i] > Limit ) {
532         dbgs() << "  " << TRI->getRegPressureSetName(i) << ": "
533                << NewMaxPressure[i] << " > " << Limit << "\n";
534       }
535     });
536 }
537
538 /// schedule - Called back from MachineScheduler::runOnMachineFunction
539 /// after setting up the current scheduling region. [RegionBegin, RegionEnd)
540 /// only includes instructions that have DAG nodes, not scheduling boundaries.
541 ///
542 /// This is a skeletal driver, with all the functionality pushed into helpers,
543 /// so that it can be easilly extended by experimental schedulers. Generally,
544 /// implementing MachineSchedStrategy should be sufficient to implement a new
545 /// scheduling algorithm. However, if a scheduler further subclasses
546 /// ScheduleDAGMI then it will want to override this virtual method in order to
547 /// update any specialized state.
548 void ScheduleDAGMI::schedule() {
549   buildDAGWithRegPressure();
550
551   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
552
553   postprocessDAG();
554
555   SmallVector<SUnit*, 8> TopRoots, BotRoots;
556   findRootsAndBiasEdges(TopRoots, BotRoots);
557
558   // Initialize the strategy before modifying the DAG.
559   // This may initialize a DFSResult to be used for queue priority.
560   SchedImpl->initialize(this);
561
562   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
563           SUnits[su].dumpAll(this));
564   if (ViewMISchedDAGs) viewGraph();
565
566   // Initialize ready queues now that the DAG and priority data are finalized.
567   initQueues(TopRoots, BotRoots);
568
569   bool IsTopNode = false;
570   while (SUnit *SU = SchedImpl->pickNode(IsTopNode)) {
571     assert(!SU->isScheduled && "Node already scheduled");
572     if (!checkSchedLimit())
573       break;
574
575     scheduleMI(SU, IsTopNode);
576
577     updateQueues(SU, IsTopNode);
578   }
579   assert(CurrentTop == CurrentBottom && "Nonempty unscheduled zone.");
580
581   placeDebugValues();
582
583   DEBUG({
584       unsigned BBNum = begin()->getParent()->getNumber();
585       dbgs() << "*** Final schedule for BB#" << BBNum << " ***\n";
586       dumpSchedule();
587       dbgs() << '\n';
588     });
589 }
590
591 /// Build the DAG and setup three register pressure trackers.
592 void ScheduleDAGMI::buildDAGWithRegPressure() {
593   // Initialize the register pressure tracker used by buildSchedGraph.
594   RPTracker.init(&MF, RegClassInfo, LIS, BB, LiveRegionEnd,
595                  /*TrackUntiedDefs=*/true);
596
597   // Account for liveness generate by the region boundary.
598   if (LiveRegionEnd != RegionEnd)
599     RPTracker.recede();
600
601   // Build the DAG, and compute current register pressure.
602   buildSchedGraph(AA, &RPTracker);
603
604   // Initialize top/bottom trackers after computing region pressure.
605   initRegPressure();
606 }
607
608 /// Apply each ScheduleDAGMutation step in order.
609 void ScheduleDAGMI::postprocessDAG() {
610   for (unsigned i = 0, e = Mutations.size(); i < e; ++i) {
611     Mutations[i]->apply(this);
612   }
613 }
614
615 void ScheduleDAGMI::computeDFSResult() {
616   if (!DFSResult)
617     DFSResult = new SchedDFSResult(/*BottomU*/true, MinSubtreeSize);
618   DFSResult->clear();
619   ScheduledTrees.clear();
620   DFSResult->resize(SUnits.size());
621   DFSResult->compute(SUnits);
622   ScheduledTrees.resize(DFSResult->getNumSubtrees());
623 }
624
625 void ScheduleDAGMI::findRootsAndBiasEdges(SmallVectorImpl<SUnit*> &TopRoots,
626                                           SmallVectorImpl<SUnit*> &BotRoots) {
627   for (std::vector<SUnit>::iterator
628          I = SUnits.begin(), E = SUnits.end(); I != E; ++I) {
629     SUnit *SU = &(*I);
630     assert(!SU->isBoundaryNode() && "Boundary node should not be in SUnits");
631
632     // Order predecessors so DFSResult follows the critical path.
633     SU->biasCriticalPath();
634
635     // A SUnit is ready to top schedule if it has no predecessors.
636     if (!I->NumPredsLeft)
637       TopRoots.push_back(SU);
638     // A SUnit is ready to bottom schedule if it has no successors.
639     if (!I->NumSuccsLeft)
640       BotRoots.push_back(SU);
641   }
642   ExitSU.biasCriticalPath();
643 }
644
645 /// Identify DAG roots and setup scheduler queues.
646 void ScheduleDAGMI::initQueues(ArrayRef<SUnit*> TopRoots,
647                                ArrayRef<SUnit*> BotRoots) {
648   NextClusterSucc = NULL;
649   NextClusterPred = NULL;
650
651   // Release all DAG roots for scheduling, not including EntrySU/ExitSU.
652   //
653   // Nodes with unreleased weak edges can still be roots.
654   // Release top roots in forward order.
655   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
656          I = TopRoots.begin(), E = TopRoots.end(); I != E; ++I) {
657     SchedImpl->releaseTopNode(*I);
658   }
659   // Release bottom roots in reverse order so the higher priority nodes appear
660   // first. This is more natural and slightly more efficient.
661   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_reverse_iterator
662          I = BotRoots.rbegin(), E = BotRoots.rend(); I != E; ++I) {
663     SchedImpl->releaseBottomNode(*I);
664   }
665
666   releaseSuccessors(&EntrySU);
667   releasePredecessors(&ExitSU);
668
669   SchedImpl->registerRoots();
670
671   // Advance past initial DebugValues.
672   assert(TopRPTracker.getPos() == RegionBegin && "bad initial Top tracker");
673   CurrentTop = nextIfDebug(RegionBegin, RegionEnd);
674   TopRPTracker.setPos(CurrentTop);
675
676   CurrentBottom = RegionEnd;
677 }
678
679 /// Move an instruction and update register pressure.
680 void ScheduleDAGMI::scheduleMI(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
681   // Move the instruction to its new location in the instruction stream.
682   MachineInstr *MI = SU->getInstr();
683
684   if (IsTopNode) {
685     assert(SU->isTopReady() && "node still has unscheduled dependencies");
686     if (&*CurrentTop == MI)
687       CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, CurrentBottom);
688     else {
689       moveInstruction(MI, CurrentTop);
690       TopRPTracker.setPos(MI);
691     }
692
693     // Update top scheduled pressure.
694     TopRPTracker.advance();
695     assert(TopRPTracker.getPos() == CurrentTop && "out of sync");
696     updateScheduledPressure(TopRPTracker.getPressure().MaxSetPressure);
697   }
698   else {
699     assert(SU->isBottomReady() && "node still has unscheduled dependencies");
700     MachineBasicBlock::iterator priorII =
701       priorNonDebug(CurrentBottom, CurrentTop);
702     if (&*priorII == MI)
703       CurrentBottom = priorII;
704     else {
705       if (&*CurrentTop == MI) {
706         CurrentTop = nextIfDebug(++CurrentTop, priorII);
707         TopRPTracker.setPos(CurrentTop);
708       }
709       moveInstruction(MI, CurrentBottom);
710       CurrentBottom = MI;
711     }
712     // Update bottom scheduled pressure.
713     BotRPTracker.recede();
714     assert(BotRPTracker.getPos() == CurrentBottom && "out of sync");
715     updateScheduledPressure(BotRPTracker.getPressure().MaxSetPressure);
716   }
717 }
718
719 /// Update scheduler queues after scheduling an instruction.
720 void ScheduleDAGMI::updateQueues(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
721   // Release dependent instructions for scheduling.
722   if (IsTopNode)
723     releaseSuccessors(SU);
724   else
725     releasePredecessors(SU);
726
727   SU->isScheduled = true;
728
729   if (DFSResult) {
730     unsigned SubtreeID = DFSResult->getSubtreeID(SU);
731     if (!ScheduledTrees.test(SubtreeID)) {
732       ScheduledTrees.set(SubtreeID);
733       DFSResult->scheduleTree(SubtreeID);
734       SchedImpl->scheduleTree(SubtreeID);
735     }
736   }
737
738   // Notify the scheduling strategy after updating the DAG.
739   SchedImpl->schedNode(SU, IsTopNode);
740 }
741
742 /// Reinsert any remaining debug_values, just like the PostRA scheduler.
743 void ScheduleDAGMI::placeDebugValues() {
744   // If first instruction was a DBG_VALUE then put it back.
745   if (FirstDbgValue) {
746     BB->splice(RegionBegin, BB, FirstDbgValue);
747     RegionBegin = FirstDbgValue;
748   }
749
750   for (std::vector<std::pair<MachineInstr *, MachineInstr *> >::iterator
751          DI = DbgValues.end(), DE = DbgValues.begin(); DI != DE; --DI) {
752     std::pair<MachineInstr *, MachineInstr *> P = *prior(DI);
753     MachineInstr *DbgValue = P.first;
754     MachineBasicBlock::iterator OrigPrevMI = P.second;
755     if (&*RegionBegin == DbgValue)
756       ++RegionBegin;
757     BB->splice(++OrigPrevMI, BB, DbgValue);
758     if (OrigPrevMI == llvm::prior(RegionEnd))
759       RegionEnd = DbgValue;
760   }
761   DbgValues.clear();
762   FirstDbgValue = NULL;
763 }
764
765 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
766 void ScheduleDAGMI::dumpSchedule() const {
767   for (MachineBasicBlock::iterator MI = begin(), ME = end(); MI != ME; ++MI) {
768     if (SUnit *SU = getSUnit(&(*MI)))
769       SU->dump(this);
770     else
771       dbgs() << "Missing SUnit\n";
772   }
773 }
774 #endif
775
776 //===----------------------------------------------------------------------===//
777 // LoadClusterMutation - DAG post-processing to cluster loads.
778 //===----------------------------------------------------------------------===//
779
780 namespace {
781 /// \brief Post-process the DAG to create cluster edges between neighboring
782 /// loads.
783 class LoadClusterMutation : public ScheduleDAGMutation {
784   struct LoadInfo {
785     SUnit *SU;
786     unsigned BaseReg;
787     unsigned Offset;
788     LoadInfo(SUnit *su, unsigned reg, unsigned ofs)
789       : SU(su), BaseReg(reg), Offset(ofs) {}
790   };
791   static bool LoadInfoLess(const LoadClusterMutation::LoadInfo &LHS,
792                            const LoadClusterMutation::LoadInfo &RHS);
793
794   const TargetInstrInfo *TII;
795   const TargetRegisterInfo *TRI;
796 public:
797   LoadClusterMutation(const TargetInstrInfo *tii,
798                       const TargetRegisterInfo *tri)
799     : TII(tii), TRI(tri) {}
800
801   virtual void apply(ScheduleDAGMI *DAG);
802 protected:
803   void clusterNeighboringLoads(ArrayRef<SUnit*> Loads, ScheduleDAGMI *DAG);
804 };
805 } // anonymous
806
807 bool LoadClusterMutation::LoadInfoLess(
808   const LoadClusterMutation::LoadInfo &LHS,
809   const LoadClusterMutation::LoadInfo &RHS) {
810   if (LHS.BaseReg != RHS.BaseReg)
811     return LHS.BaseReg < RHS.BaseReg;
812   return LHS.Offset < RHS.Offset;
813 }
814
815 void LoadClusterMutation::clusterNeighboringLoads(ArrayRef<SUnit*> Loads,
816                                                   ScheduleDAGMI *DAG) {
817   SmallVector<LoadClusterMutation::LoadInfo,32> LoadRecords;
818   for (unsigned Idx = 0, End = Loads.size(); Idx != End; ++Idx) {
819     SUnit *SU = Loads[Idx];
820     unsigned BaseReg;
821     unsigned Offset;
822     if (TII->getLdStBaseRegImmOfs(SU->getInstr(), BaseReg, Offset, TRI))
823       LoadRecords.push_back(LoadInfo(SU, BaseReg, Offset));
824   }
825   if (LoadRecords.size() < 2)
826     return;
827   std::sort(LoadRecords.begin(), LoadRecords.end(), LoadInfoLess);
828   unsigned ClusterLength = 1;
829   for (unsigned Idx = 0, End = LoadRecords.size(); Idx < (End - 1); ++Idx) {
830     if (LoadRecords[Idx].BaseReg != LoadRecords[Idx+1].BaseReg) {
831       ClusterLength = 1;
832       continue;
833     }
834
835     SUnit *SUa = LoadRecords[Idx].SU;
836     SUnit *SUb = LoadRecords[Idx+1].SU;
837     if (TII->shouldClusterLoads(SUa->getInstr(), SUb->getInstr(), ClusterLength)
838         && DAG->addEdge(SUb, SDep(SUa, SDep::Cluster))) {
839
840       DEBUG(dbgs() << "Cluster loads SU(" << SUa->NodeNum << ") - SU("
841             << SUb->NodeNum << ")\n");
842       // Copy successor edges from SUa to SUb. Interleaving computation
843       // dependent on SUa can prevent load combining due to register reuse.
