Eliminate LegalizeOps' LegalizedNodes map and have it just call RAUW
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / ScheduleDAGRRList.cpp
1 //===----- ScheduleDAGRRList.cpp - Reg pressure reduction list 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 // This implements bottom-up and top-down register pressure reduction list
11 // schedulers, using standard algorithms.  The basic approach uses a priority
12 // queue of available nodes to schedule.  One at a time, nodes are taken from
13 // the priority queue (thus in priority order), checked for legality to
14 // schedule, and emitted if legal.
15 //
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17
18 #define DEBUG_TYPE "pre-RA-sched"
19 #include "ScheduleDAGSDNodes.h"
20 #include "llvm/InlineAsm.h"
21 #include "llvm/CodeGen/SchedulerRegistry.h"
22 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
23 #include "llvm/CodeGen/ScheduleHazardRecognizer.h"
24 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
25 #include "llvm/Target/TargetData.h"
26 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
27 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
28 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
29 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
30 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
31 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
32 #include "llvm/Support/Debug.h"
33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
35 #include <climits>
36 using namespace llvm;
37
38 STATISTIC(NumBacktracks, "Number of times scheduler backtracked");
39 STATISTIC(NumUnfolds,    "Number of nodes unfolded");
40 STATISTIC(NumDups,       "Number of duplicated nodes");
41 STATISTIC(NumPRCopies,   "Number of physical register copies");
42
43 static RegisterScheduler
44   burrListDAGScheduler("list-burr",
45                        "Bottom-up register reduction list scheduling",
46                        createBURRListDAGScheduler);
47 static RegisterScheduler
48   sourceListDAGScheduler("source",
49                          "Similar to list-burr but schedules in source "
50                          "order when possible",
51                          createSourceListDAGScheduler);
52
53 static RegisterScheduler
54   hybridListDAGScheduler("list-hybrid",
55                          "Bottom-up register pressure aware list scheduling "
56                          "which tries to balance latency and register pressure",
57                          createHybridListDAGScheduler);
58
59 static RegisterScheduler
60   ILPListDAGScheduler("list-ilp",
61                       "Bottom-up register pressure aware list scheduling "
62                       "which tries to balance ILP and register pressure",
63                       createILPListDAGScheduler);
64
65 static cl::opt<bool> DisableSchedCycles(
66   "disable-sched-cycles", cl::Hidden, cl::init(false),
67   cl::desc("Disable cycle-level precision during preRA scheduling"));
68
69 // Temporary sched=list-ilp flags until the heuristics are robust.
70 // Some options are also available under sched=list-hybrid.
71 static cl::opt<bool> DisableSchedRegPressure(
72   "disable-sched-reg-pressure", cl::Hidden, cl::init(false),
73   cl::desc("Disable regpressure priority in sched=list-ilp"));
74 static cl::opt<bool> DisableSchedLiveUses(
75   "disable-sched-live-uses", cl::Hidden, cl::init(true),
76   cl::desc("Disable live use priority in sched=list-ilp"));
77 static cl::opt<bool> DisableSchedVRegCycle(
78   "disable-sched-vrcycle", cl::Hidden, cl::init(false),
79   cl::desc("Disable virtual register cycle interference checks"));
80 static cl::opt<bool> DisableSchedPhysRegJoin(
81   "disable-sched-physreg-join", cl::Hidden, cl::init(false),
82   cl::desc("Disable physreg def-use affinity"));
83 static cl::opt<bool> DisableSchedStalls(
84   "disable-sched-stalls", cl::Hidden, cl::init(true),
85   cl::desc("Disable no-stall priority in sched=list-ilp"));
86 static cl::opt<bool> DisableSchedCriticalPath(
87   "disable-sched-critical-path", cl::Hidden, cl::init(false),
88   cl::desc("Disable critical path priority in sched=list-ilp"));
89 static cl::opt<bool> DisableSchedHeight(
90   "disable-sched-height", cl::Hidden, cl::init(false),
91   cl::desc("Disable scheduled-height priority in sched=list-ilp"));
92
93 static cl::opt<int> MaxReorderWindow(
94   "max-sched-reorder", cl::Hidden, cl::init(6),
95   cl::desc("Number of instructions to allow ahead of the critical path "
96            "in sched=list-ilp"));
97
98 static cl::opt<unsigned> AvgIPC(
99   "sched-avg-ipc", cl::Hidden, cl::init(1),
100   cl::desc("Average inst/cycle whan no target itinerary exists."));
101
102 #ifndef NDEBUG
103 namespace {
104   // For sched=list-ilp, Count the number of times each factor comes into play.
105   enum { FactPressureDiff, FactRegUses, FactStall, FactHeight, FactDepth,
106          FactStatic, FactOther, NumFactors };
107 }
108 static const char *FactorName[NumFactors] =
109 {"PressureDiff", "RegUses", "Stall", "Height", "Depth","Static", "Other"};
110 static int FactorCount[NumFactors];
111 #endif //!NDEBUG
112
113 namespace {
114 //===----------------------------------------------------------------------===//
115 /// ScheduleDAGRRList - The actual register reduction list scheduler
116 /// implementation.  This supports both top-down and bottom-up scheduling.
117 ///
118 class ScheduleDAGRRList : public ScheduleDAGSDNodes {
119 private:
120   /// NeedLatency - True if the scheduler will make use of latency information.
121   ///
122   bool NeedLatency;
123
124   /// AvailableQueue - The priority queue to use for the available SUnits.
125   SchedulingPriorityQueue *AvailableQueue;
126
127   /// PendingQueue - This contains all of the instructions whose operands have
128   /// been issued, but their results are not ready yet (due to the latency of
129   /// the operation).  Once the operands becomes available, the instruction is
130   /// added to the AvailableQueue.
131   std::vector<SUnit*> PendingQueue;
132
133   /// HazardRec - The hazard recognizer to use.
134   ScheduleHazardRecognizer *HazardRec;
135
136   /// CurCycle - The current scheduler state corresponds to this cycle.
137   unsigned CurCycle;
138
139   /// MinAvailableCycle - Cycle of the soonest available instruction.
140   unsigned MinAvailableCycle;
141
142   /// IssueCount - Count instructions issued in this cycle
143   /// Currently valid only for bottom-up scheduling.
144   unsigned IssueCount;
145
146   /// LiveRegDefs - A set of physical registers and their definition
147   /// that are "live". These nodes must be scheduled before any other nodes that
148   /// modifies the registers can be scheduled.
149   unsigned NumLiveRegs;
150   std::vector<SUnit*> LiveRegDefs;
151   std::vector<SUnit*> LiveRegGens;
152
153   /// Topo - A topological ordering for SUnits which permits fast IsReachable
154   /// and similar queries.
155   ScheduleDAGTopologicalSort Topo;
156
157 public:
158   ScheduleDAGRRList(MachineFunction &mf, bool needlatency,
159                     SchedulingPriorityQueue *availqueue,
160                     CodeGenOpt::Level OptLevel)
161     : ScheduleDAGSDNodes(mf),
162       NeedLatency(needlatency), AvailableQueue(availqueue), CurCycle(0),
163       Topo(SUnits) {
164
165     const TargetMachine &tm = mf.getTarget();
166     if (DisableSchedCycles || !NeedLatency)
167       HazardRec = new ScheduleHazardRecognizer();
168     else
169       HazardRec = tm.getInstrInfo()->CreateTargetHazardRecognizer(&tm, this);
170   }
171
172   ~ScheduleDAGRRList() {
173     delete HazardRec;
174     delete AvailableQueue;
175   }
176
177   void Schedule();
178
179   ScheduleHazardRecognizer *getHazardRec() { return HazardRec; }
180
181   /// IsReachable - Checks if SU is reachable from TargetSU.
182   bool IsReachable(const SUnit *SU, const SUnit *TargetSU) {
183     return Topo.IsReachable(SU, TargetSU);
184   }
185
186   /// WillCreateCycle - Returns true if adding an edge from SU to TargetSU will
187   /// create a cycle.
188   bool WillCreateCycle(SUnit *SU, SUnit *TargetSU) {
189     return Topo.WillCreateCycle(SU, TargetSU);
190   }
191
192   /// AddPred - adds a predecessor edge to SUnit SU.
193   /// This returns true if this is a new predecessor.
194   /// Updates the topological ordering if required.
195   void AddPred(SUnit *SU, const SDep &D) {
196     Topo.AddPred(SU, D.getSUnit());
197     SU->addPred(D);
198   }
199
200   /// RemovePred - removes a predecessor edge from SUnit SU.
201   /// This returns true if an edge was removed.
202   /// Updates the topological ordering if required.
203   void RemovePred(SUnit *SU, const SDep &D) {
204     Topo.RemovePred(SU, D.getSUnit());
205     SU->removePred(D);
206   }
207
208 private:
209   bool isReady(SUnit *SU) {
210     return DisableSchedCycles || !AvailableQueue->hasReadyFilter() ||
211       AvailableQueue->isReady(SU);
212   }
213
214   void ReleasePred(SUnit *SU, const SDep *PredEdge);
215   void ReleasePredecessors(SUnit *SU);
216   void ReleasePending();
217   void AdvanceToCycle(unsigned NextCycle);
218   void AdvancePastStalls(SUnit *SU);
219   void EmitNode(SUnit *SU);
220   void ScheduleNodeBottomUp(SUnit*);
221   void CapturePred(SDep *PredEdge);
222   void UnscheduleNodeBottomUp(SUnit*);
223   void RestoreHazardCheckerBottomUp();
224   void BacktrackBottomUp(SUnit*, SUnit*);
225   SUnit *CopyAndMoveSuccessors(SUnit*);
226   void InsertCopiesAndMoveSuccs(SUnit*, unsigned,
227                                 const TargetRegisterClass*,
228                                 const TargetRegisterClass*,
229                                 SmallVector<SUnit*, 2>&);
230   bool DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit*, SmallVector<unsigned, 4>&);
231
232   SUnit *PickNodeToScheduleBottomUp();
233   void ListScheduleBottomUp();
234
235   /// CreateNewSUnit - Creates a new SUnit and returns a pointer to it.
236   /// Updates the topological ordering if required.
237   SUnit *CreateNewSUnit(SDNode *N) {
238     unsigned NumSUnits = SUnits.size();
239     SUnit *NewNode = NewSUnit(N);
240     // Update the topological ordering.
241     if (NewNode->NodeNum >= NumSUnits)
242       Topo.InitDAGTopologicalSorting();
243     return NewNode;
244   }
245
246   /// CreateClone - Creates a new SUnit from an existing one.
247   /// Updates the topological ordering if required.
248   SUnit *CreateClone(SUnit *N) {
249     unsigned NumSUnits = SUnits.size();
250     SUnit *NewNode = Clone(N);
251     // Update the topological ordering.
252     if (NewNode->NodeNum >= NumSUnits)
253       Topo.InitDAGTopologicalSorting();
254     return NewNode;
255   }
256
257   /// ForceUnitLatencies - Register-pressure-reducing scheduling doesn't
258   /// need actual latency information but the hybrid scheduler does.
259   bool ForceUnitLatencies() const {
260     return !NeedLatency;
261   }
262 };
263 }  // end anonymous namespace
264
265 /// GetCostForDef - Looks up the register class and cost for a given definition.
266 /// Typically this just means looking up the representative register class,
267 /// but for untyped values (MVT::untyped) it means inspecting the node's
268 /// opcode to determine what register class is being generated.
269 static void GetCostForDef(const ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter &RegDefPos,
270                           const TargetLowering *TLI,
271                           const TargetInstrInfo *TII,
272                           const TargetRegisterInfo *TRI,
273                           unsigned &RegClass, unsigned &Cost) {
274   EVT VT = RegDefPos.GetValue();
275
276   // Special handling for untyped values.  These values can only come from
277   // the expansion of custom DAG-to-DAG patterns.
278   if (VT == MVT::untyped) {
279     const SDNode *Node = RegDefPos.GetNode();
280     unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
281
282     if (Opcode == TargetOpcode::REG_SEQUENCE) {
283       unsigned DstRCIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(0))->getZExtValue();
284       const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(DstRCIdx);
285       RegClass = RC->getID();
286       Cost = 1;
287       return;
288     }
289
290     unsigned Idx = RegDefPos.GetIdx();
291     const MCInstrDesc Desc = TII->get(Opcode);
292     const TargetRegisterClass *RC = TII->getRegClass(Desc, Idx, TRI);
293     RegClass = RC->getID();
294     // FIXME: Cost arbitrarily set to 1 because there doesn't seem to be a
295     // better way to determine it.
296     Cost = 1;
297   } else {
298     RegClass = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
299     Cost = TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
300   }
301 }
302
303 /// Schedule - Schedule the DAG using list scheduling.
304 void ScheduleDAGRRList::Schedule() {
305   DEBUG(dbgs()
306         << "********** List Scheduling BB#" << BB->getNumber()
307         << " '" << BB->getName() << "' **********\n");
308 #ifndef NDEBUG
309   for (int i = 0; i < NumFactors; ++i) {
310     FactorCount[i] = 0;
311   }
312 #endif //!NDEBUG
313
314   CurCycle = 0;
315   IssueCount = 0;
316   MinAvailableCycle = DisableSchedCycles ? 0 : UINT_MAX;
317   NumLiveRegs = 0;
318   LiveRegDefs.resize(TRI->getNumRegs(), NULL);
319   LiveRegGens.resize(TRI->getNumRegs(), NULL);
320
321   // Build the scheduling graph.
322   BuildSchedGraph(NULL);
323
324   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
325           SUnits[su].dumpAll(this));
326   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
327
328   AvailableQueue->initNodes(SUnits);
329
330   HazardRec->Reset();
331
332   // Execute the actual scheduling loop.