844       // Predecessor edges do not need to be copied from SUb to SUa since nearby
845       // loads should have effectively the same inputs.
846       for (SUnit::const_succ_iterator
847              SI = SUa->Succs.begin(), SE = SUa->Succs.end(); SI != SE; ++SI) {
848         if (SI->getSUnit() == SUb)
849           continue;
850         DEBUG(dbgs() << "  Copy Succ SU(" << SI->getSUnit()->NodeNum << ")\n");
851         DAG->addEdge(SI->getSUnit(), SDep(SUb, SDep::Artificial));
852       }
853       ++ClusterLength;
854     }
855     else
856       ClusterLength = 1;
857   }
858 }
859
860 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create cluster edges for loads.
861 void LoadClusterMutation::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
862   // Map DAG NodeNum to store chain ID.
863   DenseMap<unsigned, unsigned> StoreChainIDs;
864   // Map each store chain to a set of dependent loads.
865   SmallVector<SmallVector<SUnit*,4>, 32> StoreChainDependents;
866   for (unsigned Idx = 0, End = DAG->SUnits.size(); Idx != End; ++Idx) {
867     SUnit *SU = &DAG->SUnits[Idx];
868     if (!SU->getInstr()->mayLoad())
869       continue;
870     unsigned ChainPredID = DAG->SUnits.size();
871     for (SUnit::const_pred_iterator
872            PI = SU->Preds.begin(), PE = SU->Preds.end(); PI != PE; ++PI) {
873       if (PI->isCtrl()) {
874         ChainPredID = PI->getSUnit()->NodeNum;
875         break;
876       }
877     }
878     // Check if this chain-like pred has been seen
879     // before. ChainPredID==MaxNodeID for loads at the top of the schedule.
880     unsigned NumChains = StoreChainDependents.size();
881     std::pair<DenseMap<unsigned, unsigned>::iterator, bool> Result =
882       StoreChainIDs.insert(std::make_pair(ChainPredID, NumChains));
883     if (Result.second)
884       StoreChainDependents.resize(NumChains + 1);
885     StoreChainDependents[Result.first->second].push_back(SU);
886   }
887   // Iterate over the store chains.
888   for (unsigned Idx = 0, End = StoreChainDependents.size(); Idx != End; ++Idx)
889     clusterNeighboringLoads(StoreChainDependents[Idx], DAG);
890 }
891
892 //===----------------------------------------------------------------------===//
893 // MacroFusion - DAG post-processing to encourage fusion of macro ops.
894 //===----------------------------------------------------------------------===//
895
896 namespace {
897 /// \brief Post-process the DAG to create cluster edges between instructions
898 /// that may be fused by the processor into a single operation.
899 class MacroFusion : public ScheduleDAGMutation {
900   const TargetInstrInfo *TII;
901 public:
902   MacroFusion(const TargetInstrInfo *tii): TII(tii) {}
903
904   virtual void apply(ScheduleDAGMI *DAG);
905 };
906 } // anonymous
907
908 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create cluster edges to encourage
909 /// fused operations.
910 void MacroFusion::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
911   // For now, assume targets can only fuse with the branch.
912   MachineInstr *Branch = DAG->ExitSU.getInstr();
913   if (!Branch)
914     return;
915
916   for (unsigned Idx = DAG->SUnits.size(); Idx > 0;) {
917     SUnit *SU = &DAG->SUnits[--Idx];
918     if (!TII->shouldScheduleAdjacent(SU->getInstr(), Branch))
919       continue;
920
921     // Create a single weak edge from SU to ExitSU. The only effect is to cause
922     // bottom-up scheduling to heavily prioritize the clustered SU.  There is no
923     // need to copy predecessor edges from ExitSU to SU, since top-down
924     // scheduling cannot prioritize ExitSU anyway. To defer top-down scheduling
925     // of SU, we could create an artificial edge from the deepest root, but it
926     // hasn't been needed yet.
927     bool Success = DAG->addEdge(&DAG->ExitSU, SDep(SU, SDep::Cluster));
928     (void)Success;
929     assert(Success && "No DAG nodes should be reachable from ExitSU");
930
931     DEBUG(dbgs() << "Macro Fuse SU(" << SU->NodeNum << ")\n");
932     break;
933   }
934 }
935
936 //===----------------------------------------------------------------------===//
937 // CopyConstrain - DAG post-processing to encourage copy elimination.
938 //===----------------------------------------------------------------------===//
939
940 namespace {
941 /// \brief Post-process the DAG to create weak edges from all uses of a copy to
942 /// the one use that defines the copy's source vreg, most likely an induction
943 /// variable increment.
944 class CopyConstrain : public ScheduleDAGMutation {
945   // Transient state.
946   SlotIndex RegionBeginIdx;
947   // RegionEndIdx is the slot index of the last non-debug instruction in the
948   // scheduling region. So we may have RegionBeginIdx == RegionEndIdx.
949   SlotIndex RegionEndIdx;
950 public:
951   CopyConstrain(const TargetInstrInfo *, const TargetRegisterInfo *) {}
952
953   virtual void apply(ScheduleDAGMI *DAG);
954
955 protected:
956   void constrainLocalCopy(SUnit *CopySU, ScheduleDAGMI *DAG);
957 };
958 } // anonymous
959
960 /// constrainLocalCopy handles two possibilities:
961 /// 1) Local src:
962 /// I0:     = dst
963 /// I1: src = ...
964 /// I2:     = dst
965 /// I3: dst = src (copy)
966 /// (create pred->succ edges I0->I1, I2->I1)
967 ///
968 /// 2) Local copy:
969 /// I0: dst = src (copy)
970 /// I1:     = dst
971 /// I2: src = ...
972 /// I3:     = dst
973 /// (create pred->succ edges I1->I2, I3->I2)
974 ///
975 /// Although the MachineScheduler is currently constrained to single blocks,
976 /// this algorithm should handle extended blocks. An EBB is a set of
977 /// contiguously numbered blocks such that the previous block in the EBB is
978 /// always the single predecessor.
979 void CopyConstrain::constrainLocalCopy(SUnit *CopySU, ScheduleDAGMI *DAG) {
980   LiveIntervals *LIS = DAG->getLIS();
981   MachineInstr *Copy = CopySU->getInstr();
982
983   // Check for pure vreg copies.
984   unsigned SrcReg = Copy->getOperand(1).getReg();
985   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg))
986     return;
987
988   unsigned DstReg = Copy->getOperand(0).getReg();
989   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
990     return;
991
992   // Check if either the dest or source is local. If it's live across a back
993   // edge, it's not local. Note that if both vregs are live across the back
994   // edge, we cannot successfully contrain the copy without cyclic scheduling.
995   unsigned LocalReg = DstReg;
996   unsigned GlobalReg = SrcReg;
997   LiveInterval *LocalLI = &LIS->getInterval(LocalReg);
998   if (!LocalLI->isLocal(RegionBeginIdx, RegionEndIdx)) {
999     LocalReg = SrcReg;
1000     GlobalReg = DstReg;
1001     LocalLI = &LIS->getInterval(LocalReg);
1002     if (!LocalLI->isLocal(RegionBeginIdx, RegionEndIdx))
1003       return;
1004   }
1005   LiveInterval *GlobalLI = &LIS->getInterval(GlobalReg);
1006
1007   // Find the global segment after the start of the local LI.
1008   LiveInterval::iterator GlobalSegment = GlobalLI->find(LocalLI->beginIndex());
1009   // If GlobalLI does not overlap LocalLI->start, then a copy directly feeds a
1010   // local live range. We could create edges from other global uses to the local
1011   // start, but the coalescer should have already eliminated these cases, so
1012   // don't bother dealing with it.
1013   if (GlobalSegment == GlobalLI->end())
1014     return;
1015
1016   // If GlobalSegment is killed at the LocalLI->start, the call to find()
1017   // returned the next global segment. But if GlobalSegment overlaps with
1018   // LocalLI->start, then advance to the next segement. If a hole in GlobalLI
1019   // exists in LocalLI's vicinity, GlobalSegment will be the end of the hole.
1020   if (GlobalSegment->contains(LocalLI->beginIndex()))
1021     ++GlobalSegment;
1022
1023   if (GlobalSegment == GlobalLI->end())
1024     return;
1025
1026   // Check if GlobalLI contains a hole in the vicinity of LocalLI.
1027   if (GlobalSegment != GlobalLI->begin()) {
1028     // Two address defs have no hole.
1029     if (SlotIndex::isSameInstr(llvm::prior(GlobalSegment)->end,
1030                                GlobalSegment->start)) {
1031       return;
1032     }
1033     // If the prior global segment may be defined by the same two-address
1034     // instruction that also defines LocalLI, then can't make a hole here.
1035     if (SlotIndex::isSameInstr(llvm::prior(GlobalSegment)->start,
1036                                LocalLI->beginIndex())) {
1037       return;
1038     }
1039     // If GlobalLI has a prior segment, it must be live into the EBB. Otherwise
1040     // it would be a disconnected component in the live range.
1041     assert(llvm::prior(GlobalSegment)->start < LocalLI->beginIndex() &&
1042            "Disconnected LRG within the scheduling region.");
1043   }
1044   MachineInstr *GlobalDef = LIS->getInstructionFromIndex(GlobalSegment->start);
1045   if (!GlobalDef)
1046     return;
1047
1048   SUnit *GlobalSU = DAG->getSUnit(GlobalDef);
1049   if (!GlobalSU)
1050     return;
1051
1052   // GlobalDef is the bottom of the GlobalLI hole. Open the hole by
1053   // constraining the uses of the last local def to precede GlobalDef.
1054   SmallVector<SUnit*,8> LocalUses;
1055   const VNInfo *LastLocalVN = LocalLI->getVNInfoBefore(LocalLI->endIndex());
1056   MachineInstr *LastLocalDef = LIS->getInstructionFromIndex(LastLocalVN->def);
1057   SUnit *LastLocalSU = DAG->getSUnit(LastLocalDef);
1058   for (SUnit::const_succ_iterator
1059          I = LastLocalSU->Succs.begin(), E = LastLocalSU->Succs.end();
1060        I != E; ++I) {
1061     if (I->getKind() != SDep::Data || I->getReg() != LocalReg)
1062       continue;
1063     if (I->getSUnit() == GlobalSU)
1064       continue;
1065     if (!DAG->canAddEdge(GlobalSU, I->getSUnit()))
1066       return;
1067     LocalUses.push_back(I->getSUnit());
1068   }
1069   // Open the top of the GlobalLI hole by constraining any earlier global uses
1070   // to precede the start of LocalLI.
1071   SmallVector<SUnit*,8> GlobalUses;
1072   MachineInstr *FirstLocalDef =
1073     LIS->getInstructionFromIndex(LocalLI->beginIndex());
1074   SUnit *FirstLocalSU = DAG->getSUnit(FirstLocalDef);
1075   for (SUnit::const_pred_iterator
1076          I = GlobalSU->Preds.begin(), E = GlobalSU->Preds.end(); I != E; ++I) {
1077     if (I->getKind() != SDep::Anti || I->getReg() != GlobalReg)
1078       continue;
1079     if (I->getSUnit() == FirstLocalSU)
1080       continue;
1081     if (!DAG->canAddEdge(FirstLocalSU, I->getSUnit()))
1082       return;
1083     GlobalUses.push_back(I->getSUnit());
1084   }
1085   DEBUG(dbgs() << "Constraining copy SU(" << CopySU->NodeNum << ")\n");
1086   // Add the weak edges.
1087   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
1088          I = LocalUses.begin(), E = LocalUses.end(); I != E; ++I) {
1089     DEBUG(dbgs() << "  Local use SU(" << (*I)->NodeNum << ") -> SU("
1090           << GlobalSU->NodeNum << ")\n");
1091     DAG->addEdge(GlobalSU, SDep(*I, SDep::Weak));
1092   }
1093   for (SmallVectorImpl<SUnit*>::const_iterator
1094          I = GlobalUses.begin(), E = GlobalUses.end(); I != E; ++I) {
1095     DEBUG(dbgs() << "  Global use SU(" << (*I)->NodeNum << ") -> SU("
1096           << FirstLocalSU->NodeNum << ")\n");
1097     DAG->addEdge(FirstLocalSU, SDep(*I, SDep::Weak));
1098   }
1099 }
1100
1101 /// \brief Callback from DAG postProcessing to create weak edges to encourage
1102 /// copy elimination.