333   ListScheduleBottomUp();
334
335 #ifndef NDEBUG
336   for (int i = 0; i < NumFactors; ++i) {
337     DEBUG(dbgs() << FactorName[i] << "\t" << FactorCount[i] << "\n");
338   }
339 #endif // !NDEBUG
340   AvailableQueue->releaseState();
341 }
342
343 //===----------------------------------------------------------------------===//
344 //  Bottom-Up Scheduling
345 //===----------------------------------------------------------------------===//
346
347 /// ReleasePred - Decrement the NumSuccsLeft count of a predecessor. Add it to
348 /// the AvailableQueue if the count reaches zero. Also update its cycle bound.
349 void ScheduleDAGRRList::ReleasePred(SUnit *SU, const SDep *PredEdge) {
350   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
351
352 #ifndef NDEBUG
353   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
354     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
355     PredSU->dump(this);
356     dbgs() << " has been released too many times!\n";
357     llvm_unreachable(0);
358   }
359 #endif
360   --PredSU->NumSuccsLeft;
361
362   if (!ForceUnitLatencies()) {
363     // Updating predecessor's height. This is now the cycle when the
364     // predecessor can be scheduled without causing a pipeline stall.
365     PredSU->setHeightToAtLeast(SU->getHeight() + PredEdge->getLatency());
366   }
367
368   // If all the node's successors are scheduled, this node is ready
369   // to be scheduled. Ignore the special EntrySU node.
370   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0 && PredSU != &EntrySU) {
371     PredSU->isAvailable = true;
372
373     unsigned Height = PredSU->getHeight();
374     if (Height < MinAvailableCycle)
375       MinAvailableCycle = Height;
376
377     if (isReady(PredSU)) {
378       AvailableQueue->push(PredSU);
379     }
380     // CapturePred and others may have left the node in the pending queue, avoid
381     // adding it twice.
382     else if (!PredSU->isPending) {
383       PredSU->isPending = true;
384       PendingQueue.push_back(PredSU);
385     }
386   }
387 }
388
389 /// IsChainDependent - Test if Outer is reachable from Inner through
390 /// chain dependencies.
391 static bool IsChainDependent(SDNode *Outer, SDNode *Inner) {
392   SDNode *N = Outer;
393   for (;;) {
394     if (N == Inner)
395       return true;
396     if (N->getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
397       for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
398         if (IsChainDependent(N->getOperand(i).getNode(), Inner))
399           return true;
400       return false;
401     }
402     for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
403       if (N->getOperand(i).getValueType() == MVT::Other) {
404         N = N->getOperand(i).getNode();
405         goto found_chain_operand;
406       }
407     return false;
408   found_chain_operand:;
409     if (N->getOpcode() == ISD::EntryToken)
410       return false;
411   }
412 }
413
414 /// FindCallSeqStart - Starting from the (lowered) CALLSEQ_END node, locate
415 /// the corresponding (lowered) CALLSEQ_BEGIN node.
416 ///
417 /// NestLevel and MaxNested are used in recursion to indcate the current level
418 /// of nesting of CALLSEQ_BEGIN and CALLSEQ_END pairs, as well as the maximum
419 /// level seen so far.
420 ///
421 /// TODO: It would be better to give CALLSEQ_END an explicit operand to point
422 /// to the corresponding CALLSEQ_BEGIN to avoid needing to search for it.
423 static SDNode *
424 FindCallSeqStart(SDNode *N, unsigned &NestLevel, unsigned &MaxNest,
425                  const TargetInstrInfo *TII) {
426   for (;;) {
427     // For a TokenFactor, examine each operand. There may be multiple ways
428     // to get to the CALLSEQ_BEGIN, but we need to find the path with the
429     // most nesting in order to ensure that we find the corresponding match.
430     if (N->getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
431       SDNode *Best = 0;
432       unsigned BestMaxNest = MaxNest;
433       for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
434         unsigned MyNestLevel = NestLevel;
435         unsigned MyMaxNest = MaxNest;
436         if (SDNode *New = FindCallSeqStart(N->getOperand(i).getNode(),
437                                            MyNestLevel, MyMaxNest, TII))
438           if (!Best || (MyMaxNest > BestMaxNest)) {
439             Best = New;
440             BestMaxNest = MyMaxNest;
441           }
442       }
443       assert(Best);
444       MaxNest = BestMaxNest;
445       return Best;
446     }
447     // Check for a lowered CALLSEQ_BEGIN or CALLSEQ_END.
448     if (N->isMachineOpcode()) {
449       if (N->getMachineOpcode() ==
450           (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
451         ++NestLevel;
452         MaxNest = std::max(MaxNest, NestLevel);
453       } else if (N->getMachineOpcode() ==
454                  (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
455         --NestLevel;
456         if (NestLevel == 0)
457           return N;
458       }
459     }
460     // Otherwise, find the chain and continue climbing.
461     for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
462       if (N->getOperand(i).getValueType() == MVT::Other) {
463         N = N->getOperand(i).getNode();
464         goto found_chain_operand;
465       }
466     return 0;
467   found_chain_operand:;
468     if (N->getOpcode() == ISD::EntryToken)
469       return 0;
470   }
471 }
472
473 /// Call ReleasePred for each predecessor, then update register live def/gen.
474 /// Always update LiveRegDefs for a register dependence even if the current SU
475 /// also defines the register. This effectively create one large live range
476 /// across a sequence of two-address node. This is important because the
477 /// entire chain must be scheduled together. Example:
478 ///
479 /// flags = (3) add
480 /// flags = (2) addc flags
481 /// flags = (1) addc flags
482 ///
483 /// results in
484 ///
485 /// LiveRegDefs[flags] = 3
486 /// LiveRegGens[flags] = 1
487 ///
488 /// If (2) addc is unscheduled, then (1) addc must also be unscheduled to avoid
489 /// interference on flags.
490 void ScheduleDAGRRList::ReleasePredecessors(SUnit *SU) {
491   // Bottom up: release predecessors
492   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
493        I != E; ++I) {
494     ReleasePred(SU, &*I);
495     if (I->isAssignedRegDep()) {
496       // This is a physical register dependency and it's impossible or
497       // expensive to copy the register. Make sure nothing that can
498       // clobber the register is scheduled between the predecessor and
499       // this node.
500       SUnit *RegDef = LiveRegDefs[I->getReg()]; (void)RegDef;
501       assert((!RegDef || RegDef == SU || RegDef == I->getSUnit()) &&
502              "interference on register dependence");
503       LiveRegDefs[I->getReg()] = I->getSUnit();
504       if (!LiveRegGens[I->getReg()]) {
505         ++NumLiveRegs;
506         LiveRegGens[I->getReg()] = SU;
507       }
508     }
509   }
510
511   // If we're scheduling a lowered CALLSEQ_END, find the corresponding CALLSEQ_BEGIN.
512   // Inject an artificial physical register dependence between these nodes, to
513   // prevent other calls from being interscheduled with them.
514   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
515   unsigned SP = TLI->getStackPointerRegisterToSaveRestore();
516   if (!LiveRegDefs[SP])
517     for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getGluedNode())
518       if (Node->isMachineOpcode() &&
519           Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
520         unsigned NestLevel = 0;
521         unsigned MaxNest = 0;
522         SDNode *N = FindCallSeqStart(Node, NestLevel, MaxNest, TII);
523
524         SUnit *Def = &SUnits[N->getNodeId()];
525         ++NumLiveRegs;
526         LiveRegDefs[SP] = Def;
527         LiveRegGens[SP] = SU;
528         break;
529       }
530 }
531
532 /// Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
533 /// so, add them to the available queue.
534 void ScheduleDAGRRList::ReleasePending() {
535   if (DisableSchedCycles) {
536     assert(PendingQueue.empty() && "pending instrs not allowed in this mode");
537     return;
538   }
539
540   // If the available queue is empty, it is safe to reset MinAvailableCycle.
541   if (AvailableQueue->empty())
542     MinAvailableCycle = UINT_MAX;
543
544   // Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
545   // so, add them to the available queue.
546   for (unsigned i = 0, e = PendingQueue.size(); i != e; ++i) {
547     unsigned ReadyCycle = PendingQueue[i]->getHeight();
548     if (ReadyCycle < MinAvailableCycle)
549       MinAvailableCycle = ReadyCycle;
550
551     if (PendingQueue[i]->isAvailable) {
552       if (!isReady(PendingQueue[i]))
553           continue;
554       AvailableQueue->push(PendingQueue[i]);
555     }
556     PendingQueue[i]->isPending = false;
557     PendingQueue[i] = PendingQueue.back();
558     PendingQueue.pop_back();
559     --i; --e;
560   }
561 }
562
563 /// Move the scheduler state forward by the specified number of Cycles.
564 void ScheduleDAGRRList::AdvanceToCycle(unsigned NextCycle) {
565   if (NextCycle <= CurCycle)
566     return;
567
568   IssueCount = 0;
569   AvailableQueue->setCurCycle(NextCycle);
570   if (!HazardRec->isEnabled()) {
571     // Bypass lots of virtual calls in case of long latency.
572     CurCycle = NextCycle;
573   }
574   else {
575     for (; CurCycle != NextCycle; ++CurCycle) {
576       HazardRec->RecedeCycle();
577     }
578   }
579   // FIXME: Instead of visiting the pending Q each time, set a dirty flag on the
580   // available Q to release pending nodes at least once before popping.
581   ReleasePending();
582 }
583
584 /// Move the scheduler state forward until the specified node's dependents are
585 /// ready and can be scheduled with no resource conflicts.
586 void ScheduleDAGRRList::AdvancePastStalls(SUnit *SU) {
587   if (DisableSchedCycles)
588     return;
589
590   // FIXME: Nodes such as CopyFromReg probably should not advance the current
591   // cycle. Otherwise, we can wrongly mask real stalls. If the non-machine node
592   // has predecessors the cycle will be advanced when they are scheduled.
593   // But given the crude nature of modeling latency though such nodes, we
594   // currently need to treat these nodes like real instructions.
595   // if (!SU->getNode() || !SU->getNode()->isMachineOpcode()) return;
596
597   unsigned ReadyCycle = SU->getHeight();
598
599   // Bump CurCycle to account for latency. We assume the latency of other
600   // available instructions may be hidden by the stall (not a full pipe stall).
601   // This updates the hazard recognizer's cycle before reserving resources for
602   // this instruction.
603   AdvanceToCycle(ReadyCycle);
604
605   // Calls are scheduled in their preceding cycle, so don't conflict with
606   // hazards from instructions after the call. EmitNode will reset the
607   // scoreboard state before emitting the call.
608   if (SU->isCall)
609     return;
610
611   // FIXME: For resource conflicts in very long non-pipelined stages, we
612   // should probably skip ahead here to avoid useless scoreboard checks.
613   int Stalls = 0;
614   while (true) {
615     ScheduleHazardRecognizer::HazardType HT =
616       HazardRec->getHazardType(SU, -Stalls);
617
618     if (HT == ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
619       break;
620
621     ++Stalls;
622   }
623   AdvanceToCycle(CurCycle + Stalls);
624 }
625
626 /// Record this SUnit in the HazardRecognizer.
627 /// Does not update CurCycle.
628 void ScheduleDAGRRList::EmitNode(SUnit *SU) {
629   if (!HazardRec->isEnabled())
630     return;
631
632   // Check for phys reg copy.
633   if (!SU->getNode())
634     return;
635
636   switch (SU->getNode()->getOpcode()) {
637   default:
638     assert(SU->getNode()->isMachineOpcode() &&
639            "This target-independent node should not be scheduled.");
640     break;
641   case ISD::MERGE_VALUES:
642   case ISD::TokenFactor:
643   case ISD::CopyToReg:
644   case ISD::CopyFromReg:
645   case ISD::EH_LABEL:
646     // Noops don't affect the scoreboard state. Copies are likely to be
647     // removed.
648     return;
649   case ISD::INLINEASM:
650     // For inline asm, clear the pipeline state.
651     HazardRec->Reset();
652     return;
653   }
654   if (SU->isCall) {
655     // Calls are scheduled with their preceding instructions. For bottom-up
656     // scheduling, clear the pipeline state before emitting.
657     HazardRec->Reset();
658   }
659
660   HazardRec->EmitInstruction(SU);
661 }
662
663 static void resetVRegCycle(SUnit *SU);
664
665 /// ScheduleNodeBottomUp - Add the node to the schedule. Decrement the pending
666 /// count of its predecessors. If a predecessor pending count is zero, add it to
667 /// the Available queue.
668 void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
669   DEBUG(dbgs() << "\n*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ");
670   DEBUG(SU->dump(this));
671
672 #ifndef NDEBUG
673   if (CurCycle < SU->getHeight())
674     DEBUG(dbgs() << "   Height [" << SU->getHeight()
675           << "] pipeline stall!\n");
676 #endif
677
678   // FIXME: Do not modify node height. It may interfere with
679   // backtracking. Instead add a "ready cycle" to SUnit. Before scheduling the
680   // node its ready cycle can aid heuristics, and after scheduling it can
681   // indicate the scheduled cycle.
682   SU->setHeightToAtLeast(CurCycle);
683
684   // Reserve resources for the scheduled intruction.
685   EmitNode(SU);
686
687   Sequence.push_back(SU);
688
689   AvailableQueue->ScheduledNode(SU);
690
691   // If HazardRec is disabled, and each inst counts as one cycle, then
692   // advance CurCycle before ReleasePredecessors to avoid useless pushes to
693   // PendingQueue for schedulers that implement HasReadyFilter.
694   if (!HazardRec->isEnabled() && AvgIPC < 2)
695     AdvanceToCycle(CurCycle + 1);
696
697   // Update liveness of predecessors before successors to avoid treating a
698   // two-address node as a live range def.
699   ReleasePredecessors(SU);
700
701   // Release all the implicit physical register defs that are live.
702   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
703        I != E; ++I) {
704     // LiveRegDegs[I->getReg()] != SU when SU is a two-address node.
705     if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] == SU) {
706       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
707       --NumLiveRegs;
708       LiveRegDefs[I->getReg()] = NULL;
709       LiveRegGens[I->getReg()] = NULL;
710     }
711   }
712   // Release the special call resource dependence, if this is the beginning
713   // of a call.