1103 void CopyConstrain::apply(ScheduleDAGMI *DAG) {
1104   MachineBasicBlock::iterator FirstPos = nextIfDebug(DAG->begin(), DAG->end());
1105   if (FirstPos == DAG->end())
1106     return;
1107   RegionBeginIdx = DAG->getLIS()->getInstructionIndex(&*FirstPos);
1108   RegionEndIdx = DAG->getLIS()->getInstructionIndex(
1109     &*priorNonDebug(DAG->end(), DAG->begin()));
1110
1111   for (unsigned Idx = 0, End = DAG->SUnits.size(); Idx != End; ++Idx) {
1112     SUnit *SU = &DAG->SUnits[Idx];
1113     if (!SU->getInstr()->isCopy())
1114       continue;
1115
1116     constrainLocalCopy(SU, DAG);
1117   }
1118 }
1119
1120 //===----------------------------------------------------------------------===//
1121 // ConvergingScheduler - Implementation of the generic MachineSchedStrategy.
1122 //===----------------------------------------------------------------------===//
1123
1124 namespace {
1125 /// ConvergingScheduler shrinks the unscheduled zone using heuristics to balance
1126 /// the schedule.
1127 class ConvergingScheduler : public MachineSchedStrategy {
1128 public:
1129   /// Represent the type of SchedCandidate found within a single queue.
1130   /// pickNodeBidirectional depends on these listed by decreasing priority.
1131   enum CandReason {
1132     NoCand, PhysRegCopy, RegExcess, RegCritical, Cluster, Weak, RegMax,
1133     ResourceReduce, ResourceDemand, BotHeightReduce, BotPathReduce,
1134     TopDepthReduce, TopPathReduce, NextDefUse, NodeOrder};
1135
1136 #ifndef NDEBUG
1137   static const char *getReasonStr(ConvergingScheduler::CandReason Reason);
1138 #endif
1139
1140   /// Policy for scheduling the next instruction in the candidate's zone.
1141   struct CandPolicy {
1142     bool ReduceLatency;
1143     unsigned ReduceResIdx;
1144     unsigned DemandResIdx;
1145
1146     CandPolicy(): ReduceLatency(false), ReduceResIdx(0), DemandResIdx(0) {}
1147   };
1148
1149   /// Status of an instruction's critical resource consumption.
1150   struct SchedResourceDelta {
1151     // Count critical resources in the scheduled region required by SU.
1152     unsigned CritResources;
1153
1154     // Count critical resources from another region consumed by SU.
1155     unsigned DemandedResources;
1156
1157     SchedResourceDelta(): CritResources(0), DemandedResources(0) {}
1158
1159     bool operator==(const SchedResourceDelta &RHS) const {
1160       return CritResources == RHS.CritResources
1161         && DemandedResources == RHS.DemandedResources;
1162     }
1163     bool operator!=(const SchedResourceDelta &RHS) const {
1164       return !operator==(RHS);
1165     }
1166   };
1167
1168   /// Store the state used by ConvergingScheduler heuristics, required for the
1169   /// lifetime of one invocation of pickNode().
1170   struct SchedCandidate {
1171     CandPolicy Policy;
1172
1173     // The best SUnit candidate.
1174     SUnit *SU;
1175
1176     // The reason for this candidate.
1177     CandReason Reason;
1178
1179     // Set of reasons that apply to multiple candidates.
1180     uint32_t RepeatReasonSet;
1181
1182     // Register pressure values for the best candidate.
1183     RegPressureDelta RPDelta;
1184
1185     // Critical resource consumption of the best candidate.
1186     SchedResourceDelta ResDelta;
1187
1188     SchedCandidate(const CandPolicy &policy)
1189       : Policy(policy), SU(NULL), Reason(NoCand), RepeatReasonSet(0) {}
1190
1191     bool isValid() const { return SU; }
1192
1193     // Copy the status of another candidate without changing policy.
1194     void setBest(SchedCandidate &Best) {
1195       assert(Best.Reason != NoCand && "uninitialized Sched candidate");
1196       SU = Best.SU;
1197       Reason = Best.Reason;
1198       RPDelta = Best.RPDelta;
1199       ResDelta = Best.ResDelta;
1200     }
1201
1202     bool isRepeat(CandReason R) { return RepeatReasonSet & (1 << R); }
1203     void setRepeat(CandReason R) { RepeatReasonSet |= (1 << R); }
1204
1205     void initResourceDelta(const ScheduleDAGMI *DAG,
1206                            const TargetSchedModel *SchedModel);
1207   };
1208
1209   /// Summarize the unscheduled region.
1210   struct SchedRemainder {
1211     // Critical path through the DAG in expected latency.
1212     unsigned CriticalPath;
1213     unsigned CyclicCritPath;
1214
1215     // Scaled count of micro-ops left to schedule.
1216     unsigned RemIssueCount;
1217
1218     bool IsAcyclicLatencyLimited;
1219
1220     // Unscheduled resources
1221     SmallVector<unsigned, 16> RemainingCounts;
1222
1223     void reset() {
1224       CriticalPath = 0;
1225       CyclicCritPath = 0;
1226       RemIssueCount = 0;
1227       IsAcyclicLatencyLimited = false;
1228       RemainingCounts.clear();
1229     }
1230
1231     SchedRemainder() { reset(); }
1232
1233     void init(ScheduleDAGMI *DAG, const TargetSchedModel *SchedModel);
1234   };
1235
1236   /// Each Scheduling boundary is associated with ready queues. It tracks the
1237   /// current cycle in the direction of movement, and maintains the state
1238   /// of "hazards" and other interlocks at the current cycle.
1239   struct SchedBoundary {
1240     ScheduleDAGMI *DAG;
1241     const TargetSchedModel *SchedModel;
1242     SchedRemainder *Rem;
1243
1244     ReadyQueue Available;
1245     ReadyQueue Pending;
1246     bool CheckPending;
1247
1248     // For heuristics, keep a list of the nodes that immediately depend on the
1249     // most recently scheduled node.
1250     SmallPtrSet<const SUnit*, 8> NextSUs;
1251
1252     ScheduleHazardRecognizer *HazardRec;
1253
1254     /// Number of cycles it takes to issue the instructions scheduled in this
1255     /// zone. It is defined as: scheduled-micro-ops / issue-width + stalls.
1256     /// See getStalls().
1257     unsigned CurrCycle;
1258
1259     /// Micro-ops issued in the current cycle
1260     unsigned CurrMOps;
1261
1262     /// MinReadyCycle - Cycle of the soonest available instruction.
1263     unsigned MinReadyCycle;
1264
1265     // The expected latency of the critical path in this scheduled zone.
1266     unsigned ExpectedLatency;
1267
1268     // The latency of dependence chains leading into this zone.
1269     // For each node scheduled bottom-up: DLat = max DLat, N.Depth.
1270     // For each cycle scheduled: DLat -= 1.
1271     unsigned DependentLatency;
1272
1273     /// Count the scheduled (issued) micro-ops that can be retired by
1274     /// time=CurrCycle assuming the first scheduled instr is retired at time=0.
1275     unsigned RetiredMOps;
1276
1277     // Count scheduled resources that have been executed. Resources are
1278     // considered executed if they become ready in the time that it takes to
1279     // saturate any resource including the one in question. Counts are scaled
1280     // for direct comparison with other resources. Counts can be compared with
1281     // MOps * getMicroOpFactor and Latency * getLatencyFactor.
1282     SmallVector<unsigned, 16> ExecutedResCounts;
1283
1284     /// Cache the max count for a single resource.
1285     unsigned MaxExecutedResCount;
1286
1287     // Cache the critical resources ID in this scheduled zone.
1288     unsigned ZoneCritResIdx;
1289
1290     // Is the scheduled region resource limited vs. latency limited.
1291     bool IsResourceLimited;
1292
1293 #ifndef NDEBUG
1294     // Remember the greatest operand latency as an upper bound on the number of
1295     // times we should retry the pending queue because of a hazard.
1296     unsigned MaxObservedLatency;
1297 #endif
1298
1299     void reset() {
1300       // A new HazardRec is created for each DAG and owned by SchedBoundary.
1301       delete HazardRec;
1302
1303       Available.clear();
1304       Pending.clear();
1305       CheckPending = false;
1306       NextSUs.clear();
1307       HazardRec = 0;
1308       CurrCycle = 0;
1309       CurrMOps = 0;
1310       MinReadyCycle = UINT_MAX;
1311       ExpectedLatency = 0;
1312       DependentLatency = 0;
1313       RetiredMOps = 0;
1314       MaxExecutedResCount = 0;
1315       ZoneCritResIdx = 0;
1316       IsResourceLimited = false;
1317 #ifndef NDEBUG
1318       MaxObservedLatency = 0;
1319 #endif
1320       // Reserve a zero-count for invalid CritResIdx.
1321       ExecutedResCounts.resize(1);
1322       assert(!ExecutedResCounts[0] && "nonzero count for bad resource");
1323     }
1324
1325     /// Pending queues extend the ready queues with the same ID and the
1326     /// PendingFlag set.
1327     SchedBoundary(unsigned ID, const Twine &Name):
1328       DAG(0), SchedModel(0), Rem(0), Available(ID, Name+".A"),
1329       Pending(ID << ConvergingScheduler::LogMaxQID, Name+".P"),
1330       HazardRec(0) {
1331       reset();
1332     }
1333
1334     ~SchedBoundary() { delete HazardRec; }
1335
1336     void init(ScheduleDAGMI *dag, const TargetSchedModel *smodel,
1337               SchedRemainder *rem);
1338
1339     bool isTop() const {
1340       return Available.getID() == ConvergingScheduler::TopQID;
1341     }
1342
1343 #ifndef NDEBUG
1344     const char *getResourceName(unsigned PIdx) {
1345       if (!PIdx)
1346         return "MOps";
1347       return SchedModel->getProcResource(PIdx)->Name;
1348     }
1349 #endif
1350
1351     /// Get the number of latency cycles "covered" by the scheduled
1352     /// instructions. This is the larger of the critical path within the zone
1353     /// and the number of cycles required to issue the instructions.
1354     unsigned getScheduledLatency() const {
1355       return std::max(ExpectedLatency, CurrCycle);
1356     }
1357
1358     unsigned getUnscheduledLatency(SUnit *SU) const {
1359       return isTop() ? SU->getHeight() : SU->getDepth();
1360     }
1361
1362     unsigned getResourceCount(unsigned ResIdx) const {
1363       return ExecutedResCounts[ResIdx];
1364     }
1365
1366     /// Get the scaled count of scheduled micro-ops and resources, including
1367     /// executed resources.
1368     unsigned getCriticalCount() const {
1369       if (!ZoneCritResIdx)
1370         return RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
1371       return getResourceCount(ZoneCritResIdx);
1372     }
1373
1374     /// Get a scaled count for the minimum execution time of the scheduled
1375     /// micro-ops that are ready to execute by getExecutedCount. Notice the
1376     /// feedback loop.
1377     unsigned getExecutedCount() const {
1378       return std::max(CurrCycle * SchedModel->getLatencyFactor(),
1379                       MaxExecutedResCount);
1380     }
1381
1382     bool checkHazard(SUnit *SU);
1383
1384     unsigned findMaxLatency(ArrayRef<SUnit*> ReadySUs);
1385
1386     unsigned getOtherResourceCount(unsigned &OtherCritIdx);
1387
1388     void setPolicy(CandPolicy &Policy, SchedBoundary &OtherZone);
1389
1390     void releaseNode(SUnit *SU, unsigned ReadyCycle);
1391
1392     void bumpCycle(unsigned NextCycle);
1393
1394     void incExecutedResources(unsigned PIdx, unsigned Count);
1395
1396     unsigned countResource(unsigned PIdx, unsigned Cycles, unsigned ReadyCycle);
1397
1398     void bumpNode(SUnit *SU);
1399
1400     void releasePending();
1401
1402     void removeReady(SUnit *SU);
1403
1404     SUnit *pickOnlyChoice();
1405
1406 #ifndef NDEBUG
1407     void dumpScheduledState();
1408 #endif
1409   };
1410
1411 private:
1412   ScheduleDAGMI *DAG;
1413   const TargetSchedModel *SchedModel;
1414   const TargetRegisterInfo *TRI;
1415
1416   // State of the top and bottom scheduled instruction boundaries.