714   const TargetLowering *TLI = TM.getTargetLowering();
715   unsigned SP = TLI->getStackPointerRegisterToSaveRestore();
716   if (LiveRegDefs[SP] == SU)
717   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
718        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
719     if (SUNode->isMachineOpcode() &&
720         SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode() &&
721         LiveRegDefs[SP] == SU) {
722       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
723       --NumLiveRegs;
724       LiveRegDefs[SP] = NULL;
725       LiveRegGens[SP] = NULL;
726     }
727   }
728
729   resetVRegCycle(SU);
730
731   SU->isScheduled = true;
732
733   // Conditions under which the scheduler should eagerly advance the cycle:
734   // (1) No available instructions
735   // (2) All pipelines full, so available instructions must have hazards.
736   //
737   // If HazardRec is disabled, the cycle was pre-advanced before calling
738   // ReleasePredecessors. In that case, IssueCount should remain 0.
739   //
740   // Check AvailableQueue after ReleasePredecessors in case of zero latency.
741   if (HazardRec->isEnabled() || AvgIPC > 1) {
742     if (SU->getNode() && SU->getNode()->isMachineOpcode())
743       ++IssueCount;
744     if ((HazardRec->isEnabled() && HazardRec->atIssueLimit())
745         || (!HazardRec->isEnabled() && IssueCount == AvgIPC))
746       AdvanceToCycle(CurCycle + 1);
747   }
748 }
749
750 /// CapturePred - This does the opposite of ReleasePred. Since SU is being
751 /// unscheduled, incrcease the succ left count of its predecessors. Remove
752 /// them from AvailableQueue if necessary.
753 void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SDep *PredEdge) {
754   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
755   if (PredSU->isAvailable) {
756     PredSU->isAvailable = false;
757     if (!PredSU->isPending)
758       AvailableQueue->remove(PredSU);
759   }
760
761   assert(PredSU->NumSuccsLeft < UINT_MAX && "NumSuccsLeft will overflow!");
762   ++PredSU->NumSuccsLeft;
763 }
764
765 /// UnscheduleNodeBottomUp - Remove the node from the schedule, update its and
766 /// its predecessor states to reflect the change.
767 void ScheduleDAGRRList::UnscheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
768   DEBUG(dbgs() << "*** Unscheduling [" << SU->getHeight() << "]: ");
769   DEBUG(SU->dump(this));
770
771   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
772        I != E; ++I) {
773     CapturePred(&*I);
774     if (I->isAssignedRegDep() && SU == LiveRegGens[I->getReg()]){
775       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
776       assert(LiveRegDefs[I->getReg()] == I->getSUnit() &&
777              "Physical register dependency violated?");
778       --NumLiveRegs;
779       LiveRegDefs[I->getReg()] = NULL;
780       LiveRegGens[I->getReg()] = NULL;
781     }
782   }
783
784   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
785        I != E; ++I) {
786     if (I->isAssignedRegDep()) {
787       // This becomes the nearest def. Note that an earlier def may still be
788       // pending if this is a two-address node.
789       LiveRegDefs[I->getReg()] = SU;
790       if (!LiveRegDefs[I->getReg()]) {
791         ++NumLiveRegs;
792       }
793       if (LiveRegGens[I->getReg()] == NULL ||
794           I->getSUnit()->getHeight() < LiveRegGens[I->getReg()]->getHeight())
795         LiveRegGens[I->getReg()] = I->getSUnit();
796     }
797   }
798   if (SU->getHeight() < MinAvailableCycle)
799     MinAvailableCycle = SU->getHeight();
800
801   SU->setHeightDirty();
802   SU->isScheduled = false;
803   SU->isAvailable = true;
804   if (!DisableSchedCycles && AvailableQueue->hasReadyFilter()) {
805     // Don't make available until backtracking is complete.
806     SU->isPending = true;
807     PendingQueue.push_back(SU);
808   }
809   else {
810     AvailableQueue->push(SU);
811   }
812   AvailableQueue->UnscheduledNode(SU);
813 }
814
815 /// After backtracking, the hazard checker needs to be restored to a state
816 /// corresponding the the current cycle.
817 void ScheduleDAGRRList::RestoreHazardCheckerBottomUp() {
818   HazardRec->Reset();
819
820   unsigned LookAhead = std::min((unsigned)Sequence.size(),
821                                 HazardRec->getMaxLookAhead());
822   if (LookAhead == 0)
823     return;
824
825   std::vector<SUnit*>::const_iterator I = (Sequence.end() - LookAhead);
826   unsigned HazardCycle = (*I)->getHeight();
827   for (std::vector<SUnit*>::const_iterator E = Sequence.end(); I != E; ++I) {
828     SUnit *SU = *I;
829     for (; SU->getHeight() > HazardCycle; ++HazardCycle) {
830       HazardRec->RecedeCycle();
831     }
832     EmitNode(SU);
833   }
834 }
835
836 /// BacktrackBottomUp - Backtrack scheduling to a previous cycle specified in
837 /// BTCycle in order to schedule a specific node.
838 void ScheduleDAGRRList::BacktrackBottomUp(SUnit *SU, SUnit *BtSU) {
839   SUnit *OldSU = Sequence.back();
840   while (true) {
841     Sequence.pop_back();
842     if (SU->isSucc(OldSU))
843       // Don't try to remove SU from AvailableQueue.
844       SU->isAvailable = false;
845     // FIXME: use ready cycle instead of height
846     CurCycle = OldSU->getHeight();
847     UnscheduleNodeBottomUp(OldSU);
848     AvailableQueue->setCurCycle(CurCycle);
849     if (OldSU == BtSU)
850       break;
851     OldSU = Sequence.back();
852   }
853
854   assert(!SU->isSucc(OldSU) && "Something is wrong!");
855
856   RestoreHazardCheckerBottomUp();
857
858   ReleasePending();
859
860   ++NumBacktracks;
861 }
862
863 static bool isOperandOf(const SUnit *SU, SDNode *N) {
864   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
865        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
866     if (SUNode->isOperandOf(N))
867       return true;
868   }
869   return false;
870 }
871
872 /// CopyAndMoveSuccessors - Clone the specified node and move its scheduled
873 /// successors to the newly created node.
874 SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
875   SDNode *N = SU->getNode();
876   if (!N)
877     return NULL;
878
879   if (SU->getNode()->getGluedNode())
880     return NULL;
881
882   SUnit *NewSU;
883   bool TryUnfold = false;
884   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
885     EVT VT = N->getValueType(i);
886     if (VT == MVT::Glue)
887       return NULL;
888     else if (VT == MVT::Other)
889       TryUnfold = true;
890   }
891   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
892     const SDValue &Op = N->getOperand(i);
893     EVT VT = Op.getNode()->getValueType(Op.getResNo());
894     if (VT == MVT::Glue)
895       return NULL;
896   }
897
898   if (TryUnfold) {
899     SmallVector<SDNode*, 2> NewNodes;
900     if (!TII->unfoldMemoryOperand(*DAG, N, NewNodes))
901       return NULL;
902
903     DEBUG(dbgs() << "Unfolding SU #" << SU->NodeNum << "\n");
904     assert(NewNodes.size() == 2 && "Expected a load folding node!");
905
906     N = NewNodes[1];
907     SDNode *LoadNode = NewNodes[0];
908     unsigned NumVals = N->getNumValues();
909     unsigned OldNumVals = SU->getNode()->getNumValues();
910     for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i)
911       DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), i), SDValue(N, i));
912     DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), OldNumVals-1),
913                                    SDValue(LoadNode, 1));
914
915     // LoadNode may already exist. This can happen when there is another
916     // load from the same location and producing the same type of value
917     // but it has different alignment or volatileness.
918     bool isNewLoad = true;
919     SUnit *LoadSU;
920     if (LoadNode->getNodeId() != -1) {
921       LoadSU = &SUnits[LoadNode->getNodeId()];
922       isNewLoad = false;
923     } else {
924       LoadSU = CreateNewSUnit(LoadNode);
925       LoadNode->setNodeId(LoadSU->NodeNum);
926
927       InitNumRegDefsLeft(LoadSU);
928       ComputeLatency(LoadSU);
929     }
930
931     SUnit *NewSU = CreateNewSUnit(N);
932     assert(N->getNodeId() == -1 && "Node already inserted!");
933     N->setNodeId(NewSU->NodeNum);
934
935     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(N->getMachineOpcode());
936     for (unsigned i = 0; i != MCID.getNumOperands(); ++i) {
937       if (MCID.getOperandConstraint(i, MCOI::TIED_TO) != -1) {
938         NewSU->isTwoAddress = true;
939         break;
940       }
941     }
942     if (MCID.isCommutable())
943       NewSU->isCommutable = true;
944
945     InitNumRegDefsLeft(NewSU);
946     ComputeLatency(NewSU);
947
948     // Record all the edges to and from the old SU, by category.
949     SmallVector<SDep, 4> ChainPreds;
950     SmallVector<SDep, 4> ChainSuccs;
951     SmallVector<SDep, 4> LoadPreds;
952     SmallVector<SDep, 4> NodePreds;
953     SmallVector<SDep, 4> NodeSuccs;
954     for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
955          I != E; ++I) {
956       if (I->isCtrl())
957         ChainPreds.push_back(*I);
958       else if (isOperandOf(I->getSUnit(), LoadNode))
959         LoadPreds.push_back(*I);
960       else
961         NodePreds.push_back(*I);
962     }
963     for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
964          I != E; ++I) {
965       if (I->isCtrl())
966         ChainSuccs.push_back(*I);
967       else
968         NodeSuccs.push_back(*I);
969     }
970
971     // Now assign edges to the newly-created nodes.
972     for (unsigned i = 0, e = ChainPreds.size(); i != e; ++i) {
973       const SDep &Pred = ChainPreds[i];
974       RemovePred(SU, Pred);
975       if (isNewLoad)
976         AddPred(LoadSU, Pred);
977     }
978     for (unsigned i = 0, e = LoadPreds.size(); i != e; ++i) {
979       const SDep &Pred = LoadPreds[i];
980       RemovePred(SU, Pred);
981       if (isNewLoad)
982         AddPred(LoadSU, Pred);
983     }
984     for (unsigned i = 0, e = NodePreds.size(); i != e; ++i) {
985       const SDep &Pred = NodePreds[i];
986       RemovePred(SU, Pred);
987       AddPred(NewSU, Pred);
988     }
989     for (unsigned i = 0, e = NodeSuccs.size(); i != e; ++i) {
990       SDep D = NodeSuccs[i];
991       SUnit *SuccDep = D.getSUnit();
992       D.setSUnit(SU);
993       RemovePred(SuccDep, D);
994       D.setSUnit(NewSU);
995       AddPred(SuccDep, D);
996       // Balance register pressure.
997       if (AvailableQueue->tracksRegPressure() && SuccDep->isScheduled
998           && !D.isCtrl() && NewSU->NumRegDefsLeft > 0)
999         --NewSU->NumRegDefsLeft;
1000     }
1001     for (unsigned i = 0, e = ChainSuccs.size(); i != e; ++i) {
1002       SDep D = ChainSuccs[i];
1003       SUnit *SuccDep = D.getSUnit();
1004       D.setSUnit(SU);
1005       RemovePred(SuccDep, D);
1006       if (isNewLoad) {
1007         D.setSUnit(LoadSU);
1008         AddPred(SuccDep, D);
1009       }
1010     }
1011
1012     // Add a data dependency to reflect that NewSU reads the value defined
1013     // by LoadSU.
1014     AddPred(NewSU, SDep(LoadSU, SDep::Data, LoadSU->Latency));
1015
1016     if (isNewLoad)
1017       AvailableQueue->addNode(LoadSU);
1018     AvailableQueue->addNode(NewSU);
1019
1020     ++NumUnfolds;
1021
1022     if (NewSU->NumSuccsLeft == 0) {
1023       NewSU->isAvailable = true;
1024       return NewSU;
1025     }
1026     SU = NewSU;
1027   }
1028
1029   DEBUG(dbgs() << "    Duplicating SU #" << SU->NodeNum << "\n");
1030   NewSU = CreateClone(SU);
1031
1032   // New SUnit has the exact same predecessors.
1033   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1034        I != E; ++I)
1035     if (!I->isArtificial())
1036       AddPred(NewSU, *I);
1037
1038   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
1039   // list and move them over.
1040   SmallVector<std::pair<SUnit *, SDep>, 4> DelDeps;
1041   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1042        I != E; ++I) {
1043     if (I->isArtificial())
1044       continue;
1045     SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
1046     if (SuccSU->isScheduled) {
1047       SDep D = *I;
1048       D.setSUnit(NewSU);
1049       AddPred(SuccSU, D);
1050       D.setSUnit(SU);
1051       DelDeps.push_back(std::make_pair(SuccSU, D));
1052     }
1053   }
1054   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i)
1055     RemovePred(DelDeps[i].first, DelDeps[i].second);
1056
1057   AvailableQueue->updateNode(SU);
1058   AvailableQueue->addNode(NewSU);
1059
1060   ++NumDups;
1061   return NewSU;
1062 }
1063
1064 /// InsertCopiesAndMoveSuccs - Insert register copies and move all
1065 /// scheduled successors of the given SUnit to the last copy.
1066 void ScheduleDAGRRList::InsertCopiesAndMoveSuccs(SUnit *SU, unsigned Reg,
1067                                                const TargetRegisterClass *DestRC,
1068                                                const TargetRegisterClass *SrcRC,
1069                                                SmallVector<SUnit*, 2> &Copies) {
1070   SUnit *CopyFromSU = CreateNewSUnit(NULL);
1071   CopyFromSU->CopySrcRC = SrcRC;
1072   CopyFromSU->CopyDstRC = DestRC;
1073
1074   SUnit *CopyToSU = CreateNewSUnit(NULL);
1075   CopyToSU->CopySrcRC = DestRC;
1076   CopyToSU->CopyDstRC = SrcRC;
1077
1078   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
1079   // list and move them over.