1417   SchedRemainder Rem;
1418   SchedBoundary Top;
1419   SchedBoundary Bot;
1420
1421 public:
1422   /// SUnit::NodeQueueId: 0 (none), 1 (top), 2 (bot), 3 (both)
1423   enum {
1424     TopQID = 1,
1425     BotQID = 2,
1426     LogMaxQID = 2
1427   };
1428
1429   ConvergingScheduler():
1430     DAG(0), SchedModel(0), TRI(0), Top(TopQID, "TopQ"), Bot(BotQID, "BotQ") {}
1431
1432   virtual void initialize(ScheduleDAGMI *dag);
1433
1434   virtual SUnit *pickNode(bool &IsTopNode);
1435
1436   virtual void schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode);
1437
1438   virtual void releaseTopNode(SUnit *SU);
1439
1440   virtual void releaseBottomNode(SUnit *SU);
1441
1442   virtual void registerRoots();
1443
1444 protected:
1445   void checkAcyclicLatency();
1446
1447   void tryCandidate(SchedCandidate &Cand,
1448                     SchedCandidate &TryCand,
1449                     SchedBoundary &Zone,
1450                     const RegPressureTracker &RPTracker,
1451                     RegPressureTracker &TempTracker);
1452
1453   SUnit *pickNodeBidirectional(bool &IsTopNode);
1454
1455   void pickNodeFromQueue(SchedBoundary &Zone,
1456                          const RegPressureTracker &RPTracker,
1457                          SchedCandidate &Candidate);
1458
1459   void reschedulePhysRegCopies(SUnit *SU, bool isTop);
1460
1461 #ifndef NDEBUG
1462   void traceCandidate(const SchedCandidate &Cand);
1463 #endif
1464 };
1465 } // namespace
1466
1467 void ConvergingScheduler::SchedRemainder::
1468 init(ScheduleDAGMI *DAG, const TargetSchedModel *SchedModel) {
1469   reset();
1470   if (!SchedModel->hasInstrSchedModel())
1471     return;
1472   RemainingCounts.resize(SchedModel->getNumProcResourceKinds());
1473   for (std::vector<SUnit>::iterator
1474          I = DAG->SUnits.begin(), E = DAG->SUnits.end(); I != E; ++I) {
1475     const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(&*I);
1476     RemIssueCount += SchedModel->getNumMicroOps(I->getInstr(), SC)
1477       * SchedModel->getMicroOpFactor();
1478     for (TargetSchedModel::ProcResIter
1479            PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1480            PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1481       unsigned PIdx = PI->ProcResourceIdx;
1482       unsigned Factor = SchedModel->getResourceFactor(PIdx);
1483       RemainingCounts[PIdx] += (Factor * PI->Cycles);
1484     }
1485   }
1486 }
1487
1488 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::
1489 init(ScheduleDAGMI *dag, const TargetSchedModel *smodel, SchedRemainder *rem) {
1490   reset();
1491   DAG = dag;
1492   SchedModel = smodel;
1493   Rem = rem;
1494   if (SchedModel->hasInstrSchedModel())
1495     ExecutedResCounts.resize(SchedModel->getNumProcResourceKinds());
1496 }
1497
1498 void ConvergingScheduler::initialize(ScheduleDAGMI *dag) {
1499   DAG = dag;
1500   SchedModel = DAG->getSchedModel();
1501   TRI = DAG->TRI;
1502
1503   Rem.init(DAG, SchedModel);
1504   Top.init(DAG, SchedModel, &Rem);
1505   Bot.init(DAG, SchedModel, &Rem);
1506
1507   // Initialize resource counts.
1508
1509   // Initialize the HazardRecognizers. If itineraries don't exist, are empty, or
1510   // are disabled, then these HazardRecs will be disabled.
1511   const InstrItineraryData *Itin = SchedModel->getInstrItineraries();
1512   const TargetMachine &TM = DAG->MF.getTarget();
1513   Top.HazardRec = TM.getInstrInfo()->CreateTargetMIHazardRecognizer(Itin, DAG);
1514   Bot.HazardRec = TM.getInstrInfo()->CreateTargetMIHazardRecognizer(Itin, DAG);
1515
1516   assert((!ForceTopDown || !ForceBottomUp) &&
1517          "-misched-topdown incompatible with -misched-bottomup");
1518 }
1519
1520 void ConvergingScheduler::releaseTopNode(SUnit *SU) {
1521   if (SU->isScheduled)
1522     return;
1523
1524   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1525        I != E; ++I) {
1526     if (I->isWeak())
1527       continue;
1528     unsigned PredReadyCycle = I->getSUnit()->TopReadyCycle;
1529     unsigned Latency = I->getLatency();
1530 #ifndef NDEBUG
1531     Top.MaxObservedLatency = std::max(Latency, Top.MaxObservedLatency);
1532 #endif
1533     if (SU->TopReadyCycle < PredReadyCycle + Latency)
1534       SU->TopReadyCycle = PredReadyCycle + Latency;
1535   }
1536   Top.releaseNode(SU, SU->TopReadyCycle);
1537 }
1538
1539 void ConvergingScheduler::releaseBottomNode(SUnit *SU) {
1540   if (SU->isScheduled)
1541     return;
1542
1543   assert(SU->getInstr() && "Scheduled SUnit must have instr");
1544
1545   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1546        I != E; ++I) {
1547     if (I->isWeak())
1548       continue;
1549     unsigned SuccReadyCycle = I->getSUnit()->BotReadyCycle;
1550     unsigned Latency = I->getLatency();
1551 #ifndef NDEBUG
1552     Bot.MaxObservedLatency = std::max(Latency, Bot.MaxObservedLatency);
1553 #endif
1554     if (SU->BotReadyCycle < SuccReadyCycle + Latency)
1555       SU->BotReadyCycle = SuccReadyCycle + Latency;
1556   }
1557   Bot.releaseNode(SU, SU->BotReadyCycle);
1558 }
1559
1560 void ConvergingScheduler::checkAcyclicLatency() {
1561   if (Rem.CyclicCritPath == 0 || Rem.CyclicCritPath >= Rem.CriticalPath)
1562     return;
1563
1564   unsigned BufferLimit =
1565     SchedModel->getMicroOpBufferSize() * SchedModel->getMicroOpFactor();
1566   unsigned LatencyLag = Rem.CriticalPath - Rem.CyclicCritPath;
1567   Rem.IsAcyclicLatencyLimited =
1568     (LatencyLag * SchedModel->getLatencyFactor()) > BufferLimit;
1569
1570   DEBUG(dbgs() << "BufferLimit " << BufferLimit << "u / "
1571         << Rem.RemIssueCount << "u = "
1572         << (BufferLimit + Rem.RemIssueCount) / Rem.RemIssueCount << " iters. "
1573         << "Latency = " << LatencyLag << "c = "
1574         << LatencyLag * SchedModel->getLatencyFactor() << "u\n";
1575         if (Rem.IsAcyclicLatencyLimited)
1576           dbgs() << "  ACYCLIC LATENCY LIMIT\n");
1577 }
1578
1579 void ConvergingScheduler::registerRoots() {
1580   Rem.CriticalPath = DAG->ExitSU.getDepth();
1581
1582   if (EnableCyclicPath) {
1583     Rem.CyclicCritPath = DAG->computeCyclicCriticalPath();
1584     checkAcyclicLatency();
1585   }
1586   // Some roots may not feed into ExitSU. Check all of them in case.
1587   for (std::vector<SUnit*>::const_iterator
1588          I = Bot.Available.begin(), E = Bot.Available.end(); I != E; ++I) {
1589     if ((*I)->getDepth() > Rem.CriticalPath)
1590       Rem.CriticalPath = (*I)->getDepth();
1591   }
1592   DEBUG(dbgs() << "Critical Path: " << Rem.CriticalPath << '\n');
1593 }
1594
1595 /// Does this SU have a hazard within the current instruction group.
1596 ///
1597 /// The scheduler supports two modes of hazard recognition. The first is the
1598 /// ScheduleHazardRecognizer API. It is a fully general hazard recognizer that
1599 /// supports highly complicated in-order reservation tables
1600 /// (ScoreboardHazardRecognizer) and arbitraty target-specific logic.
1601 ///
1602 /// The second is a streamlined mechanism that checks for hazards based on
1603 /// simple counters that the scheduler itself maintains. It explicitly checks
1604 /// for instruction dispatch limitations, including the number of micro-ops that
1605 /// can dispatch per cycle.
1606 ///
1607 /// TODO: Also check whether the SU must start a new group.
1608 bool ConvergingScheduler::SchedBoundary::checkHazard(SUnit *SU) {
1609   if (HazardRec->isEnabled())
1610     return HazardRec->getHazardType(SU) != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard;
1611
1612   unsigned uops = SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr());
1613   if ((CurrMOps > 0) && (CurrMOps + uops > SchedModel->getIssueWidth())) {
1614     DEBUG(dbgs() << "  SU(" << SU->NodeNum << ") uops="
1615           << SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr()) << '\n');
1616     return true;
1617   }
1618   return false;
1619 }
1620
1621 // Find the unscheduled node in ReadySUs with the highest latency.
1622 unsigned ConvergingScheduler::SchedBoundary::
1623 findMaxLatency(ArrayRef<SUnit*> ReadySUs) {
1624   SUnit *LateSU = 0;
1625   unsigned RemLatency = 0;
1626   for (ArrayRef<SUnit*>::iterator I = ReadySUs.begin(), E = ReadySUs.end();
1627        I != E; ++I) {
1628     unsigned L = getUnscheduledLatency(*I);
1629     if (L > RemLatency) {
1630       RemLatency = L;
1631       LateSU = *I;
1632     }
1633   }
1634   if (LateSU) {
1635     DEBUG(dbgs() << Available.getName() << " RemLatency SU("
1636           << LateSU->NodeNum << ") " << RemLatency << "c\n");
1637   }
1638   return RemLatency;
1639 }
1640
1641 // Count resources in this zone and the remaining unscheduled
1642 // instruction. Return the max count, scaled. Set OtherCritIdx to the critical
1643 // resource index, or zero if the zone is issue limited.
1644 unsigned ConvergingScheduler::SchedBoundary::
1645 getOtherResourceCount(unsigned &OtherCritIdx) {
1646   OtherCritIdx = 0;
1647   if (!SchedModel->hasInstrSchedModel())
1648     return 0;
1649
1650   unsigned OtherCritCount = Rem->RemIssueCount
1651     + (RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor());
1652   DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName() << " + Remain MOps: "
1653         << OtherCritCount / SchedModel->getMicroOpFactor() << '\n');
1654   for (unsigned PIdx = 1, PEnd = SchedModel->getNumProcResourceKinds();
1655        PIdx != PEnd; ++PIdx) {
1656     unsigned OtherCount = getResourceCount(PIdx) + Rem->RemainingCounts[PIdx];
1657     if (OtherCount > OtherCritCount) {
1658       OtherCritCount = OtherCount;
1659       OtherCritIdx = PIdx;
1660     }
1661   }
1662   if (OtherCritIdx) {
1663     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName() << " + Remain CritRes: "
1664           << OtherCritCount / SchedModel->getResourceFactor(OtherCritIdx)
1665           << " " << getResourceName(OtherCritIdx) << "\n");
1666   }
1667   return OtherCritCount;
1668 }
1669
1670 /// Set the CandPolicy for this zone given the current resources and latencies
1671 /// inside and outside the zone.
1672 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::setPolicy(CandPolicy &Policy,
1673                                                    SchedBoundary &OtherZone) {
1674   // Now that potential stalls have been considered, apply preemptive heuristics
1675   // based on the the total latency and resources inside and outside this
1676   // zone.
1677
1678   // Compute remaining latency. We need this both to determine whether the
1679   // overall schedule has become latency-limited and whether the instructions
1680   // outside this zone are resource or latency limited.
1681   //
1682   // The "dependent" latency is updated incrementally during scheduling as the
1683   // max height/depth of scheduled nodes minus the cycles since it was
1684   // scheduled:
1685   //   DLat = max (N.depth - (CurrCycle - N.ReadyCycle) for N in Zone
1686   //
1687   // The "independent" latency is the max ready queue depth:
1688   //   ILat = max N.depth for N in Available|Pending
1689   //
1690   // RemainingLatency is the greater of independent and dependent latency.
1691   unsigned RemLatency = DependentLatency;
1692   RemLatency = std::max(RemLatency, findMaxLatency(Available.elements()));
1693   RemLatency = std::max(RemLatency, findMaxLatency(Pending.elements()));
1694
1695   // Compute the critical resource outside the zone.
1696   unsigned OtherCritIdx;
1697   unsigned OtherCount = OtherZone.getOtherResourceCount(OtherCritIdx);
1698
1699   bool OtherResLimited = false;
1700   if (SchedModel->hasInstrSchedModel()) {
1701     unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
1702     OtherResLimited = (int)(OtherCount - (RemLatency * LFactor)) > (int)LFactor;
1703   }
1704   if (!OtherResLimited && (RemLatency + CurrCycle > Rem->CriticalPath)) {
1705     Policy.ReduceLatency |= true;
1706     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName() << " RemainingLatency "
1707           << RemLatency << " + " << CurrCycle << "c > CritPath "
1708           << Rem->CriticalPath << "\n");
1709   }
1710   // If the same resource is limiting inside and outside the zone, do nothing.
1711   if (ZoneCritResIdx == OtherCritIdx)
1712     return;
1713
1714   DEBUG(
1715     if (IsResourceLimited) {
1716       dbgs() << "  " << Available.getName() << " ResourceLimited: "
1717              << getResourceName(ZoneCritResIdx) << "\n";
1718     }
1719     if (OtherResLimited)
1720       dbgs() << "  RemainingLimit: " << getResourceName(OtherCritIdx) << "\n";
1721     if (!IsResourceLimited && !OtherResLimited)
1722       dbgs() << "  Latency limited both directions.\n");
1723
1724   if (IsResourceLimited && !Policy.ReduceResIdx)
1725     Policy.ReduceResIdx = ZoneCritResIdx;
1726
1727   if (OtherResLimited)
1728     Policy.DemandResIdx = OtherCritIdx;
1729 }
1730
1731 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::releaseNode(SUnit *SU,
1732                                                      unsigned ReadyCycle) {
1733   if (ReadyCycle < MinReadyCycle)
1734     MinReadyCycle = ReadyCycle;
1735
1736   // Check for interlocks first. For the purpose of other heuristics, an
1737   // instruction that cannot issue appears as if it's not in the ReadyQueue.
1738   bool IsBuffered = SchedModel->getMicroOpBufferSize() != 0;
1739   if ((!IsBuffered && ReadyCycle > CurrCycle) || checkHazard(SU))
1740     Pending.push(SU);
1741   else
1742     Available.push(SU);
1743
1744   // Record this node as an immediate dependent of the scheduled node.
1745   NextSUs.insert(SU);
1746 }
1747
1748 /// Move the boundary of scheduled code by one cycle.
1749 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::bumpCycle(unsigned NextCycle) {
1750   if (SchedModel->getMicroOpBufferSize() == 0) {
1751     assert(MinReadyCycle < UINT_MAX && "MinReadyCycle uninitialized");
1752     if (MinReadyCycle > NextCycle)
1753       NextCycle = MinReadyCycle;
1754   }
1755   // Update the current micro-ops, which will issue in the next cycle.
1756   unsigned DecMOps = SchedModel->getIssueWidth() * (NextCycle - CurrCycle);
1757   CurrMOps = (CurrMOps <= DecMOps) ? 0 : CurrMOps - DecMOps;
1758
1759   // Decrement DependentLatency based on the next cycle.
1760   if ((NextCycle - CurrCycle) > DependentLatency)
1761     DependentLatency = 0;
1762   else
1763     DependentLatency -= (NextCycle - CurrCycle);
1764
1765   if (!HazardRec->isEnabled()) {
1766     // Bypass HazardRec virtual calls.
1767     CurrCycle = NextCycle;
1768   }
1769   else {
1770     // Bypass getHazardType calls in case of long latency.
1771     for (; CurrCycle != NextCycle; ++CurrCycle) {
1772       if (isTop())
1773         HazardRec->AdvanceCycle();
1774       else
1775         HazardRec->RecedeCycle();
1776     }
1777   }
1778   CheckPending = true;
1779   unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
1780   IsResourceLimited =
1781     (int)(getCriticalCount() - (getScheduledLatency() * LFactor))
1782     > (int)LFactor;
1783
1784   DEBUG(dbgs() << "Cycle: " << CurrCycle << ' ' << Available.getName() << '\n');
1785 }
1786
1787 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::incExecutedResources(unsigned PIdx,
1788                                                               unsigned Count) {
1789   ExecutedResCounts[PIdx] += Count;
1790   if (ExecutedResCounts[PIdx] > MaxExecutedResCount)
1791     MaxExecutedResCount = ExecutedResCounts[PIdx];
1792 }
1793
1794 /// Add the given processor resource to this scheduled zone.
1795 ///
1796 /// \param Cycles indicates the number of consecutive (non-pipelined) cycles
1797 /// during which this resource is consumed.
1798 ///
1799 /// \return the next cycle at which the instruction may execute without
1800 /// oversubscribing resources.
1801 unsigned ConvergingScheduler::SchedBoundary::
1802 countResource(unsigned PIdx, unsigned Cycles, unsigned ReadyCycle) {
1803   unsigned Factor = SchedModel->getResourceFactor(PIdx);
1804   unsigned Count = Factor * Cycles;
1805   DEBUG(dbgs() << "  " << getResourceName(PIdx)
1806         << " +" << Cycles << "x" << Factor << "u\n");
1807
1808   // Update Executed resources counts.
1809   incExecutedResources(PIdx, Count);
1810   assert(Rem->RemainingCounts[PIdx] >= Count && "resource double counted");
1811   Rem->RemainingCounts[PIdx] -= Count;
1812
1813   // Check if this resource exceeds the current critical resource. If so, it
1814   // becomes the critical resource.
1815   if (ZoneCritResIdx != PIdx && (getResourceCount(PIdx) > getCriticalCount())) {
1816     ZoneCritResIdx = PIdx;
1817     DEBUG(dbgs() << "  *** Critical resource "
1818           << getResourceName(PIdx) << ": "
1819           << getResourceCount(PIdx) / SchedModel->getLatencyFactor() << "c\n");
1820   }
1821   // TODO: We don't yet model reserved resources. It's not hard though.
1822   return CurrCycle;
1823 }
1824
1825 /// Move the boundary of scheduled code by one SUnit.
1826 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::bumpNode(SUnit *SU) {
1827   // Update the reservation table.
1828   if (HazardRec->isEnabled()) {
1829     if (!isTop() && SU->isCall) {
1830       // Calls are scheduled with their preceding instructions. For bottom-up
1831       // scheduling, clear the pipeline state before emitting.
1832       HazardRec->Reset();
1833     }
1834     HazardRec->EmitInstruction(SU);
1835   }
1836   const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(SU);
1837   unsigned IncMOps = SchedModel->getNumMicroOps(SU->getInstr());
1838   CurrMOps += IncMOps;
1839   // checkHazard prevents scheduling multiple instructions per cycle that exceed
1840   // issue width. However, we commonly reach the maximum. In this case
1841   // opportunistically bump the cycle to avoid uselessly checking everything in
1842   // the readyQ. Furthermore, a single instruction may produce more than one
1843   // cycle's worth of micro-ops.
1844   //
1845   // TODO: Also check if this SU must end a dispatch group.
1846   unsigned NextCycle = CurrCycle;
1847   if (CurrMOps >= SchedModel->getIssueWidth()) {
1848     ++NextCycle;
1849     DEBUG(dbgs() << "  *** Max MOps " << CurrMOps
1850           << " at cycle " << CurrCycle << '\n');
1851   }
1852   unsigned ReadyCycle = (isTop() ? SU->TopReadyCycle : SU->BotReadyCycle);
1853   DEBUG(dbgs() << "  Ready @" << ReadyCycle << "c\n");
1854
1855   switch (SchedModel->getMicroOpBufferSize()) {
1856   case 0:
1857     assert(ReadyCycle <= CurrCycle && "Broken PendingQueue");
1858     break;
1859   case 1:
1860     if (ReadyCycle > NextCycle) {
1861       NextCycle = ReadyCycle;
1862       DEBUG(dbgs() << "  *** Stall until: " << ReadyCycle << "\n");
1863     }
1864     break;
1865   default:
1866     // We don't currently model the OOO reorder buffer, so consider all
1867     // scheduled MOps to be "retired".
1868     break;
1869   }
1870   RetiredMOps += IncMOps;
1871
1872   // Update resource counts and critical resource.
1873   if (SchedModel->hasInstrSchedModel()) {
1874     unsigned DecRemIssue = IncMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
1875     assert(Rem->RemIssueCount >= DecRemIssue && "MOps double counted");
1876     Rem->RemIssueCount -= DecRemIssue;
1877     if (ZoneCritResIdx) {
1878       // Scale scheduled micro-ops for comparing with the critical resource.
1879       unsigned ScaledMOps =
1880         RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
1881
1882       // If scaled micro-ops are now more than the previous critical resource by
1883       // a full cycle, then micro-ops issue becomes critical.
1884       if ((int)(ScaledMOps - getResourceCount(ZoneCritResIdx))
1885           >= (int)SchedModel->getLatencyFactor()) {
1886         ZoneCritResIdx = 0;
1887         DEBUG(dbgs() << "  *** Critical resource NumMicroOps: "
1888               << ScaledMOps / SchedModel->getLatencyFactor() << "c\n");
1889       }
1890     }
1891     for (TargetSchedModel::ProcResIter
1892            PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
1893            PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
1894       unsigned RCycle =
1895         countResource(PI->ProcResourceIdx, PI->Cycles, ReadyCycle);
1896       if (RCycle > NextCycle)
1897         NextCycle = RCycle;
1898     }
1899   }
1900   // Update ExpectedLatency and DependentLatency.
1901   unsigned &TopLatency = isTop() ? ExpectedLatency : DependentLatency;
1902   unsigned &BotLatency = isTop() ? DependentLatency : ExpectedLatency;
1903   if (SU->getDepth() > TopLatency) {
1904     TopLatency = SU->getDepth();
1905     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName()
1906           << " TopLatency SU(" << SU->NodeNum << ") " << TopLatency << "c\n");
1907   }
1908   if (SU->getHeight() > BotLatency) {
1909     BotLatency = SU->getHeight();
1910     DEBUG(dbgs() << "  " << Available.getName()
1911           << " BotLatency SU(" << SU->NodeNum << ") " << BotLatency << "c\n");
1912   }
1913   // If we stall for any reason, bump the cycle.
1914   if (NextCycle > CurrCycle) {
1915     bumpCycle(NextCycle);
1916   }
1917   else {
1918     // After updating ZoneCritResIdx and ExpectedLatency, check if we're
1919     // resource limited. If a stall occured, bumpCycle does this.
1920     unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
1921     IsResourceLimited =
1922       (int)(getCriticalCount() - (getScheduledLatency() * LFactor))
1923       > (int)LFactor;
1924   }
1925   DEBUG(dumpScheduledState());
1926 }
1927
1928 /// Release pending ready nodes in to the available queue. This makes them
1929 /// visible to heuristics.
1930 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::releasePending() {
1931   // If the available queue is empty, it is safe to reset MinReadyCycle.
1932   if (Available.empty())
1933     MinReadyCycle = UINT_MAX;
1934
1935   // Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
1936   // so, add them to the available queue.
1937   bool IsBuffered = SchedModel->getMicroOpBufferSize() != 0;
1938   for (unsigned i = 0, e = Pending.size(); i != e; ++i) {
1939     SUnit *SU = *(Pending.begin()+i);
1940     unsigned ReadyCycle = isTop() ? SU->TopReadyCycle : SU->BotReadyCycle;
1941
1942     if (ReadyCycle < MinReadyCycle)
1943       MinReadyCycle = ReadyCycle;
1944
1945     if (!IsBuffered && ReadyCycle > CurrCycle)
1946       continue;
1947
1948     if (checkHazard(SU))
1949       continue;
1950
1951     Available.push(SU);
1952     Pending.remove(Pending.begin()+i);
1953     --i; --e;
1954   }
1955   DEBUG(if (!Pending.empty()) Pending.dump());
1956   CheckPending = false;
1957 }
1958
1959 /// Remove SU from the ready set for this boundary.
1960 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::removeReady(SUnit *SU) {
1961   if (Available.isInQueue(SU))
1962     Available.remove(Available.find(SU));
1963   else {
1964     assert(Pending.isInQueue(SU) && "bad ready count");
1965     Pending.remove(Pending.find(SU));
1966   }
1967 }
1968
1969 /// If this queue only has one ready candidate, return it. As a side effect,
1970 /// defer any nodes that now hit a hazard, and advance the cycle until at least
1971 /// one node is ready. If multiple instructions are ready, return NULL.
1972 SUnit *ConvergingScheduler::SchedBoundary::pickOnlyChoice() {
1973   if (CheckPending)
1974     releasePending();
1975
1976   if (CurrMOps > 0) {
1977     // Defer any ready instrs that now have a hazard.