1080   SmallVector<std::pair<SUnit *, SDep>, 4> DelDeps;
1081   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1082        I != E; ++I) {
1083     if (I->isArtificial())
1084       continue;
1085     SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
1086     if (SuccSU->isScheduled) {
1087       SDep D = *I;
1088       D.setSUnit(CopyToSU);
1089       AddPred(SuccSU, D);
1090       DelDeps.push_back(std::make_pair(SuccSU, *I));
1091     }
1092     else {
1093       // Avoid scheduling the def-side copy before other successors. Otherwise
1094       // we could introduce another physreg interference on the copy and
1095       // continue inserting copies indefinitely.
1096       SDep D(CopyFromSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
1097              /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1098              /*isMustAlias=*/false, /*isArtificial=*/true);
1099       AddPred(SuccSU, D);
1100     }
1101   }
1102   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i)
1103     RemovePred(DelDeps[i].first, DelDeps[i].second);
1104
1105   AddPred(CopyFromSU, SDep(SU, SDep::Data, SU->Latency, Reg));
1106   AddPred(CopyToSU, SDep(CopyFromSU, SDep::Data, CopyFromSU->Latency, 0));
1107
1108   AvailableQueue->updateNode(SU);
1109   AvailableQueue->addNode(CopyFromSU);
1110   AvailableQueue->addNode(CopyToSU);
1111   Copies.push_back(CopyFromSU);
1112   Copies.push_back(CopyToSU);
1113
1114   ++NumPRCopies;
1115 }
1116
1117 /// getPhysicalRegisterVT - Returns the ValueType of the physical register
1118 /// definition of the specified node.
1119 /// FIXME: Move to SelectionDAG?
1120 static EVT getPhysicalRegisterVT(SDNode *N, unsigned Reg,
1121                                  const TargetInstrInfo *TII) {
1122   const MCInstrDesc &MCID = TII->get(N->getMachineOpcode());
1123   assert(MCID.ImplicitDefs && "Physical reg def must be in implicit def list!");
1124   unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
1125   for (const unsigned *ImpDef = MCID.getImplicitDefs(); *ImpDef; ++ImpDef) {
1126     if (Reg == *ImpDef)
1127       break;
1128     ++NumRes;
1129   }
1130   return N->getValueType(NumRes);
1131 }
1132
1133 /// CheckForLiveRegDef - Return true and update live register vector if the
1134 /// specified register def of the specified SUnit clobbers any "live" registers.
1135 static void CheckForLiveRegDef(SUnit *SU, unsigned Reg,
1136                                std::vector<SUnit*> &LiveRegDefs,
1137                                SmallSet<unsigned, 4> &RegAdded,
1138                                SmallVector<unsigned, 4> &LRegs,
1139                                const TargetRegisterInfo *TRI) {
1140   for (const unsigned *AliasI = TRI->getOverlaps(Reg); *AliasI; ++AliasI) {
1141
1142     // Check if Ref is live.
1143     if (!LiveRegDefs[*AliasI]) continue;
1144
1145     // Allow multiple uses of the same def.
1146     if (LiveRegDefs[*AliasI] == SU) continue;
1147
1148     // Add Reg to the set of interfering live regs.
1149     if (RegAdded.insert(*AliasI)) {
1150       LRegs.push_back(*AliasI);
1151     }
1152   }
1153 }
1154
1155 /// DelayForLiveRegsBottomUp - Returns true if it is necessary to delay
1156 /// scheduling of the given node to satisfy live physical register dependencies.
1157 /// If the specific node is the last one that's available to schedule, do
1158 /// whatever is necessary (i.e. backtracking or cloning) to make it possible.
1159 bool ScheduleDAGRRList::
1160 DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU, SmallVector<unsigned, 4> &LRegs) {
1161   if (NumLiveRegs == 0)
1162     return false;
1163
1164   SmallSet<unsigned, 4> RegAdded;
1165   // If this node would clobber any "live" register, then it's not ready.
1166   //
1167   // If SU is the currently live definition of the same register that it uses,
1168   // then we are free to schedule it.
1169   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1170        I != E; ++I) {
1171     if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] != SU)
1172       CheckForLiveRegDef(I->getSUnit(), I->getReg(), LiveRegDefs,
1173                          RegAdded, LRegs, TRI);
1174   }
1175
1176   for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getGluedNode()) {
1177     if (Node->getOpcode() == ISD::INLINEASM) {
1178       // Inline asm can clobber physical defs.
1179       unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
1180       if (Node->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Glue)
1181         --NumOps;  // Ignore the glue operand.
1182
1183       for (unsigned i = InlineAsm::Op_FirstOperand; i != NumOps;) {
1184         unsigned Flags =
1185           cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getZExtValue();
1186         unsigned NumVals = InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flags);
1187
1188         ++i; // Skip the ID value.
1189         if (InlineAsm::isRegDefKind(Flags) ||
1190             InlineAsm::isRegDefEarlyClobberKind(Flags) ||
1191             InlineAsm::isClobberKind(Flags)) {
1192           // Check for def of register or earlyclobber register.
1193           for (; NumVals; --NumVals, ++i) {
1194             unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
1195             if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
1196               CheckForLiveRegDef(SU, Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
1197           }
1198         } else
1199           i += NumVals;
1200       }
1201       continue;
1202     }
1203
1204     if (!Node->isMachineOpcode())
1205       continue;
1206     // If we're in the middle of scheduling a call, don't begin scheduling
1207     // another call.
1208     if (Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode() ||
1209         Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
1210       for (unsigned i = 0, e = TRI->getNumRegs(); i != e; ++i)
1211         if (LiveRegDefs[i]) {
1212           SDNode *Gen = LiveRegGens[i]->getNode();
1213           while (SDNode *Glued = Gen->getGluedNode())
1214             Gen = Glued;
1215           if (!IsChainDependent(Gen, Node) && RegAdded.insert(i))
1216             LRegs.push_back(i);
1217         }
1218       continue;
1219     }
1220     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Node->getMachineOpcode());
1221     if (!MCID.ImplicitDefs)
1222       continue;
1223     for (const unsigned *Reg = MCID.ImplicitDefs; *Reg; ++Reg)
1224       CheckForLiveRegDef(SU, *Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
1225   }
1226
1227   return !LRegs.empty();
1228 }
1229
1230 /// Return a node that can be scheduled in this cycle. Requirements:
1231 /// (1) Ready: latency has been satisfied
1232 /// (2) No Hazards: resources are available
1233 /// (3) No Interferences: may unschedule to break register interferences.
1234 SUnit *ScheduleDAGRRList::PickNodeToScheduleBottomUp() {
1235   SmallVector<SUnit*, 4> Interferences;
1236   DenseMap<SUnit*, SmallVector<unsigned, 4> > LRegsMap;
1237
1238   SUnit *CurSU = AvailableQueue->pop();
1239   while (CurSU) {
1240     SmallVector<unsigned, 4> LRegs;
1241     if (!DelayForLiveRegsBottomUp(CurSU, LRegs))
1242       break;
1243     LRegsMap.insert(std::make_pair(CurSU, LRegs));
1244
1245     CurSU->isPending = true;  // This SU is not in AvailableQueue right now.
1246     Interferences.push_back(CurSU);
1247     CurSU = AvailableQueue->pop();
1248   }
1249   if (CurSU) {
1250     // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1251     for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1252       Interferences[i]->isPending = false;
1253       assert(Interferences[i]->isAvailable && "must still be available");
1254       AvailableQueue->push(Interferences[i]);
1255     }
1256     return CurSU;
1257   }
1258
1259   // All candidates are delayed due to live physical reg dependencies.
1260   // Try backtracking, code duplication, or inserting cross class copies
1261   // to resolve it.
1262   for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1263     SUnit *TrySU = Interferences[i];
1264     SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1265
1266     // Try unscheduling up to the point where it's safe to schedule
1267     // this node.
1268     SUnit *BtSU = NULL;
1269     unsigned LiveCycle = UINT_MAX;
1270     for (unsigned j = 0, ee = LRegs.size(); j != ee; ++j) {
1271       unsigned Reg = LRegs[j];
1272       if (LiveRegGens[Reg]->getHeight() < LiveCycle) {
1273         BtSU = LiveRegGens[Reg];
1274         LiveCycle = BtSU->getHeight();
1275       }
1276     }
1277     if (!WillCreateCycle(TrySU, BtSU))  {
1278       BacktrackBottomUp(TrySU, BtSU);
1279
1280       // Force the current node to be scheduled before the node that
1281       // requires the physical reg dep.
1282       if (BtSU->isAvailable) {
1283         BtSU->isAvailable = false;
1284         if (!BtSU->isPending)
1285           AvailableQueue->remove(BtSU);
1286       }
1287       AddPred(TrySU, SDep(BtSU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
1288                           /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1289                           /*isMustAlias=*/false, /*isArtificial=*/true));
1290
1291       // If one or more successors has been unscheduled, then the current
1292       // node is no longer avaialable. Schedule a successor that's now
1293       // available instead.
1294       if (!TrySU->isAvailable) {
1295         CurSU = AvailableQueue->pop();
1296       }
1297       else {
1298         CurSU = TrySU;
1299         TrySU->isPending = false;
1300         Interferences.erase(Interferences.begin()+i);
1301       }
1302       break;
1303     }
1304   }
1305
1306   if (!CurSU) {
1307     // Can't backtrack. If it's too expensive to copy the value, then try
1308     // duplicate the nodes that produces these "too expensive to copy"
1309     // values to break the dependency. In case even that doesn't work,
1310     // insert cross class copies.
1311     // If it's not too expensive, i.e. cost != -1, issue copies.
1312     SUnit *TrySU = Interferences[0];
1313     SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1314     assert(LRegs.size() == 1 && "Can't handle this yet!");
1315     unsigned Reg = LRegs[0];
1316     SUnit *LRDef = LiveRegDefs[Reg];
1317     EVT VT = getPhysicalRegisterVT(LRDef->getNode(), Reg, TII);
1318     const TargetRegisterClass *RC =
1319       TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
1320     const TargetRegisterClass *DestRC = TRI->getCrossCopyRegClass(RC);
1321
1322     // If cross copy register class is the same as RC, then it must be possible
1323     // copy the value directly. Do not try duplicate the def.
1324     // If cross copy register class is not the same as RC, then it's possible to
1325     // copy the value but it require cross register class copies and it is
1326     // expensive.
1327     // If cross copy register class is null, then it's not possible to copy
1328     // the value at all.
1329     SUnit *NewDef = 0;
1330     if (DestRC != RC) {
1331       NewDef = CopyAndMoveSuccessors(LRDef);
1332       if (!DestRC && !NewDef)
1333         report_fatal_error("Can't handle live physical register dependency!");
1334     }
1335     if (!NewDef) {
1336       // Issue copies, these can be expensive cross register class copies.
1337       SmallVector<SUnit*, 2> Copies;
1338       InsertCopiesAndMoveSuccs(LRDef, Reg, DestRC, RC, Copies);
1339       DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << TrySU->NodeNum
1340             << " to SU #" << Copies.front()->NodeNum << "\n");
1341       AddPred(TrySU, SDep(Copies.front(), SDep::Order, /*Latency=*/1,
1342                           /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1343                           /*isMustAlias=*/false,
1344                           /*isArtificial=*/true));
1345       NewDef = Copies.back();
1346     }
1347
1348     DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << NewDef->NodeNum
1349           << " to SU #" << TrySU->NodeNum << "\n");
1350     LiveRegDefs[Reg] = NewDef;
1351     AddPred(NewDef, SDep(TrySU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
1352                          /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1353                          /*isMustAlias=*/false,
1354                          /*isArtificial=*/true));
1355     TrySU->isAvailable = false;
1356     CurSU = NewDef;
1357   }
1358
1359   assert(CurSU && "Unable to resolve live physical register dependencies!");
1360
1361   // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1362   for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1363     Interferences[i]->isPending = false;
1364     // May no longer be available due to backtracking.
1365     if (Interferences[i]->isAvailable) {
1366       AvailableQueue->push(Interferences[i]);
1367     }
1368   }
1369   return CurSU;
1370 }
1371
1372 /// ListScheduleBottomUp - The main loop of list scheduling for bottom-up
1373 /// schedulers.
1374 void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
1375   // Release any predecessors of the special Exit node.
1376   ReleasePredecessors(&ExitSU);
1377
1378   // Add root to Available queue.
1379   if (!SUnits.empty()) {
1380     SUnit *RootSU = &SUnits[DAG->getRoot().getNode()->getNodeId()];
1381     assert(RootSU->Succs.empty() && "Graph root shouldn't have successors!");
1382     RootSU->isAvailable = true;
1383     AvailableQueue->push(RootSU);
1384   }
1385
1386   // While Available queue is not empty, grab the node with the highest
1387   // priority. If it is not ready put it back.  Schedule the node.
1388   Sequence.reserve(SUnits.size());
1389   while (!AvailableQueue->empty()) {
1390     DEBUG(dbgs() << "\nExamining Available:\n";
1391           AvailableQueue->dump(this));
1392
1393     // Pick the best node to schedule taking all constraints into
1394     // consideration.
1395     SUnit *SU = PickNodeToScheduleBottomUp();
1396
1397     AdvancePastStalls(SU);
1398
1399     ScheduleNodeBottomUp(SU);
1400
1401     while (AvailableQueue->empty() && !PendingQueue.empty()) {
1402       // Advance the cycle to free resources. Skip ahead to the next ready SU.
1403       assert(MinAvailableCycle < UINT_MAX && "MinAvailableCycle uninitialized");
1404       AdvanceToCycle(std::max(CurCycle + 1, MinAvailableCycle));
1405     }
1406   }
1407
1408   // Reverse the order if it is bottom up.
1409   std::reverse(Sequence.begin(), Sequence.end());
1410
1411 #ifndef NDEBUG
1412   VerifySchedule(/*isBottomUp=*/true);
1413 #endif
1414 }
1415
1416 //===----------------------------------------------------------------------===//
1417 //                RegReductionPriorityQueue Definition
1418 //===----------------------------------------------------------------------===//
1419 //
1420 // This is a SchedulingPriorityQueue that schedules using Sethi Ullman numbers
1421 // to reduce register pressure.
1422 //
1423 namespace {
1424 class RegReductionPQBase;
1425
1426 struct queue_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
1427   bool isReady(SUnit* SU, unsigned CurCycle) const { return true; }
1428 };
1429
1430 #ifndef NDEBUG
1431 template<class SF>
1432 struct reverse_sort : public queue_sort {
1433   SF &SortFunc;
1434   reverse_sort(SF &sf) : SortFunc(sf) {}
1435   reverse_sort(const reverse_sort &RHS) : SortFunc(RHS.SortFunc) {}
1436
1437   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const {
1438     // reverse left/right rather than simply !SortFunc(left, right)
1439     // to expose different paths in the comparison logic.
1440     return SortFunc(right, left);
1441   }
1442 };
1443 #endif // NDEBUG
1444
1445 /// bu_ls_rr_sort - Priority function for bottom up register pressure
1446 // reduction scheduler.
1447 struct bu_ls_rr_sort : public queue_sort {
1448   enum {
1449     IsBottomUp = true,
1450     HasReadyFilter = false
1451   };
1452
1453   RegReductionPQBase *SPQ;
1454   bu_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq) : SPQ(spq) {}
1455   bu_ls_rr_sort(const bu_ls_rr_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
1456
1457   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1458 };
1459
1460 // src_ls_rr_sort - Priority function for source order scheduler.
1461 struct src_ls_rr_sort : public queue_sort {
1462   enum {
1463     IsBottomUp = true,
1464     HasReadyFilter = false
1465   };
1466
1467   RegReductionPQBase *SPQ;
1468   src_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1469     : SPQ(spq) {}
1470   src_ls_rr_sort(const src_ls_rr_sort &RHS)
1471     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1472
1473   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1474 };
1475
1476 // hybrid_ls_rr_sort - Priority function for hybrid scheduler.
1477 struct hybrid_ls_rr_sort : public queue_sort {
1478   enum {
1479     IsBottomUp = true,
1480     HasReadyFilter = false
1481   };
1482
1483   RegReductionPQBase *SPQ;
1484   hybrid_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1485     : SPQ(spq) {}
1486   hybrid_ls_rr_sort(const hybrid_ls_rr_sort &RHS)
1487     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1488
1489   bool isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const;
1490
1491   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1492 };
1493
1494 // ilp_ls_rr_sort - Priority function for ILP (instruction level parallelism)
1495 // scheduler.
1496 struct ilp_ls_rr_sort : public queue_sort {
1497   enum {
1498     IsBottomUp = true,
1499     HasReadyFilter = false
1500   };
1501
1502   RegReductionPQBase *SPQ;
1503   ilp_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1504     : SPQ(spq) {}
1505   ilp_ls_rr_sort(const ilp_ls_rr_sort &RHS)
1506     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1507
1508   bool isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const;
1509
1510   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1511 };
1512
1513 class RegReductionPQBase : public SchedulingPriorityQueue {
1514 protected:
1515   std::vector<SUnit*> Queue;
1516   unsigned CurQueueId;
1517   bool TracksRegPressure;
1518
1519   // SUnits - The SUnits for the current graph.
1520   std::vector<SUnit> *SUnits;
1521
1522   MachineFunction &MF;
1523   const TargetInstrInfo *TII;
1524   const TargetRegisterInfo *TRI;
1525   const TargetLowering *TLI;
1526   ScheduleDAGRRList *scheduleDAG;
1527
1528   // SethiUllmanNumbers - The SethiUllman number for each node.
1529   std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
1530
1531   /// RegPressure - Tracking current reg pressure per register class.
1532   ///
1533   std::vector<unsigned> RegPressure;
1534
1535   /// RegLimit - Tracking the number of allocatable registers per register
1536   /// class.
1537   std::vector<unsigned> RegLimit;
1538
1539 public:
1540   RegReductionPQBase(MachineFunction &mf,
1541                      bool hasReadyFilter,
1542                      bool tracksrp,
1543                      const TargetInstrInfo *tii,
1544                      const TargetRegisterInfo *tri,
1545                      const TargetLowering *tli)
1546     : SchedulingPriorityQueue(hasReadyFilter),
1547       CurQueueId(0), TracksRegPressure(tracksrp),
1548       MF(mf), TII(tii), TRI(tri), TLI(tli), scheduleDAG(NULL) {
1549     if (TracksRegPressure) {
1550       unsigned NumRC = TRI->getNumRegClasses();
1551       RegLimit.resize(NumRC);
1552       RegPressure.resize(NumRC);
1553       std::fill(RegLimit.begin(), RegLimit.end(), 0);
1554       std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
1555       for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
1556              E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I)
1557         RegLimit[(*I)->getID()] = tri->getRegPressureLimit(*I, MF);
1558     }
1559   }
1560
1561   void setScheduleDAG(ScheduleDAGRRList *scheduleDag) {
1562     scheduleDAG = scheduleDag;
1563   }
1564
1565   ScheduleHazardRecognizer* getHazardRec() {
1566     return scheduleDAG->getHazardRec();
1567   }
1568
1569   void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits);
1570
1571   void addNode(const SUnit *SU);
1572
1573   void updateNode(const SUnit *SU);
1574
1575   void releaseState() {
1576     SUnits = 0;
1577     SethiUllmanNumbers.clear();
1578     std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
1579   }
1580
1581   unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const;
1582
1583   unsigned getNodeOrdering(const SUnit *SU) const {
1584     if (!SU->getNode()) return 0;
1585
1586     return scheduleDAG->DAG->GetOrdering(SU->getNode());
1587   }
1588
1589   bool empty() const { return Queue.empty(); }
1590
1591   void push(SUnit *U) {
1592     assert(!U->NodeQueueId && "Node in the queue already");
1593     U->NodeQueueId = ++CurQueueId;
1594     Queue.push_back(U);
1595   }
1596
1597   void remove(SUnit *SU) {
1598     assert(!Queue.empty() && "Queue is empty!");
1599     assert(SU->NodeQueueId != 0 && "Not in queue!");
1600     std::vector<SUnit *>::iterator I = std::find(Queue.begin(), Queue.end(),
1601                                                  SU);
1602     if (I != prior(Queue.end()))
1603       std::swap(*I, Queue.back());
1604     Queue.pop_back();
1605     SU->NodeQueueId = 0;
1606   }
1607
1608   bool tracksRegPressure() const { return TracksRegPressure; }
1609
1610   void dumpRegPressure() const;
1611
1612   bool HighRegPressure(const SUnit *SU) const;
1613
1614   bool MayReduceRegPressure(SUnit *SU) const;
1615
1616   int RegPressureDiff(SUnit *SU, unsigned &LiveUses) const;
1617
1618   void ScheduledNode(SUnit *SU);
1619
1620   void UnscheduledNode(SUnit *SU);
1621
1622 protected:
1623   bool canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op);
1624   void AddPseudoTwoAddrDeps();
1625   void PrescheduleNodesWithMultipleUses();
1626   void CalculateSethiUllmanNumbers();
1627 };
1628
1629 template<class SF>
1630 static SUnit *popFromQueueImpl(std::vector<SUnit*> &Q, SF &Picker) {
1631   std::vector<SUnit *>::iterator Best = Q.begin();
1632   for (std::vector<SUnit *>::iterator I = llvm::next(Q.begin()),
1633          E = Q.end(); I != E; ++I)
1634     if (Picker(*Best, *I))
1635       Best = I;
1636   SUnit *V = *Best;
1637   if (Best != prior(Q.end()))
1638     std::swap(*Best, Q.back());
1639   Q.pop_back();
1640   return V;
1641 }
1642
1643 template<class SF>
1644 SUnit *popFromQueue(std::vector<SUnit*> &Q, SF &Picker, ScheduleDAG *DAG) {
1645 #ifndef NDEBUG
1646   if (DAG->StressSched) {
1647     reverse_sort<SF> RPicker(Picker);
1648     return popFromQueueImpl(Q, RPicker);
1649   }
1650 #endif
1651   (void)DAG;
1652   return popFromQueueImpl(Q, Picker);
1653 }
1654
1655 template<class SF>
1656 class RegReductionPriorityQueue : public RegReductionPQBase {
1657   SF Picker;
1658
1659 public:
1660   RegReductionPriorityQueue(MachineFunction &mf,
1661                             bool tracksrp,
1662                             const TargetInstrInfo *tii,
1663                             const TargetRegisterInfo *tri,
1664                             const TargetLowering *tli)
1665     : RegReductionPQBase(mf, SF::HasReadyFilter, tracksrp, tii, tri, tli),
1666       Picker(this) {}
1667
1668   bool isBottomUp() const { return SF::IsBottomUp; }
1669
1670   bool isReady(SUnit *U) const {
1671     return Picker.HasReadyFilter && Picker.isReady(U, getCurCycle());
1672   }
1673
1674   SUnit *pop() {
1675     if (Queue.empty()) return NULL;
1676
1677     SUnit *V = popFromQueue(Queue, Picker, scheduleDAG);
1678     V->NodeQueueId = 0;
1679     return V;
1680   }
1681
1682   void dump(ScheduleDAG *DAG) const {
1683     // Emulate pop() without clobbering NodeQueueIds.
1684     std::vector<SUnit*> DumpQueue = Queue;
1685     SF DumpPicker = Picker;
1686     while (!DumpQueue.empty()) {
1687       SUnit *SU = popFromQueue(DumpQueue, DumpPicker, scheduleDAG);
1688       dbgs() << "Height " << SU->getHeight() << ": ";
1689       SU->dump(DAG);
1690     }
1691   }
1692 };
1693
1694 typedef RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort>
1695 BURegReductionPriorityQueue;
1696
1697 typedef RegReductionPriorityQueue<src_ls_rr_sort>
1698 SrcRegReductionPriorityQueue;
1699
1700 typedef RegReductionPriorityQueue<hybrid_ls_rr_sort>
1701 HybridBURRPriorityQueue;
1702
1703 typedef RegReductionPriorityQueue<ilp_ls_rr_sort>
1704 ILPBURRPriorityQueue;
1705 } // end anonymous namespace
1706
1707 //===----------------------------------------------------------------------===//
1708 //           Static Node Priority for Register Pressure Reduction
1709 //===----------------------------------------------------------------------===//
1710
1711 // Check for special nodes that bypass scheduling heuristics.
1712 // Currently this pushes TokenFactor nodes down, but may be used for other
1713 // pseudo-ops as well.
1714 //
1715 // Return -1 to schedule right above left, 1 for left above right.
1716 // Return 0 if no bias exists.
1717 static int checkSpecialNodes(const SUnit *left, const SUnit *right) {
1718   bool LSchedLow = left->isScheduleLow;
1719   bool RSchedLow = right->isScheduleLow;
1720   if (LSchedLow != RSchedLow)
1721     return LSchedLow < RSchedLow ? 1 : -1;
1722   return 0;
1723 }
1724
1725 /// CalcNodeSethiUllmanNumber - Compute Sethi Ullman number.
1726 /// Smaller number is the higher priority.
1727 static unsigned
1728 CalcNodeSethiUllmanNumber(const SUnit *SU, std::vector<unsigned> &SUNumbers) {
1729   unsigned &SethiUllmanNumber = SUNumbers[SU->NodeNum];
1730   if (SethiUllmanNumber != 0)
1731     return SethiUllmanNumber;
1732
1733   unsigned Extra = 0;
1734   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1735        I != E; ++I) {
1736     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
1737     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1738     unsigned PredSethiUllman = CalcNodeSethiUllmanNumber(PredSU, SUNumbers);
1739     if (PredSethiUllman > SethiUllmanNumber) {
1740       SethiUllmanNumber = PredSethiUllman;
1741       Extra = 0;
1742     } else if (PredSethiUllman == SethiUllmanNumber)
1743       ++Extra;
1744   }
1745
1746   SethiUllmanNumber += Extra;
1747
1748   if (SethiUllmanNumber == 0)
1749     SethiUllmanNumber = 1;
1750
1751   return SethiUllmanNumber;
1752 }
1753
1754 /// CalculateSethiUllmanNumbers - Calculate Sethi-Ullman numbers of all
1755 /// scheduling units.
1756 void RegReductionPQBase::CalculateSethiUllmanNumbers() {
1757   SethiUllmanNumbers.assign(SUnits->size(), 0);
1758
1759   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i)
1760     CalcNodeSethiUllmanNumber(&(*SUnits)[i], SethiUllmanNumbers);
1761 }
1762
1763 void RegReductionPQBase::addNode(const SUnit *SU) {
1764   unsigned SUSize = SethiUllmanNumbers.size();
1765   if (SUnits->size() > SUSize)
1766     SethiUllmanNumbers.resize(SUSize*2, 0);
1767   CalcNodeSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1768 }
1769
1770 void RegReductionPQBase::updateNode(const SUnit *SU) {
1771   SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum] = 0;
1772   CalcNodeSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1773 }
1774
1775 // Lower priority means schedule further down. For bottom-up scheduling, lower
1776 // priority SUs are scheduled before higher priority SUs.
1777 unsigned RegReductionPQBase::getNodePriority(const SUnit *SU) const {
1778   assert(SU->NodeNum < SethiUllmanNumbers.size());
1779   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
1780   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
1781     // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
1782     // avoid spilling.
1783     return 0;
1784   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
1785       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
1786       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
1787     // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
1788     // close to their uses to facilitate coalescing.
1789     return 0;
1790   if (SU->NumSuccs == 0 && SU->NumPreds != 0)
1791     // If SU does not have a register use, i.e. it doesn't produce a value
1792     // that would be consumed (e.g. store), then it terminates a chain of
1793     // computation.  Give it a large SethiUllman number so it will be
1794     // scheduled right before its predecessors that it doesn't lengthen
1795     // their live ranges.
1796     return 0xffff;
1797   if (SU->NumPreds == 0 && SU->NumSuccs != 0)
1798     // If SU does not have a register def, schedule it close to its uses
1799     // because it does not lengthen any live ranges.