1978     for (ReadyQueue::iterator I = Available.begin(); I != Available.end();) {
1979       if (checkHazard(*I)) {
1980         Pending.push(*I);
1981         I = Available.remove(I);
1982         continue;
1983       }
1984       ++I;
1985     }
1986   }
1987   for (unsigned i = 0; Available.empty(); ++i) {
1988     assert(i <= (HazardRec->getMaxLookAhead() + MaxObservedLatency) &&
1989            "permanent hazard"); (void)i;
1990     bumpCycle(CurrCycle + 1);
1991     releasePending();
1992   }
1993   if (Available.size() == 1)
1994     return *Available.begin();
1995   return NULL;
1996 }
1997
1998 #ifndef NDEBUG
1999 // This is useful information to dump after bumpNode.
2000 // Note that the Queue contents are more useful before pickNodeFromQueue.
2001 void ConvergingScheduler::SchedBoundary::dumpScheduledState() {
2002   unsigned ResFactor;
2003   unsigned ResCount;
2004   if (ZoneCritResIdx) {
2005     ResFactor = SchedModel->getResourceFactor(ZoneCritResIdx);
2006     ResCount = getResourceCount(ZoneCritResIdx);
2007   }
2008   else {
2009     ResFactor = SchedModel->getMicroOpFactor();
2010     ResCount = RetiredMOps * SchedModel->getMicroOpFactor();
2011   }
2012   unsigned LFactor = SchedModel->getLatencyFactor();
2013   dbgs() << Available.getName() << " @" << CurrCycle << "c\n"
2014          << "  Retired: " << RetiredMOps;
2015   dbgs() << "\n  Executed: " << getExecutedCount() / LFactor << "c";
2016   dbgs() << "\n  Critical: " << ResCount / LFactor << "c, "
2017          << ResCount / ResFactor << " " << getResourceName(ZoneCritResIdx)
2018          << "\n  ExpectedLatency: " << ExpectedLatency << "c\n"
2019          << (IsResourceLimited ? "  - Resource" : "  - Latency")
2020          << " limited.\n";
2021 }
2022 #endif
2023
2024 void ConvergingScheduler::SchedCandidate::
2025 initResourceDelta(const ScheduleDAGMI *DAG,
2026                   const TargetSchedModel *SchedModel) {
2027   if (!Policy.ReduceResIdx && !Policy.DemandResIdx)
2028     return;
2029
2030   const MCSchedClassDesc *SC = DAG->getSchedClass(SU);
2031   for (TargetSchedModel::ProcResIter
2032          PI = SchedModel->getWriteProcResBegin(SC),
2033          PE = SchedModel->getWriteProcResEnd(SC); PI != PE; ++PI) {
2034     if (PI->ProcResourceIdx == Policy.ReduceResIdx)
2035       ResDelta.CritResources += PI->Cycles;
2036     if (PI->ProcResourceIdx == Policy.DemandResIdx)
2037       ResDelta.DemandedResources += PI->Cycles;
2038   }
2039 }
2040
2041
2042 /// Return true if this heuristic determines order.
2043 static bool tryLess(int TryVal, int CandVal,
2044                     ConvergingScheduler::SchedCandidate &TryCand,
2045                     ConvergingScheduler::SchedCandidate &Cand,
2046                     ConvergingScheduler::CandReason Reason) {
2047   if (TryVal < CandVal) {
2048     TryCand.Reason = Reason;
2049     return true;
2050   }
2051   if (TryVal > CandVal) {
2052     if (Cand.Reason > Reason)
2053       Cand.Reason = Reason;
2054     return true;
2055   }
2056   Cand.setRepeat(Reason);
2057   return false;
2058 }
2059
2060 static bool tryGreater(int TryVal, int CandVal,
2061                        ConvergingScheduler::SchedCandidate &TryCand,
2062                        ConvergingScheduler::SchedCandidate &Cand,
2063                        ConvergingScheduler::CandReason Reason) {
2064   if (TryVal > CandVal) {
2065     TryCand.Reason = Reason;
2066     return true;
2067   }
2068   if (TryVal < CandVal) {
2069     if (Cand.Reason > Reason)
2070       Cand.Reason = Reason;
2071     return true;
2072   }
2073   Cand.setRepeat(Reason);
2074   return false;
2075 }
2076
2077 static bool tryPressure(const PressureElement &TryP,
2078                         const PressureElement &CandP,
2079                         ConvergingScheduler::SchedCandidate &TryCand,
2080                         ConvergingScheduler::SchedCandidate &Cand,
2081                         ConvergingScheduler::CandReason Reason) {
2082   // If both candidates affect the same set, go with the smallest increase.
2083   if (TryP.PSetID == CandP.PSetID) {
2084     return tryLess(TryP.UnitIncrease, CandP.UnitIncrease, TryCand, Cand,
2085                    Reason);
2086   }
2087   // If one candidate decreases and the other increases, go with it.
2088   if (tryLess(TryP.UnitIncrease < 0, CandP.UnitIncrease < 0, TryCand, Cand,
2089               Reason)) {
2090     return true;
2091   }
2092   // If TryP has lower Rank, it has a higher priority.
2093   int TryRank = TryP.PSetRank();
2094   int CandRank = CandP.PSetRank();
2095   // If the candidates are decreasing pressure, reverse priority.
2096   if (TryP.UnitIncrease < 0)
2097     std::swap(TryRank, CandRank);
2098   return tryGreater(TryRank, CandRank, TryCand, Cand, Reason);
2099 }
2100
2101 static unsigned getWeakLeft(const SUnit *SU, bool isTop) {
2102   return (isTop) ? SU->WeakPredsLeft : SU->WeakSuccsLeft;
2103 }
2104
2105 /// Minimize physical register live ranges. Regalloc wants them adjacent to
2106 /// their physreg def/use.
2107 ///
2108 /// FIXME: This is an unnecessary check on the critical path. Most are root/leaf
2109 /// copies which can be prescheduled. The rest (e.g. x86 MUL) could be bundled
2110 /// with the operation that produces or consumes the physreg. We'll do this when
2111 /// regalloc has support for parallel copies.
2112 static int biasPhysRegCopy(const SUnit *SU, bool isTop) {
2113   const MachineInstr *MI = SU->getInstr();
2114   if (!MI->isCopy())
2115     return 0;
2116
2117   unsigned ScheduledOper = isTop ? 1 : 0;
2118   unsigned UnscheduledOper = isTop ? 0 : 1;
2119   // If we have already scheduled the physreg produce/consumer, immediately
2120   // schedule the copy.
2121   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(
2122         MI->getOperand(ScheduledOper).getReg()))
2123     return 1;
2124   // If the physreg is at the boundary, defer it. Otherwise schedule it
2125   // immediately to free the dependent. We can hoist the copy later.
2126   bool AtBoundary = isTop ? !SU->NumSuccsLeft : !SU->NumPredsLeft;
2127   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(
2128         MI->getOperand(UnscheduledOper).getReg()))
2129     return AtBoundary ? -1 : 1;
2130   return 0;
2131 }
2132
2133 static bool tryLatency(ConvergingScheduler::SchedCandidate &TryCand,
2134                        ConvergingScheduler::SchedCandidate &Cand,
2135                        ConvergingScheduler::SchedBoundary &Zone) {
2136   if (Zone.isTop()) {
2137     if (Cand.SU->getDepth() > Zone.getScheduledLatency()) {
2138       if (tryLess(TryCand.SU->getDepth(), Cand.SU->getDepth(),
2139                   TryCand, Cand, ConvergingScheduler::TopDepthReduce))
2140         return true;
2141     }
2142     if (tryGreater(TryCand.SU->getHeight(), Cand.SU->getHeight(),
2143                    TryCand, Cand, ConvergingScheduler::TopPathReduce))
2144       return true;
2145   }
2146   else {
2147     if (Cand.SU->getHeight() > Zone.getScheduledLatency()) {
2148       if (tryLess(TryCand.SU->getHeight(), Cand.SU->getHeight(),
2149                   TryCand, Cand, ConvergingScheduler::BotHeightReduce))
2150         return true;
2151     }
2152     if (tryGreater(TryCand.SU->getDepth(), Cand.SU->getDepth(),
2153                    TryCand, Cand, ConvergingScheduler::BotPathReduce))
2154       return true;
2155   }
2156   return false;
2157 }
2158
2159 /// Apply a set of heursitics to a new candidate. Heuristics are currently
2160 /// hierarchical. This may be more efficient than a graduated cost model because
2161 /// we don't need to evaluate all aspects of the model for each node in the
2162 /// queue. But it's really done to make the heuristics easier to debug and
2163 /// statistically analyze.
2164 ///
2165 /// \param Cand provides the policy and current best candidate.
2166 /// \param TryCand refers to the next SUnit candidate, otherwise uninitialized.
2167 /// \param Zone describes the scheduled zone that we are extending.
2168 /// \param RPTracker describes reg pressure within the scheduled zone.
2169 /// \param TempTracker is a scratch pressure tracker to reuse in queries.
2170 void ConvergingScheduler::tryCandidate(SchedCandidate &Cand,
2171                                        SchedCandidate &TryCand,
2172                                        SchedBoundary &Zone,
2173                                        const RegPressureTracker &RPTracker,
2174                                        RegPressureTracker &TempTracker) {
2175
2176   // Always initialize TryCand's RPDelta.
2177   TempTracker.getMaxPressureDelta(TryCand.SU->getInstr(), TryCand.RPDelta,
2178                                   DAG->getRegionCriticalPSets(),
2179                                   DAG->getRegPressure().MaxSetPressure);
2180
2181   // Initialize the candidate if needed.
2182   if (!Cand.isValid()) {
2183     TryCand.Reason = NodeOrder;
2184     return;
2185   }
2186
2187   if (tryGreater(biasPhysRegCopy(TryCand.SU, Zone.isTop()),
2188                  biasPhysRegCopy(Cand.SU, Zone.isTop()),
2189                  TryCand, Cand, PhysRegCopy))
2190     return;
2191
2192   // Avoid exceeding the target's limit. If signed PSetID is negative, it is
2193   // invalid; convert it to INT_MAX to give it lowest priority.
2194   if (tryPressure(TryCand.RPDelta.Excess, Cand.RPDelta.Excess, TryCand, Cand,
2195                   RegExcess))
2196     return;
2197
2198   // For loops that are acyclic path limited, aggressively schedule for latency.
2199   if (Rem.IsAcyclicLatencyLimited && tryLatency(TryCand, Cand, Zone))
2200     return;
2201
2202   // Avoid increasing the max critical pressure in the scheduled region.
2203   if (tryPressure(TryCand.RPDelta.CriticalMax, Cand.RPDelta.CriticalMax,
2204                   TryCand, Cand, RegCritical))
2205     return;
2206
2207   // Keep clustered nodes together to encourage downstream peephole
2208   // optimizations which may reduce resource requirements.
2209   //
2210   // This is a best effort to set things up for a post-RA pass. Optimizations
2211   // like generating loads of multiple registers should ideally be done within
2212   // the scheduler pass by combining the loads during DAG postprocessing.
2213   const SUnit *NextClusterSU =
2214     Zone.isTop() ? DAG->getNextClusterSucc() : DAG->getNextClusterPred();
2215   if (tryGreater(TryCand.SU == NextClusterSU, Cand.SU == NextClusterSU,
2216                  TryCand, Cand, Cluster))
2217     return;
2218
2219   // Weak edges are for clustering and other constraints.
2220   if (tryLess(getWeakLeft(TryCand.SU, Zone.isTop()),
2221               getWeakLeft(Cand.SU, Zone.isTop()),
2222               TryCand, Cand, Weak)) {
2223     return;
2224   }
2225   // Avoid increasing the max pressure of the entire region.
2226   if (tryPressure(TryCand.RPDelta.CurrentMax, Cand.RPDelta.CurrentMax,
2227                   TryCand, Cand, RegMax))
2228     return;
2229
2230   // Avoid critical resource consumption and balance the schedule.
2231   TryCand.initResourceDelta(DAG, SchedModel);
2232   if (tryLess(TryCand.ResDelta.CritResources, Cand.ResDelta.CritResources,
2233               TryCand, Cand, ResourceReduce))
2234     return;
2235   if (tryGreater(TryCand.ResDelta.DemandedResources,
2236                  Cand.ResDelta.DemandedResources,
2237                  TryCand, Cand, ResourceDemand))
2238     return;
2239
2240   // Avoid serializing long latency dependence chains.
2241   // For acyclic path limited loops, latency was already checked above.
2242   if (Cand.Policy.ReduceLatency && !Rem.IsAcyclicLatencyLimited
2243       && tryLatency(TryCand, Cand, Zone)) {
2244     return;
2245   }
2246
2247   // Prefer immediate defs/users of the last scheduled instruction. This is a
2248   // local pressure avoidance strategy that also makes the machine code
2249   // readable.
2250   if (tryGreater(Zone.NextSUs.count(TryCand.SU), Zone.NextSUs.count(Cand.SU),
2251                  TryCand, Cand, NextDefUse))
2252     return;
2253
2254   // Fall through to original instruction order.
2255   if ((Zone.isTop() && TryCand.SU->NodeNum < Cand.SU->NodeNum)
2256       || (!Zone.isTop() && TryCand.SU->NodeNum > Cand.SU->NodeNum)) {
2257     TryCand.Reason = NodeOrder;
2258   }
2259 }
2260
2261 #ifndef NDEBUG
2262 const char *ConvergingScheduler::getReasonStr(
2263   ConvergingScheduler::CandReason Reason) {
2264   switch (Reason) {
2265   case NoCand:         return "NOCAND    ";
2266   case PhysRegCopy:    return "PREG-COPY";
2267   case RegExcess:      return "REG-EXCESS";
2268   case RegCritical:    return "REG-CRIT  ";
2269   case Cluster:        return "CLUSTER   ";
2270   case Weak:           return "WEAK      ";
2271   case RegMax:         return "REG-MAX   ";
2272   case ResourceReduce: return "RES-REDUCE";
2273   case ResourceDemand: return "RES-DEMAND";
2274   case TopDepthReduce: return "TOP-DEPTH ";
2275   case TopPathReduce:  return "TOP-PATH  ";
2276   case BotHeightReduce:return "BOT-HEIGHT";
2277   case BotPathReduce:  return "BOT-PATH  ";
2278   case NextDefUse:     return "DEF-USE   ";
2279   case NodeOrder:      return "ORDER     ";
2280   };
2281   llvm_unreachable("Unknown reason!");
2282 }
2283
2284 void ConvergingScheduler::traceCandidate(const SchedCandidate &Cand) {
2285   PressureElement P;
2286   unsigned ResIdx = 0;
2287   unsigned Latency = 0;
2288   switch (Cand.Reason) {
2289   default:
2290     break;
2291   case RegExcess:
2292     P = Cand.RPDelta.Excess;
2293     break;
2294   case RegCritical:
2295     P = Cand.RPDelta.CriticalMax;
2296     break;
2297   case RegMax:
2298     P = Cand.RPDelta.CurrentMax;
2299     break;
2300   case ResourceReduce:
2301     ResIdx = Cand.Policy.ReduceResIdx;
2302     break;
2303   case ResourceDemand:
2304     ResIdx = Cand.Policy.DemandResIdx;
2305     break;
2306   case TopDepthReduce:
2307     Latency = Cand.SU->getDepth();
2308     break;
2309   case TopPathReduce:
2310     Latency = Cand.SU->getHeight();
2311     break;
2312   case BotHeightReduce:
2313     Latency = Cand.SU->getHeight();
2314     break;
2315   case BotPathReduce:
2316     Latency = Cand.SU->getDepth();
2317     break;
2318   }
2319   dbgs() << "  SU(" << Cand.SU->NodeNum << ") " << getReasonStr(Cand.Reason);
2320   if (P.isValid())
2321     dbgs() << " " << TRI->getRegPressureSetName(P.PSetID)
2322            << ":" << P.UnitIncrease << " ";
2323   else
2324     dbgs() << "      ";
2325   if (ResIdx)
2326     dbgs() << " " << SchedModel->getProcResource(ResIdx)->Name << " ";
2327   else
2328     dbgs() << "         ";
2329   if (Latency)
2330     dbgs() << " " << Latency << " cycles ";
2331   else
2332     dbgs() << "          ";
2333   dbgs() << '\n';
2334 }
2335 #endif
2336
2337 /// Pick the best candidate from the top queue.
2338 ///
2339 /// TODO: getMaxPressureDelta results can be mostly cached for each SUnit during
2340 /// DAG building. To adjust for the current scheduling location we need to
2341 /// maintain the number of vreg uses remaining to be top-scheduled.
2342 void ConvergingScheduler::pickNodeFromQueue(SchedBoundary &Zone,
2343                                             const RegPressureTracker &RPTracker,
2344                                             SchedCandidate &Cand) {
2345   ReadyQueue &Q = Zone.Available;
2346
2347   DEBUG(Q.dump());
2348
2349   // getMaxPressureDelta temporarily modifies the tracker.
2350   RegPressureTracker &TempTracker = const_cast<RegPressureTracker&>(RPTracker);
2351
2352   for (ReadyQueue::iterator I = Q.begin(), E = Q.end(); I != E; ++I) {
2353
2354     SchedCandidate TryCand(Cand.Policy);
2355     TryCand.SU = *I;
2356     tryCandidate(Cand, TryCand, Zone, RPTracker, TempTracker);
2357     if (TryCand.Reason != NoCand) {
2358       // Initialize resource delta if needed in case future heuristics query it.
2359       if (TryCand.ResDelta == SchedResourceDelta())
2360         TryCand.initResourceDelta(DAG, SchedModel);
2361       Cand.setBest(TryCand);
2362       DEBUG(traceCandidate(Cand));
2363     }
2364   }
2365 }
2366
2367 static void tracePick(const ConvergingScheduler::SchedCandidate &Cand,
2368                       bool IsTop) {
2369   DEBUG(dbgs() << "Pick " << (IsTop ? "Top " : "Bot ")
2370         << ConvergingScheduler::getReasonStr(Cand.Reason) << '\n');
2371 }
2372
2373 /// Pick the best candidate node from either the top or bottom queue.
2374 SUnit *ConvergingScheduler::pickNodeBidirectional(bool &IsTopNode) {
2375   // Schedule as far as possible in the direction of no choice. This is most
2376   // efficient, but also provides the best heuristics for CriticalPSets.
2377   if (SUnit *SU = Bot.pickOnlyChoice()) {
2378     IsTopNode = false;
2379     DEBUG(dbgs() << "Pick Bot NOCAND\n");
2380     return SU;
2381   }
2382   if (SUnit *SU = Top.pickOnlyChoice()) {
2383     IsTopNode = true;
2384     DEBUG(dbgs() << "Pick Top NOCAND\n");
2385     return SU;
2386   }
2387   CandPolicy NoPolicy;
2388   SchedCandidate BotCand(NoPolicy);
2389   SchedCandidate TopCand(NoPolicy);
2390   Bot.setPolicy(BotCand.Policy, Top);
2391   Top.setPolicy(TopCand.Policy, Bot);
2392
2393   // Prefer bottom scheduling when heuristics are silent.
2394   pickNodeFromQueue(Bot, DAG->getBotRPTracker(), BotCand);
2395   assert(BotCand.Reason != NoCand && "failed to find the first candidate");
2396
2397   // If either Q has a single candidate that provides the least increase in
2398   // Excess pressure, we can immediately schedule from that Q.
2399   //
2400   // RegionCriticalPSets summarizes the pressure within the scheduled region and
2401   // affects picking from either Q. If scheduling in one direction must
2402   // increase pressure for one of the excess PSets, then schedule in that
2403   // direction first to provide more freedom in the other direction.
2404   if ((BotCand.Reason == RegExcess && !BotCand.isRepeat(RegExcess))
2405       || (BotCand.Reason == RegCritical
2406           && !BotCand.isRepeat(RegCritical)))
2407   {
2408     IsTopNode = false;
2409     tracePick(BotCand, IsTopNode);
2410     return BotCand.SU;
2411   }
2412   // Check if the top Q has a better candidate.
2413   pickNodeFromQueue(Top, DAG->getTopRPTracker(), TopCand);
2414   assert(TopCand.Reason != NoCand && "failed to find the first candidate");
2415
2416   // Choose the queue with the most important (lowest enum) reason.
2417   if (TopCand.Reason < BotCand.Reason) {
2418     IsTopNode = true;
2419     tracePick(TopCand, IsTopNode);
2420     return TopCand.SU;
2421   }
2422   // Otherwise prefer the bottom candidate, in node order if all else failed.
2423   IsTopNode = false;
2424   tracePick(BotCand, IsTopNode);
2425   return BotCand.SU;
2426 }
2427
2428 /// Pick the best node to balance the schedule. Implements MachineSchedStrategy.
2429 SUnit *ConvergingScheduler::pickNode(bool &IsTopNode) {
2430   if (DAG->top() == DAG->bottom()) {
2431     assert(Top.Available.empty() && Top.Pending.empty() &&
2432            Bot.Available.empty() && Bot.Pending.empty() && "ReadyQ garbage");
2433     return NULL;
2434   }
2435   SUnit *SU;
2436   do {
2437     if (ForceTopDown) {
2438       SU = Top.pickOnlyChoice();
2439       if (!SU) {
2440         CandPolicy NoPolicy;
2441         SchedCandidate TopCand(NoPolicy);
2442         pickNodeFromQueue(Top, DAG->getTopRPTracker(), TopCand);
2443         assert(TopCand.Reason != NoCand && "failed to find the first candidate");
2444         SU = TopCand.SU;
2445       }
2446       IsTopNode = true;
2447     }
2448     else if (ForceBottomUp) {
2449       SU = Bot.pickOnlyChoice();
2450       if (!SU) {
2451         CandPolicy NoPolicy;
2452         SchedCandidate BotCand(NoPolicy);
2453         pickNodeFromQueue(Bot, DAG->getBotRPTracker(), BotCand);
2454         assert(BotCand.Reason != NoCand && "failed to find the first candidate");
2455         SU = BotCand.SU;
2456       }
2457       IsTopNode = false;
2458     }
2459     else {
2460       SU = pickNodeBidirectional(IsTopNode);
2461     }
2462   } while (SU->isScheduled);
2463
2464   if (SU->isTopReady())
2465     Top.removeReady(SU);
2466   if (SU->isBottomReady())
2467     Bot.removeReady(SU);
2468
2469   DEBUG(dbgs() << "Scheduling SU(" << SU->NodeNum << ") " << *SU->getInstr());
2470   return SU;
2471 }
2472
2473 void ConvergingScheduler::reschedulePhysRegCopies(SUnit *SU, bool isTop) {
2474
2475   MachineBasicBlock::iterator InsertPos = SU->getInstr();
2476   if (!isTop)
2477     ++InsertPos;
2478   SmallVectorImpl<SDep> &Deps = isTop ? SU->Preds : SU->Succs;
2479
2480   // Find already scheduled copies with a single physreg dependence and move
2481   // them just above the scheduled instruction.
2482   for (SmallVectorImpl<SDep>::iterator I = Deps.begin(), E = Deps.end();
2483        I != E; ++I) {
2484     if (I->getKind() != SDep::Data || !TRI->isPhysicalRegister(I->getReg()))
2485       continue;
2486     SUnit *DepSU = I->getSUnit();
2487     if (isTop ? DepSU->Succs.size() > 1 : DepSU->Preds.size() > 1)
2488       continue;
2489     MachineInstr *Copy = DepSU->getInstr();
2490     if (!Copy->isCopy())
2491       continue;
2492     DEBUG(dbgs() << "  Rescheduling physreg copy ";
2493           I->getSUnit()->dump(DAG));
2494     DAG->moveInstruction(Copy, InsertPos);
2495   }
2496 }
2497
2498 /// Update the scheduler's state after scheduling a node. This is the same node
2499 /// that was just returned by pickNode(). However, ScheduleDAGMI needs to update
2500 /// it's state based on the current cycle before MachineSchedStrategy does.
2501 ///
2502 /// FIXME: Eventually, we may bundle physreg copies rather than rescheduling
2503 /// them here. See comments in biasPhysRegCopy.
2504 void ConvergingScheduler::schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
2505   if (IsTopNode) {
2506     SU->TopReadyCycle = std::max(SU->TopReadyCycle, Top.CurrCycle);
2507     Top.bumpNode(SU);
2508     if (SU->hasPhysRegUses)
2509       reschedulePhysRegCopies(SU, true);
2510   }
2511   else {
2512     SU->BotReadyCycle = std::max(SU->BotReadyCycle, Bot.CurrCycle);
2513     Bot.bumpNode(SU);
2514     if (SU->hasPhysRegDefs)
2515       reschedulePhysRegCopies(SU, false);
2516   }
2517 }
2518
2519 /// Create the standard converging machine scheduler. This will be used as the
2520 /// default scheduler if the target does not set a default.
2521 static ScheduleDAGInstrs *createConvergingSched(MachineSchedContext *C) {
2522   assert((!ForceTopDown || !ForceBottomUp) &&
2523          "-misched-topdown incompatible with -misched-bottomup");
2524   ScheduleDAGMI *DAG = new ScheduleDAGMI(C, new ConvergingScheduler());
2525   // Register DAG post-processors.
2526   //
2527   // FIXME: extend the mutation API to allow earlier mutations to instantiate
2528   // data and pass it to later mutations. Have a single mutation that gathers
2529   // the interesting nodes in one pass.