1800     return 0;
1801 #if 1
1802   return SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1803 #else
1804   unsigned Priority = SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1805   if (SU->isCallOp) {
1806     // FIXME: This assumes all of the defs are used as call operands.
1807     int NP = (int)Priority - SU->getNode()->getNumValues();
1808     return (NP > 0) ? NP : 0;
1809   }
1810   return Priority;
1811 #endif
1812 }
1813
1814 //===----------------------------------------------------------------------===//
1815 //                     Register Pressure Tracking
1816 //===----------------------------------------------------------------------===//
1817
1818 void RegReductionPQBase::dumpRegPressure() const {
1819   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
1820          E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I) {
1821     const TargetRegisterClass *RC = *I;
1822     unsigned Id = RC->getID();
1823     unsigned RP = RegPressure[Id];
1824     if (!RP) continue;
1825     DEBUG(dbgs() << RC->getName() << ": " << RP << " / " << RegLimit[Id]
1826           << '\n');
1827   }
1828 }
1829
1830 bool RegReductionPQBase::HighRegPressure(const SUnit *SU) const {
1831   if (!TLI)
1832     return false;
1833
1834   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
1835        I != E; ++I) {
1836     if (I->isCtrl())
1837       continue;
1838     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1839     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1840     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1841     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1842       continue;
1843     }
1844     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1845          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance()) {
1846       unsigned RCId, Cost;
1847       GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
1848
1849       if ((RegPressure[RCId] + Cost) >= RegLimit[RCId])
1850         return true;
1851     }
1852   }
1853   return false;
1854 }
1855
1856 bool RegReductionPQBase::MayReduceRegPressure(SUnit *SU) const {
1857   const SDNode *N = SU->getNode();
1858
1859   if (!N->isMachineOpcode() || !SU->NumSuccs)
1860     return false;
1861
1862   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1863   for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
1864     EVT VT = N->getValueType(i);
1865     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1866       continue;
1867     unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1868     if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1869       return true;
1870   }
1871   return false;
1872 }
1873
1874 // Compute the register pressure contribution by this instruction by count up
1875 // for uses that are not live and down for defs. Only count register classes
1876 // that are already under high pressure. As a side effect, compute the number of
1877 // uses of registers that are already live.
1878 //
1879 // FIXME: This encompasses the logic in HighRegPressure and MayReduceRegPressure
1880 // so could probably be factored.
1881 int RegReductionPQBase::RegPressureDiff(SUnit *SU, unsigned &LiveUses) const {
1882   LiveUses = 0;
1883   int PDiff = 0;
1884   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
1885        I != E; ++I) {
1886     if (I->isCtrl())
1887       continue;
1888     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1889     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1890     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1891     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1892       if (PredSU->getNode()->isMachineOpcode())
1893         ++LiveUses;
1894       continue;
1895     }
1896     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1897          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance()) {
1898       EVT VT = RegDefPos.GetValue();
1899       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1900       if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1901         ++PDiff;
1902     }
1903   }
1904   const SDNode *N = SU->getNode();
1905
1906   if (!N || !N->isMachineOpcode() || !SU->NumSuccs)
1907     return PDiff;
1908
1909   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1910   for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
1911     EVT VT = N->getValueType(i);
1912     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1913       continue;
1914     unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1915     if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1916       --PDiff;
1917   }
1918   return PDiff;
1919 }
1920
1921 void RegReductionPQBase::ScheduledNode(SUnit *SU) {
1922   if (!TracksRegPressure)
1923     return;
1924
1925   if (!SU->getNode())
1926     return;
1927
1928   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1929        I != E; ++I) {
1930     if (I->isCtrl())
1931       continue;
1932     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1933     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1934     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1935     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1936       continue;
1937     }
1938     // FIXME: The ScheduleDAG currently loses information about which of a
1939     // node's values is consumed by each dependence. Consequently, if the node
1940     // defines multiple register classes, we don't know which to pressurize
1941     // here. Instead the following loop consumes the register defs in an
1942     // arbitrary order. At least it handles the common case of clustered loads
1943     // to the same class. For precise liveness, each SDep needs to indicate the
1944     // result number. But that tightly couples the ScheduleDAG with the
1945     // SelectionDAG making updates tricky. A simpler hack would be to attach a
1946     // value type or register class to SDep.
1947     //
1948     // The most important aspect of register tracking is balancing the increase
1949     // here with the reduction further below. Note that this SU may use multiple
1950     // defs in PredSU. The can't be determined here, but we've already
1951     // compensated by reducing NumRegDefsLeft in PredSU during
1952     // ScheduleDAGSDNodes::AddSchedEdges.
1953     --PredSU->NumRegDefsLeft;
1954     unsigned SkipRegDefs = PredSU->NumRegDefsLeft;
1955     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1956          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance(), --SkipRegDefs) {
1957       if (SkipRegDefs)
1958         continue;
1959
1960       unsigned RCId, Cost;
1961       GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
1962       RegPressure[RCId] += Cost;
1963       break;
1964     }
1965   }
1966
1967   // We should have this assert, but there may be dead SDNodes that never
1968   // materialize as SUnits, so they don't appear to generate liveness.
1969   //assert(SU->NumRegDefsLeft == 0 && "not all regdefs have scheduled uses");
1970   int SkipRegDefs = (int)SU->NumRegDefsLeft;
1971   for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(SU, scheduleDAG);
1972        RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance(), --SkipRegDefs) {
1973     if (SkipRegDefs > 0)
1974       continue;
1975     unsigned RCId, Cost;
1976     GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
1977     if (RegPressure[RCId] < Cost) {
1978       // Register pressure tracking is imprecise. This can happen. But we try
1979       // hard not to let it happen because it likely results in poor scheduling.
1980       DEBUG(dbgs() << "  SU(" << SU->NodeNum << ") has too many regdefs\n");
1981       RegPressure[RCId] = 0;
1982     }
1983     else {
1984       RegPressure[RCId] -= Cost;
1985     }
1986   }
1987   dumpRegPressure();
1988 }
1989
1990 void RegReductionPQBase::UnscheduledNode(SUnit *SU) {
1991   if (!TracksRegPressure)
1992     return;
1993
1994   const SDNode *N = SU->getNode();
1995   if (!N) return;
1996
1997   if (!N->isMachineOpcode()) {
1998     if (N->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
1999       return;
2000   } else {
2001     unsigned Opc = N->getMachineOpcode();
2002     if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2003         Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2004         Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
2005         Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE ||
2006         Opc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
2007       return;
2008   }
2009
2010   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2011        I != E; ++I) {
2012     if (I->isCtrl())
2013       continue;
2014     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2015     // NumSuccsLeft counts all deps. Don't compare it with NumSuccs which only
2016     // counts data deps.
2017     if (PredSU->NumSuccsLeft != PredSU->Succs.size())
2018       continue;
2019     const SDNode *PN = PredSU->getNode();
2020     if (!PN->isMachineOpcode()) {
2021       if (PN->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2022         EVT VT = PN->getValueType(0);
2023         unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2024         RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2025       }
2026       continue;
2027     }
2028     unsigned POpc = PN->getMachineOpcode();
2029     if (POpc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
2030       continue;
2031     if (POpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2032         POpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2033         POpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
2034       EVT VT = PN->getValueType(0);
2035       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2036       RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2037       continue;
2038     }
2039     unsigned NumDefs = TII->get(PN->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2040     for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
2041       EVT VT = PN->getValueType(i);
2042       if (!PN->hasAnyUseOfValue(i))
2043         continue;
2044       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2045       if (RegPressure[RCId] < TLI->getRepRegClassCostFor(VT))
2046         // Register pressure tracking is imprecise. This can happen.
2047         RegPressure[RCId] = 0;
2048       else
2049         RegPressure[RCId] -= TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2050     }
2051   }
2052
2053   // Check for isMachineOpcode() as PrescheduleNodesWithMultipleUses()
2054   // may transfer data dependencies to CopyToReg.
2055   if (SU->NumSuccs && N->isMachineOpcode()) {
2056     unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2057     for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2058       EVT VT = N->getValueType(i);
2059       if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
2060         continue;
2061       if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
2062         continue;
2063       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2064       RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2065     }
2066   }
2067
2068   dumpRegPressure();
2069 }
2070
2071 //===----------------------------------------------------------------------===//
2072 //           Dynamic Node Priority for Register Pressure Reduction
2073 //===----------------------------------------------------------------------===//
2074
2075 /// closestSucc - Returns the scheduled cycle of the successor which is
2076 /// closest to the current cycle.
2077 static unsigned closestSucc(const SUnit *SU) {
2078   unsigned MaxHeight = 0;
2079   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
2080        I != E; ++I) {
2081     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain succs
2082     unsigned Height = I->getSUnit()->getHeight();
2083     // If there are bunch of CopyToRegs stacked up, they should be considered
2084     // to be at the same position.
2085     if (I->getSUnit()->getNode() &&
2086         I->getSUnit()->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
2087       Height = closestSucc(I->getSUnit())+1;
2088     if (Height > MaxHeight)
2089       MaxHeight = Height;
2090   }
2091   return MaxHeight;
2092 }
2093
2094 /// calcMaxScratches - Returns an cost estimate of the worse case requirement
2095 /// for scratch registers, i.e. number of data dependencies.
2096 static unsigned calcMaxScratches(const SUnit *SU) {
2097   unsigned Scratches = 0;
2098   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2099        I != E; ++I) {
2100     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2101     Scratches++;
2102   }
2103   return Scratches;
2104 }
2105
2106 /// hasOnlyLiveInOpers - Return true if SU has only value predecessors that are
2107 /// CopyFromReg from a virtual register.
2108 static bool hasOnlyLiveInOpers(const SUnit *SU) {
2109   bool RetVal = false;
2110   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2111        I != E; ++I) {
2112     if (I->isCtrl()) continue;
2113     const SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2114     if (PredSU->getNode() &&
2115         PredSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2116       unsigned Reg =
2117         cast<RegisterSDNode>(PredSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
2118       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2119         RetVal = true;
2120         continue;
2121       }
2122     }
2123     return false;
2124   }
2125   return RetVal;
2126 }
2127
2128 /// hasOnlyLiveOutUses - Return true if SU has only value successors that are
2129 /// CopyToReg to a virtual register. This SU def is probably a liveout and
2130 /// it has no other use. It should be scheduled closer to the terminator.
2131 static bool hasOnlyLiveOutUses(const SUnit *SU) {
2132   bool RetVal = false;
2133   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
2134        I != E; ++I) {
2135     if (I->isCtrl()) continue;
2136     const SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
2137     if (SuccSU->getNode() && SuccSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
2138       unsigned Reg =
2139         cast<RegisterSDNode>(SuccSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
2140       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2141         RetVal = true;
2142         continue;
2143       }
2144     }
2145     return false;
2146   }
2147   return RetVal;
2148 }
2149
2150 // Set isVRegCycle for a node with only live in opers and live out uses. Also
2151 // set isVRegCycle for its CopyFromReg operands.
2152 //
2153 // This is only relevant for single-block loops, in which case the VRegCycle
2154 // node is likely an induction variable in which the operand and target virtual
2155 // registers should be coalesced (e.g. pre/post increment values). Setting the
2156 // isVRegCycle flag helps the scheduler prioritize other uses of the same
2157 // CopyFromReg so that this node becomes the virtual register "kill". This
2158 // avoids interference between the values live in and out of the block and
2159 // eliminates a copy inside the loop.
2160 static void initVRegCycle(SUnit *SU) {
2161   if (DisableSchedVRegCycle)
2162     return;
2163
2164   if (!hasOnlyLiveInOpers(SU) || !hasOnlyLiveOutUses(SU))
2165     return;
2166
2167   DEBUG(dbgs() << "VRegCycle: SU(" << SU->NodeNum << ")\n");
2168
2169   SU->isVRegCycle = true;
2170
2171   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2172        I != E; ++I) {
2173     if (I->isCtrl()) continue;
2174     I->getSUnit()->isVRegCycle = true;
2175   }
2176 }
2177
2178 // After scheduling the definition of a VRegCycle, clear the isVRegCycle flag of
2179 // CopyFromReg operands. We should no longer penalize other uses of this VReg.
2180 static void resetVRegCycle(SUnit *SU) {
2181   if (!SU->isVRegCycle)
2182     return;
2183
2184   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
2185        I != E; ++I) {
2186     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2187     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2188     if (PredSU->isVRegCycle) {
2189       assert(PredSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
2190              "VRegCycle def must be CopyFromReg");
2191       I->getSUnit()->isVRegCycle = 0;
2192     }
2193   }
2194 }
2195
2196 // Return true if this SUnit uses a CopyFromReg node marked as a VRegCycle. This
2197 // means a node that defines the VRegCycle has not been scheduled yet.
2198 static bool hasVRegCycleUse(const SUnit *SU) {
2199   // If this SU also defines the VReg, don't hoist it as a "use".
2200   if (SU->isVRegCycle)
2201     return false;
2202
2203   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
2204        I != E; ++I) {
2205     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2206     if (I->getSUnit()->isVRegCycle &&
2207         I->getSUnit()->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2208       DEBUG(dbgs() << "  VReg cycle use: SU (" << SU->NodeNum << ")\n");
2209       return true;
2210     }
2211   }
2212   return false;
2213 }
2214
2215 // Check for either a dependence (latency) or resource (hazard) stall.
2216 //
2217 // Note: The ScheduleHazardRecognizer interface requires a non-const SU.
2218 static bool BUHasStall(SUnit *SU, int Height, RegReductionPQBase *SPQ) {
2219   if ((int)SPQ->getCurCycle() < Height) return true;
2220   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, 0)
2221       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2222     return true;
2223   return false;
2224 }
2225
2226 // Return -1 if left has higher priority, 1 if right has higher priority.
2227 // Return 0 if latency-based priority is equivalent.
2228 static int BUCompareLatency(SUnit *left, SUnit *right, bool checkPref,
2229                             RegReductionPQBase *SPQ) {
2230   // Scheduling an instruction that uses a VReg whose postincrement has not yet
2231   // been scheduled will induce a copy. Model this as an extra cycle of latency.