2530   DAG->addMutation(new CopyConstrain(DAG->TII, DAG->TRI));
2531   if (EnableLoadCluster)
2532     DAG->addMutation(new LoadClusterMutation(DAG->TII, DAG->TRI));
2533   if (EnableMacroFusion)
2534     DAG->addMutation(new MacroFusion(DAG->TII));
2535   return DAG;
2536 }
2537 static MachineSchedRegistry
2538 ConvergingSchedRegistry("converge", "Standard converging scheduler.",
2539                         createConvergingSched);
2540
2541 //===----------------------------------------------------------------------===//
2542 // ILP Scheduler. Currently for experimental analysis of heuristics.
2543 //===----------------------------------------------------------------------===//
2544
2545 namespace {
2546 /// \brief Order nodes by the ILP metric.
2547 struct ILPOrder {
2548   const SchedDFSResult *DFSResult;
2549   const BitVector *ScheduledTrees;
2550   bool MaximizeILP;
2551
2552   ILPOrder(bool MaxILP): DFSResult(0), ScheduledTrees(0), MaximizeILP(MaxILP) {}
2553
2554   /// \brief Apply a less-than relation on node priority.
2555   ///
2556   /// (Return true if A comes after B in the Q.)
2557   bool operator()(const SUnit *A, const SUnit *B) const {
2558     unsigned SchedTreeA = DFSResult->getSubtreeID(A);
2559     unsigned SchedTreeB = DFSResult->getSubtreeID(B);
2560     if (SchedTreeA != SchedTreeB) {
2561       // Unscheduled trees have lower priority.
2562       if (ScheduledTrees->test(SchedTreeA) != ScheduledTrees->test(SchedTreeB))
2563         return ScheduledTrees->test(SchedTreeB);
2564
2565       // Trees with shallower connections have have lower priority.
2566       if (DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeA)
2567           != DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeB)) {
2568         return DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeA)
2569           < DFSResult->getSubtreeLevel(SchedTreeB);
2570       }
2571     }
2572     if (MaximizeILP)
2573       return DFSResult->getILP(A) < DFSResult->getILP(B);
2574     else
2575       return DFSResult->getILP(A) > DFSResult->getILP(B);
2576   }
2577 };
2578
2579 /// \brief Schedule based on the ILP metric.
2580 class ILPScheduler : public MachineSchedStrategy {
2581   /// In case all subtrees are eventually connected to a common root through
2582   /// data dependence (e.g. reduction), place an upper limit on their size.
2583   ///
2584   /// FIXME: A subtree limit is generally good, but in the situation commented
2585   /// above, where multiple similar subtrees feed a common root, we should
2586   /// only split at a point where the resulting subtrees will be balanced.
2587   /// (a motivating test case must be found).
2588   static const unsigned SubtreeLimit = 16;
2589
2590   ScheduleDAGMI *DAG;
2591   ILPOrder Cmp;
2592
2593   std::vector<SUnit*> ReadyQ;
2594 public:
2595   ILPScheduler(bool MaximizeILP): DAG(0), Cmp(MaximizeILP) {}
2596
2597   virtual void initialize(ScheduleDAGMI *dag) {
2598     DAG = dag;
2599     DAG->computeDFSResult();
2600     Cmp.DFSResult = DAG->getDFSResult();
2601     Cmp.ScheduledTrees = &DAG->getScheduledTrees();
2602     ReadyQ.clear();
2603   }
2604
2605   virtual void registerRoots() {
2606     // Restore the heap in ReadyQ with the updated DFS results.
2607     std::make_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
2608   }
2609
2610   /// Implement MachineSchedStrategy interface.
2611   /// -----------------------------------------
2612
2613   /// Callback to select the highest priority node from the ready Q.
2614   virtual SUnit *pickNode(bool &IsTopNode) {
2615     if (ReadyQ.empty()) return NULL;
2616     std::pop_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
2617     SUnit *SU = ReadyQ.back();
2618     ReadyQ.pop_back();
2619     IsTopNode = false;
2620     DEBUG(dbgs() << "Pick node " << "SU(" << SU->NodeNum << ") "
2621           << " ILP: " << DAG->getDFSResult()->getILP(SU)
2622           << " Tree: " << DAG->getDFSResult()->getSubtreeID(SU) << " @"
2623           << DAG->getDFSResult()->getSubtreeLevel(
2624             DAG->getDFSResult()->getSubtreeID(SU)) << '\n'
2625           << "Scheduling " << *SU->getInstr());
2626     return SU;
2627   }
2628
2629   /// \brief Scheduler callback to notify that a new subtree is scheduled.
2630   virtual void scheduleTree(unsigned SubtreeID) {
2631     std::make_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
2632   }
2633
2634   /// Callback after a node is scheduled. Mark a newly scheduled tree, notify
2635   /// DFSResults, and resort the priority Q.
2636   virtual void schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) {
2637     assert(!IsTopNode && "SchedDFSResult needs bottom-up");
2638   }
2639
2640   virtual void releaseTopNode(SUnit *) { /*only called for top roots*/ }
2641
2642   virtual void releaseBottomNode(SUnit *SU) {
2643     ReadyQ.push_back(SU);
2644     std::push_heap(ReadyQ.begin(), ReadyQ.end(), Cmp);
2645   }
2646 };
2647 } // namespace
2648
2649 static ScheduleDAGInstrs *createILPMaxScheduler(MachineSchedContext *C) {
2650   return new ScheduleDAGMI(C, new ILPScheduler(true));
2651 }
2652 static ScheduleDAGInstrs *createILPMinScheduler(MachineSchedContext *C) {
2653   return new ScheduleDAGMI(C, new ILPScheduler(false));
2654 }
2655 static MachineSchedRegistry ILPMaxRegistry(
2656   "ilpmax", "Schedule bottom-up for max ILP", createILPMaxScheduler);
2657 static MachineSchedRegistry ILPMinRegistry(
2658   "ilpmin", "Schedule bottom-up for min ILP", createILPMinScheduler);
2659
2660 //===----------------------------------------------------------------------===//
2661 // Machine Instruction Shuffler for Correctness Testing
2662 //===----------------------------------------------------------------------===//
2663
2664 #ifndef NDEBUG
2665 namespace {
2666 /// Apply a less-than relation on the node order, which corresponds to the
2667 /// instruction order prior to scheduling. IsReverse implements greater-than.
2668 template<bool IsReverse>
2669 struct SUnitOrder {
2670   bool operator()(SUnit *A, SUnit *B) const {
2671     if (IsReverse)
2672       return A->NodeNum > B->NodeNum;
2673     else
2674       return A->NodeNum < B->NodeNum;
2675   }
2676 };
2677
2678 /// Reorder instructions as much as possible.
2679 class InstructionShuffler : public MachineSchedStrategy {
2680   bool IsAlternating;
2681   bool IsTopDown;
2682
2683   // Using a less-than relation (SUnitOrder<false>) for the TopQ priority
2684   // gives nodes with a higher number higher priority causing the latest
2685   // instructions to be scheduled first.
2686   PriorityQueue<SUnit*, std::vector<SUnit*>, SUnitOrder<false> >
2687     TopQ;
2688   // When scheduling bottom-up, use greater-than as the queue priority.
2689   PriorityQueue<SUnit*, std::vector<SUnit*>, SUnitOrder<true> >
2690     BottomQ;
2691 public:
2692   InstructionShuffler(bool alternate, bool topdown)
2693     : IsAlternating(alternate), IsTopDown(topdown) {}
2694
2695   virtual void initialize(ScheduleDAGMI *) {
2696     TopQ.clear();
2697     BottomQ.clear();
2698   }
2699
2700   /// Implement MachineSchedStrategy interface.
2701   /// -----------------------------------------
2702
2703   virtual SUnit *pickNode(bool &IsTopNode) {
2704     SUnit *SU;
2705     if (IsTopDown) {
2706       do {
2707         if (TopQ.empty()) return NULL;
2708         SU = TopQ.top();
2709         TopQ.pop();
2710       } while (SU->isScheduled);
2711       IsTopNode = true;
2712     }
2713     else {
2714       do {
2715         if (BottomQ.empty()) return NULL;
2716         SU = BottomQ.top();
2717         BottomQ.pop();
2718       } while (SU->isScheduled);
2719       IsTopNode = false;
2720     }
2721     if (IsAlternating)
2722       IsTopDown = !IsTopDown;
2723     return SU;
2724   }
2725
2726   virtual void schedNode(SUnit *SU, bool IsTopNode) {}
2727
2728   virtual void releaseTopNode(SUnit *SU) {
2729     TopQ.push(SU);
2730   }
2731   virtual void releaseBottomNode(SUnit *SU) {
2732     BottomQ.push(SU);
2733   }
2734 };
2735 } // namespace
2736
2737 static ScheduleDAGInstrs *createInstructionShuffler(MachineSchedContext *C) {
2738   bool Alternate = !ForceTopDown && !ForceBottomUp;
2739   bool TopDown = !ForceBottomUp;
2740   assert((TopDown || !ForceTopDown) &&
2741          "-misched-topdown incompatible with -misched-bottomup");
2742   return new ScheduleDAGMI(C, new InstructionShuffler(Alternate, TopDown));
2743 }
2744 static MachineSchedRegistry ShufflerRegistry(
2745   "shuffle", "Shuffle machine instructions alternating directions",
2746   createInstructionShuffler);
2747 #endif // !NDEBUG
2748
2749 //===----------------------------------------------------------------------===//
2750 // GraphWriter support for ScheduleDAGMI.
2751 //===----------------------------------------------------------------------===//
2752
2753 #ifndef NDEBUG
2754 namespace llvm {
2755
2756 template<> struct GraphTraits<
2757   ScheduleDAGMI*> : public GraphTraits<ScheduleDAG*> {};
2758
2759 template<>
2760 struct DOTGraphTraits<ScheduleDAGMI*> : public DefaultDOTGraphTraits {
2761
2762   DOTGraphTraits (bool isSimple=false) : DefaultDOTGraphTraits(isSimple) {}
2763
2764   static std::string getGraphName(const ScheduleDAG *G) {
2765     return G->MF.getName();
2766   }
2767
2768   static bool renderGraphFromBottomUp() {
2769     return true;
2770   }
2771
2772   static bool isNodeHidden(const SUnit *Node) {
2773     return (Node->NumPreds > 10 || Node->NumSuccs > 10);
2774   }
2775
2776   static bool hasNodeAddressLabel(const SUnit *Node,
2777                                   const ScheduleDAG *Graph) {
2778     return false;
2779   }
2780
2781   /// If you want to override the dot attributes printed for a particular
2782   /// edge, override this method.
2783   static std::string getEdgeAttributes(const SUnit *Node,
2784                                        SUnitIterator EI,
2785                                        const ScheduleDAG *Graph) {
2786     if (EI.isArtificialDep())
2787       return "color=cyan,style=dashed";
2788     if (EI.isCtrlDep())
2789       return "color=blue,style=dashed";
2790     return "";
2791   }
2792
2793   static std::string getNodeLabel(const SUnit *SU, const ScheduleDAG *G) {
2794     std::string Str;
2795     raw_string_ostream SS(Str);
2796     SS << "SU(" << SU->NodeNum << ')';
2797     return SS.str();
2798   }
2799   static std::string getNodeDescription(const SUnit *SU, const ScheduleDAG *G) {
2800     return G->getGraphNodeLabel(SU);
2801   }
2802
2803   static std::string getNodeAttributes(const SUnit *N,
2804                                        const ScheduleDAG *Graph) {
2805     std::string Str("shape=Mrecord");
2806     const SchedDFSResult *DFS =
2807       static_cast<const ScheduleDAGMI*>(Graph)->getDFSResult();
2808     if (DFS) {
2809       Str += ",style=filled,fillcolor=\"#";
2810       Str += DOT::getColorString(DFS->getSubtreeID(N));
2811       Str += '"';
2812     }
2813     return Str;
2814   }
2815 };
2816 } // namespace llvm
2817 #endif // NDEBUG
2818
2819 /// viewGraph - Pop up a ghostview window with the reachable parts of the DAG
2820 /// rendered using 'dot'.
2821 ///
2822 void ScheduleDAGMI::viewGraph(const Twine &Name, const Twine &Title) {
2823 #ifndef NDEBUG
2824   ViewGraph(this, Name, false, Title);
2825 #else
2826   errs() << "ScheduleDAGMI::viewGraph is only available in debug builds on "
2827          << "systems with Graphviz or gv!\n";
2828 #endif  // NDEBUG
2829 }
2830
2831 /// Out-of-line implementation with no arguments is handy for gdb.
2832 void ScheduleDAGMI::viewGraph() {
2833   viewGraph(getDAGName(), "Scheduling-Units Graph for " + getDAGName());
2834 }