2232   int LPenalty = hasVRegCycleUse(left) ? 1 : 0;
2233   int RPenalty = hasVRegCycleUse(right) ? 1 : 0;
2234   int LHeight = (int)left->getHeight() + LPenalty;
2235   int RHeight = (int)right->getHeight() + RPenalty;
2236
2237   bool LStall = (!checkPref || left->SchedulingPref == Sched::ILP) &&
2238     BUHasStall(left, LHeight, SPQ);
2239   bool RStall = (!checkPref || right->SchedulingPref == Sched::ILP) &&
2240     BUHasStall(right, RHeight, SPQ);
2241
2242   // If scheduling one of the node will cause a pipeline stall, delay it.
2243   // If scheduling either one of the node will cause a pipeline stall, sort
2244   // them according to their height.
2245   if (LStall) {
2246     if (!RStall) {
2247       DEBUG(++FactorCount[FactStall]);
2248       return 1;
2249     }
2250     if (LHeight != RHeight) {
2251       DEBUG(++FactorCount[FactStall]);
2252       return LHeight > RHeight ? 1 : -1;
2253     }
2254   } else if (RStall) {
2255     DEBUG(++FactorCount[FactStall]);
2256     return -1;
2257   }
2258
2259   // If either node is scheduling for latency, sort them by height/depth
2260   // and latency.
2261   if (!checkPref || (left->SchedulingPref == Sched::ILP ||
2262                      right->SchedulingPref == Sched::ILP)) {
2263     if (DisableSchedCycles) {
2264       if (LHeight != RHeight) {
2265         DEBUG(++FactorCount[FactHeight]);
2266         return LHeight > RHeight ? 1 : -1;
2267       }
2268     }
2269     else {
2270       // If neither instruction stalls (!LStall && !RStall) then
2271       // its height is already covered so only its depth matters. We also reach
2272       // this if both stall but have the same height.
2273       int LDepth = left->getDepth() - LPenalty;
2274       int RDepth = right->getDepth() - RPenalty;
2275       if (LDepth != RDepth) {
2276         DEBUG(++FactorCount[FactDepth]);
2277         DEBUG(dbgs() << "  Comparing latency of SU (" << left->NodeNum
2278               << ") depth " << LDepth << " vs SU (" << right->NodeNum
2279               << ") depth " << RDepth << "\n");
2280         return LDepth < RDepth ? 1 : -1;
2281       }
2282     }
2283     if (left->Latency != right->Latency) {
2284       DEBUG(++FactorCount[FactOther]);
2285       return left->Latency > right->Latency ? 1 : -1;
2286     }
2287   }
2288   return 0;
2289 }
2290
2291 static bool BURRSort(SUnit *left, SUnit *right, RegReductionPQBase *SPQ) {
2292   // Schedule physical register definitions close to their use. This is
2293   // motivated by microarchitectures that can fuse cmp+jump macro-ops. But as
2294   // long as shortening physreg live ranges is generally good, we can defer
2295   // creating a subtarget hook.
2296   if (!DisableSchedPhysRegJoin) {
2297     bool LHasPhysReg = left->hasPhysRegDefs;
2298     bool RHasPhysReg = right->hasPhysRegDefs;
2299     if (LHasPhysReg != RHasPhysReg) {
2300       DEBUG(++FactorCount[FactRegUses]);
2301       #ifndef NDEBUG
2302       const char *PhysRegMsg[] = {" has no physreg", " defines a physreg"};
2303       #endif
2304       DEBUG(dbgs() << "  SU (" << left->NodeNum << ") "
2305             << PhysRegMsg[LHasPhysReg] << " SU(" << right->NodeNum << ") "
2306             << PhysRegMsg[RHasPhysReg] << "\n");
2307       return LHasPhysReg < RHasPhysReg;
2308     }
2309   }
2310
2311   // Prioritize by Sethi-Ulmann number and push CopyToReg nodes down.
2312   unsigned LPriority = SPQ->getNodePriority(left);
2313   unsigned RPriority = SPQ->getNodePriority(right);
2314
2315   // Be really careful about hoisting call operands above previous calls.
2316   // Only allows it if it would reduce register pressure.
2317   if (left->isCall && right->isCallOp) {
2318     unsigned RNumVals = right->getNode()->getNumValues();
2319     RPriority = (RPriority > RNumVals) ? (RPriority - RNumVals) : 0;
2320   }
2321   if (right->isCall && left->isCallOp) {
2322     unsigned LNumVals = left->getNode()->getNumValues();
2323     LPriority = (LPriority > LNumVals) ? (LPriority - LNumVals) : 0;
2324   }
2325
2326   if (LPriority != RPriority) {
2327     DEBUG(++FactorCount[FactStatic]);
2328     return LPriority > RPriority;
2329   }
2330
2331   // One or both of the nodes are calls and their sethi-ullman numbers are the
2332   // same, then keep source order.
2333   if (left->isCall || right->isCall) {
2334     unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
2335     unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
2336
2337     // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
2338     // the preference.
2339     if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
2340       return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
2341   }
2342
2343   // Try schedule def + use closer when Sethi-Ullman numbers are the same.
2344   // e.g.
2345   // t1 = op t2, c1
2346   // t3 = op t4, c2
2347   //
2348   // and the following instructions are both ready.
2349   // t2 = op c3
2350   // t4 = op c4
2351   //
2352   // Then schedule t2 = op first.
2353   // i.e.
2354   // t4 = op c4
2355   // t2 = op c3
2356   // t1 = op t2, c1
2357   // t3 = op t4, c2
2358   //
2359   // This creates more short live intervals.
2360   unsigned LDist = closestSucc(left);
2361   unsigned RDist = closestSucc(right);
2362   if (LDist != RDist) {
2363     DEBUG(++FactorCount[FactOther]);
2364     return LDist < RDist;
2365   }
2366
2367   // How many registers becomes live when the node is scheduled.
2368   unsigned LScratch = calcMaxScratches(left);
2369   unsigned RScratch = calcMaxScratches(right);
2370   if (LScratch != RScratch) {
2371     DEBUG(++FactorCount[FactOther]);
2372     return LScratch > RScratch;
2373   }
2374
2375   // Comparing latency against a call makes little sense unless the node
2376   // is register pressure-neutral.
2377   if ((left->isCall && RPriority > 0) || (right->isCall && LPriority > 0))
2378     return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
2379
2380   // Do not compare latencies when one or both of the nodes are calls.
2381   if (!DisableSchedCycles &&
2382       !(left->isCall || right->isCall)) {
2383     int result = BUCompareLatency(left, right, false /*checkPref*/, SPQ);
2384     if (result != 0)
2385       return result > 0;
2386   }
2387   else {
2388     if (left->getHeight() != right->getHeight()) {
2389       DEBUG(++FactorCount[FactHeight]);
2390       return left->getHeight() > right->getHeight();
2391     }
2392
2393     if (left->getDepth() != right->getDepth()) {
2394       DEBUG(++FactorCount[FactDepth]);
2395       return left->getDepth() < right->getDepth();
2396     }
2397   }
2398
2399   assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId &&
2400          "NodeQueueId cannot be zero");
2401   DEBUG(++FactorCount[FactOther]);
2402   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
2403 }
2404
2405 // Bottom up
2406 bool bu_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2407   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2408     return res > 0;
2409
2410   return BURRSort(left, right, SPQ);
2411 }
2412
2413 // Source order, otherwise bottom up.
2414 bool src_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2415   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2416     return res > 0;
2417
2418   unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
2419   unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
2420
2421   // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
2422   // the preference.
2423   if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
2424     return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
2425
2426   return BURRSort(left, right, SPQ);
2427 }
2428
2429 // If the time between now and when the instruction will be ready can cover
2430 // the spill code, then avoid adding it to the ready queue. This gives long
2431 // stalls highest priority and allows hoisting across calls. It should also
2432 // speed up processing the available queue.
2433 bool hybrid_ls_rr_sort::isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const {
2434   static const unsigned ReadyDelay = 3;
2435
2436   if (SPQ->MayReduceRegPressure(SU)) return true;
2437
2438   if (SU->getHeight() > (CurCycle + ReadyDelay)) return false;
2439
2440   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, -ReadyDelay)
2441       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2442     return false;
2443
2444   return true;
2445 }
2446
2447 // Return true if right should be scheduled with higher priority than left.
2448 bool hybrid_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2449   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2450     return res > 0;
2451
2452   if (left->isCall || right->isCall)
2453     // No way to compute latency of calls.
2454     return BURRSort(left, right, SPQ);
2455
2456   bool LHigh = SPQ->HighRegPressure(left);
2457   bool RHigh = SPQ->HighRegPressure(right);
2458   // Avoid causing spills. If register pressure is high, schedule for
2459   // register pressure reduction.
2460   if (LHigh && !RHigh) {
2461     DEBUG(++FactorCount[FactPressureDiff]);
2462     DEBUG(dbgs() << "  pressure SU(" << left->NodeNum << ") > SU("
2463           << right->NodeNum << ")\n");
2464     return true;
2465   }
2466   else if (!LHigh && RHigh) {
2467     DEBUG(++FactorCount[FactPressureDiff]);
2468     DEBUG(dbgs() << "  pressure SU(" << right->NodeNum << ") > SU("
2469           << left->NodeNum << ")\n");
2470     return false;
2471   }
2472   if (!LHigh && !RHigh) {
2473     int result = BUCompareLatency(left, right, true /*checkPref*/, SPQ);
2474     if (result != 0)
2475       return result > 0;
2476   }
2477   return BURRSort(left, right, SPQ);
2478 }
2479
2480 // Schedule as many instructions in each cycle as possible. So don't make an
2481 // instruction available unless it is ready in the current cycle.
2482 bool ilp_ls_rr_sort::isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const {
2483   if (SU->getHeight() > CurCycle) return false;
2484
2485   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, 0)
2486       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2487     return false;
2488
2489   return true;
2490 }
2491
2492 static bool canEnableCoalescing(SUnit *SU) {
2493   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
2494   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
2495     // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
2496     // avoid spilling.
2497     return true;
2498
2499   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2500       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
2501       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
2502     // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
2503     // close to their uses to facilitate coalescing.
2504     return true;
2505
2506   if (SU->NumPreds == 0 && SU->NumSuccs != 0)
2507     // If SU does not have a register def, schedule it close to its uses
2508     // because it does not lengthen any live ranges.
2509     return true;
2510
2511   return false;
2512 }
2513
2514 // list-ilp is currently an experimental scheduler that allows various
2515 // heuristics to be enabled prior to the normal register reduction logic.
2516 bool ilp_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2517   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2518     return res > 0;
2519
2520   if (left->isCall || right->isCall)
2521     // No way to compute latency of calls.
2522     return BURRSort(left, right, SPQ);
2523
2524   unsigned LLiveUses = 0, RLiveUses = 0;
2525   int LPDiff = 0, RPDiff = 0;
2526   if (!DisableSchedRegPressure || !DisableSchedLiveUses) {
2527     LPDiff = SPQ->RegPressureDiff(left, LLiveUses);
2528     RPDiff = SPQ->RegPressureDiff(right, RLiveUses);
2529   }
2530   if (!DisableSchedRegPressure && LPDiff != RPDiff) {
2531     DEBUG(++FactorCount[FactPressureDiff]);
2532     DEBUG(dbgs() << "RegPressureDiff SU(" << left->NodeNum << "): " << LPDiff
2533           << " != SU(" << right->NodeNum << "): " << RPDiff << "\n");
2534     return LPDiff > RPDiff;
2535   }
2536
2537   if (!DisableSchedRegPressure && (LPDiff > 0 || RPDiff > 0)) {
2538     bool LReduce = canEnableCoalescing(left);
2539     bool RReduce = canEnableCoalescing(right);
2540     DEBUG(if (LReduce != RReduce) ++FactorCount[FactPressureDiff]);
2541     if (LReduce && !RReduce) return false;
2542     if (RReduce && !LReduce) return true;
2543   }
2544
2545   if (!DisableSchedLiveUses && (LLiveUses != RLiveUses)) {
2546     DEBUG(dbgs() << "Live uses SU(" << left->NodeNum << "): " << LLiveUses
2547           << " != SU(" << right->NodeNum << "): " << RLiveUses << "\n");
2548     DEBUG(++FactorCount[FactRegUses]);
2549     return LLiveUses < RLiveUses;
2550   }
2551
2552   if (!DisableSchedStalls) {
2553     bool LStall = BUHasStall(left, left->getHeight(), SPQ);
2554     bool RStall = BUHasStall(right, right->getHeight(), SPQ);
2555     if (LStall != RStall) {
2556       DEBUG(++FactorCount[FactHeight]);
2557       return left->getHeight() > right->getHeight();
2558     }
2559   }
2560
2561   if (!DisableSchedCriticalPath) {
2562     int spread = (int)left->getDepth() - (int)right->getDepth();
2563     if (std::abs(spread) > MaxReorderWindow) {
2564       DEBUG(dbgs() << "Depth of SU(" << left->NodeNum << "): "
2565             << left->getDepth() << " != SU(" << right->NodeNum << "): "
2566             << right->getDepth() << "\n");
2567       DEBUG(++FactorCount[FactDepth]);
2568       return left->getDepth() < right->getDepth();
2569     }
2570   }
2571
2572   if (!DisableSchedHeight && left->getHeight() != right->getHeight()) {
2573     int spread = (int)left->getHeight() - (int)right->getHeight();
2574     if (std::abs(spread) > MaxReorderWindow) {
2575       DEBUG(++FactorCount[FactHeight]);
2576       return left->getHeight() > right->getHeight();
2577     }
2578   }
2579
2580   return BURRSort(left, right, SPQ);
2581 }
2582
2583 void RegReductionPQBase::initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) {
2584   SUnits = &sunits;
2585   // Add pseudo dependency edges for two-address nodes.
2586   AddPseudoTwoAddrDeps();
2587   // Reroute edges to nodes with multiple uses.
2588   if (!TracksRegPressure)
2589     PrescheduleNodesWithMultipleUses();
2590   // Calculate node priorities.
2591   CalculateSethiUllmanNumbers();
2592
2593   // For single block loops, mark nodes that look like canonical IV increments.
2594   if (scheduleDAG->BB->isSuccessor(scheduleDAG->BB)) {
2595     for (unsigned i = 0, e = sunits.size(); i != e; ++i) {
2596       initVRegCycle(&sunits[i]);
2597     }
2598   }
2599 }
2600
2601 //===----------------------------------------------------------------------===//
2602 //                    Preschedule for Register Pressure
2603 //===----------------------------------------------------------------------===//
2604
2605 bool RegReductionPQBase::canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op) {
2606   if (SU->isTwoAddress) {
2607     unsigned Opc = SU->getNode()->getMachineOpcode();
2608     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Opc);
2609     unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
2610     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands() - NumRes;
2611     for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
2612       if (MCID.getOperandConstraint(i+NumRes, MCOI::TIED_TO) != -1) {
2613         SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(i).getNode();
2614         if (DU->getNodeId() != -1 &&
2615             Op->OrigNode == &(*SUnits)[DU->getNodeId()])
2616           return true;
2617       }
2618     }
2619   }
2620   return false;
2621 }
2622
2623 /// canClobberReachingPhysRegUse - True if SU would clobber one of it's
2624 /// successor's explicit physregs whose definition can reach DepSU.
2625 /// i.e. DepSU should not be scheduled above SU.
2626 static bool canClobberReachingPhysRegUse(const SUnit *DepSU, const SUnit *SU,
2627                                          ScheduleDAGRRList *scheduleDAG,
2628                                          const TargetInstrInfo *TII,
2629                                          const TargetRegisterInfo *TRI) {
2630   const unsigned *ImpDefs
2631     = TII->get(SU->getNode()->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2632   if(!ImpDefs)
2633     return false;
2634
2635   for (SUnit::const_succ_iterator SI = SU->Succs.begin(), SE = SU->Succs.end();
2636        SI != SE; ++SI) {
2637     SUnit *SuccSU = SI->getSUnit();
2638     for (SUnit::const_pred_iterator PI = SuccSU->Preds.begin(),
2639            PE = SuccSU->Preds.end(); PI != PE; ++PI) {
2640       if (!PI->isAssignedRegDep())
2641         continue;
2642
2643       for (const unsigned *ImpDef = ImpDefs; *ImpDef; ++ImpDef) {
2644         // Return true if SU clobbers this physical register use and the
2645         // definition of the register reaches from DepSU. IsReachable queries a
2646         // topological forward sort of the DAG (following the successors).
2647         if (TRI->regsOverlap(*ImpDef, PI->getReg()) &&
2648             scheduleDAG->IsReachable(DepSU, PI->getSUnit()))
2649           return true;
2650       }
2651     }
2652   }
2653   return false;
2654 }
2655
2656 /// canClobberPhysRegDefs - True if SU would clobber one of SuccSU's
2657 /// physical register defs.
2658 static bool canClobberPhysRegDefs(const SUnit *SuccSU, const SUnit *SU,
2659                                   const TargetInstrInfo *TII,
2660                                   const TargetRegisterInfo *TRI) {
2661   SDNode *N = SuccSU->getNode();
2662   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2663   const unsigned *ImpDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2664   assert(ImpDefs && "Caller should check hasPhysRegDefs");
2665   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
2666        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
2667     if (!SUNode->isMachineOpcode())
2668       continue;
2669     const unsigned *SUImpDefs =
2670       TII->get(SUNode->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2671     if (!SUImpDefs)
2672       return false;
2673     for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2674       EVT VT = N->getValueType(i);
2675       if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
2676         continue;
2677       if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
2678         continue;
2679       unsigned Reg = ImpDefs[i - NumDefs];
2680       for (;*SUImpDefs; ++SUImpDefs) {
2681         unsigned SUReg = *SUImpDefs;
2682         if (TRI->regsOverlap(Reg, SUReg))
2683           return true;
2684       }
2685     }
2686   }
2687   return false;
2688 }
2689
2690 /// PrescheduleNodesWithMultipleUses - Nodes with multiple uses
2691 /// are not handled well by the general register pressure reduction
2692 /// heuristics. When presented with code like this:
2693 ///
2694 ///      N
2695 ///    / |
2696 ///   /  |
2697 ///  U  store
2698 ///  |
2699 /// ...
2700 ///
2701 /// the heuristics tend to push the store up, but since the
2702 /// operand of the store has another use (U), this would increase
2703 /// the length of that other use (the U->N edge).
2704 ///
2705 /// This function transforms code like the above to route U's
2706 /// dependence through the store when possible, like this:
2707 ///
2708 ///      N
2709 ///      ||
2710 ///      ||
2711 ///     store
2712 ///       |
2713 ///       U
2714 ///       |
2715 ///      ...
2716 ///
2717 /// This results in the store being scheduled immediately
2718 /// after N, which shortens the U->N live range, reducing
2719 /// register pressure.
2720 ///
2721 void RegReductionPQBase::PrescheduleNodesWithMultipleUses() {
2722   // Visit all the nodes in topological order, working top-down.
2723   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
2724     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
2725     // For now, only look at nodes with no data successors, such as stores.
2726     // These are especially important, due to the heuristics in
2727     // getNodePriority for nodes with no data successors.
2728     if (SU->NumSuccs != 0)
2729       continue;
2730     // For now, only look at nodes with exactly one data predecessor.
2731     if (SU->NumPreds != 1)
2732       continue;
2733     // Avoid prescheduling copies to virtual registers, which don't behave
2734     // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
2735     if (SDNode *N = SU->getNode())
2736       if (N->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
2737           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
2738             (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
2739         continue;
2740
2741     // Locate the single data predecessor.
2742     SUnit *PredSU = 0;
2743     for (SUnit::const_pred_iterator II = SU->Preds.begin(),
2744          EE = SU->Preds.end(); II != EE; ++II)
2745       if (!II->isCtrl()) {
2746         PredSU = II->getSUnit();
2747         break;
2748       }
2749     assert(PredSU);
2750
2751     // Don't rewrite edges that carry physregs, because that requires additional
2752     // support infrastructure.
2753     if (PredSU->hasPhysRegDefs)
2754       continue;
2755     // Short-circuit the case where SU is PredSU's only data successor.
2756     if (PredSU->NumSuccs == 1)
2757       continue;
2758     // Avoid prescheduling to copies from virtual registers, which don't behave
2759     // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
2760     if (SDNode *N = SU->getNode())
2761       if (N->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
2762           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
2763             (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
2764         continue;
2765
2766     // Perform checks on the successors of PredSU.
2767     for (SUnit::const_succ_iterator II = PredSU->Succs.begin(),
2768          EE = PredSU->Succs.end(); II != EE; ++II) {
2769       SUnit *PredSuccSU = II->getSUnit();
2770       if (PredSuccSU == SU) continue;
2771       // If PredSU has another successor with no data successors, for
2772       // now don't attempt to choose either over the other.
2773       if (PredSuccSU->NumSuccs == 0)
2774         goto outer_loop_continue;
2775       // Don't break physical register dependencies.
2776       if (SU->hasPhysRegClobbers && PredSuccSU->hasPhysRegDefs)
2777         if (canClobberPhysRegDefs(PredSuccSU, SU, TII, TRI))
2778           goto outer_loop_continue;
2779       // Don't introduce graph cycles.
2780       if (scheduleDAG->IsReachable(SU, PredSuccSU))
2781         goto outer_loop_continue;
2782     }
2783
2784     // Ok, the transformation is safe and the heuristics suggest it is
2785     // profitable. Update the graph.
2786     DEBUG(dbgs() << "    Prescheduling SU #" << SU->NodeNum
2787                  << " next to PredSU #" << PredSU->NodeNum
2788                  << " to guide scheduling in the presence of multiple uses\n");
2789     for (unsigned i = 0; i != PredSU->Succs.size(); ++i) {
2790       SDep Edge = PredSU->Succs[i];
2791       assert(!Edge.isAssignedRegDep());
2792       SUnit *SuccSU = Edge.getSUnit();
2793       if (SuccSU != SU) {
2794         Edge.setSUnit(PredSU);
2795         scheduleDAG->RemovePred(SuccSU, Edge);
2796         scheduleDAG->AddPred(SU, Edge);
2797         Edge.setSUnit(SU);
2798         scheduleDAG->AddPred(SuccSU, Edge);
2799         --i;
2800       }
2801     }
2802   outer_loop_continue:;
2803   }
2804 }
2805
2806 /// AddPseudoTwoAddrDeps - If two nodes share an operand and one of them uses
2807 /// it as a def&use operand. Add a pseudo control edge from it to the other
2808 /// node (if it won't create a cycle) so the two-address one will be scheduled
2809 /// first (lower in the schedule). If both nodes are two-address, favor the
2810 /// one that has a CopyToReg use (more likely to be a loop induction update).
2811 /// If both are two-address, but one is commutable while the other is not
2812 /// commutable, favor the one that's not commutable.
2813 void RegReductionPQBase::AddPseudoTwoAddrDeps() {
2814   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
2815     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
2816     if (!SU->isTwoAddress)
2817       continue;
2818
2819     SDNode *Node = SU->getNode();
2820     if (!Node || !Node->isMachineOpcode() || SU->getNode()->getGluedNode())
2821       continue;
2822
2823     bool isLiveOut = hasOnlyLiveOutUses(SU);
2824     unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
2825     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Opc);
2826     unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
2827     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands() - NumRes;
2828     for (unsigned j = 0; j != NumOps; ++j) {
2829       if (MCID.getOperandConstraint(j+NumRes, MCOI::TIED_TO) == -1)
2830         continue;
2831       SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(j).getNode();
2832       if (DU->getNodeId() == -1)
2833         continue;
2834       const SUnit *DUSU = &(*SUnits)[DU->getNodeId()];
2835       if (!DUSU) continue;
2836       for (SUnit::const_succ_iterator I = DUSU->Succs.begin(),
2837            E = DUSU->Succs.end(); I != E; ++I) {
2838         if (I->isCtrl()) continue;
2839         SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
2840         if (SuccSU == SU)
2841           continue;
2842         // Be conservative. Ignore if nodes aren't at roughly the same
2843         // depth and height.
2844         if (SuccSU->getHeight() < SU->getHeight() &&
2845             (SU->getHeight() - SuccSU->getHeight()) > 1)
2846           continue;
2847         // Skip past COPY_TO_REGCLASS nodes, so that the pseudo edge
2848         // constrains whatever is using the copy, instead of the copy
2849         // itself. In the case that the copy is coalesced, this
2850         // preserves the intent of the pseudo two-address heurietics.
2851         while (SuccSU->Succs.size() == 1 &&
2852                SuccSU->getNode()->isMachineOpcode() &&
2853                SuccSU->getNode()->getMachineOpcode() ==
2854                  TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS)
2855           SuccSU = SuccSU->Succs.front().getSUnit();
2856         // Don't constrain non-instruction nodes.
2857         if (!SuccSU->getNode() || !SuccSU->getNode()->isMachineOpcode())
2858           continue;
2859         // Don't constrain nodes with physical register defs if the
2860         // predecessor can clobber them.
2861         if (SuccSU->hasPhysRegDefs && SU->hasPhysRegClobbers) {
2862           if (canClobberPhysRegDefs(SuccSU, SU, TII, TRI))
2863             continue;
2864         }
2865         // Don't constrain EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG;
2866         // these may be coalesced away. We want them close to their uses.
2867         unsigned SuccOpc = SuccSU->getNode()->getMachineOpcode();
2868         if (SuccOpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2869             SuccOpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2870             SuccOpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG)
2871           continue;
2872         if (!canClobberReachingPhysRegUse(SuccSU, SU, scheduleDAG, TII, TRI) &&
2873             (!canClobber(SuccSU, DUSU) ||
2874              (isLiveOut && !hasOnlyLiveOutUses(SuccSU)) ||
2875              (!SU->isCommutable && SuccSU->isCommutable)) &&
2876             !scheduleDAG->IsReachable(SuccSU, SU)) {
2877           DEBUG(dbgs() << "    Adding a pseudo-two-addr edge from SU #"
2878                        << SU->NodeNum << " to SU #" << SuccSU->NodeNum << "\n");
2879           scheduleDAG->AddPred(SU, SDep(SuccSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
2880                                         /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
2881                                         /*isMustAlias=*/false,
2882                                         /*isArtificial=*/true));
2883         }
2884       }
2885     }
2886   }
2887 }
2888
2889 //===----------------------------------------------------------------------===//
2890 //                         Public Constructor Functions
2891 //===----------------------------------------------------------------------===//
2892
2893 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2894 llvm::createBURRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2895                                  CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2896   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2897   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2898   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2899
2900   BURegReductionPriorityQueue *PQ =
2901     new BURegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
2902   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ, OptLevel);
2903   PQ->setScheduleDAG(SD);
2904   return SD;
2905 }
2906
2907 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2908 llvm::createSourceListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2909                                    CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2910   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2911   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2912   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2913
2914   SrcRegReductionPriorityQueue *PQ =
2915     new SrcRegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
2916   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ, OptLevel);
2917   PQ->setScheduleDAG(SD);
2918   return SD;
2919 }
2920
2921 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2922 llvm::createHybridListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2923                                    CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2924   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2925   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2926   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2927   const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
2928
2929   HybridBURRPriorityQueue *PQ =
2930     new HybridBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, TII, TRI, TLI);
2931
2932   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ, OptLevel);
2933   PQ->setScheduleDAG(SD);
2934   return SD;
2935 }
2936
2937 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2938 llvm::createILPListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2939                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2940   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2941   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2942   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2943   const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
2944
2945   ILPBURRPriorityQueue *PQ =
2946     new ILPBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, TII, TRI, TLI);
2947   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ, OptLevel);
2948   PQ->setScheduleDAG(SD);
2949   return SD;
2950 }