Reapply r143177 and r143179 (reverting r143188), with scheduler
[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   // Allocate slots for each physical register, plus one for a special register
319   // to track the virtual resource of a calling sequence.
320   LiveRegDefs.resize(TRI->getNumRegs() + 1, NULL);
321   LiveRegGens.resize(TRI->getNumRegs() + 1, NULL);
322
323   // Build the scheduling graph.
324   BuildSchedGraph(NULL);
325
326   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
327           SUnits[su].dumpAll(this));
328   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
329
330   AvailableQueue->initNodes(SUnits);
331
332   HazardRec->Reset();
333
334   // Execute the actual scheduling loop.
335   ListScheduleBottomUp();
336
337 #ifndef NDEBUG
338   for (int i = 0; i < NumFactors; ++i) {
339     DEBUG(dbgs() << FactorName[i] << "\t" << FactorCount[i] << "\n");
340   }
341 #endif // !NDEBUG
342   AvailableQueue->releaseState();
343 }
344
345 //===----------------------------------------------------------------------===//
346 //  Bottom-Up Scheduling
347 //===----------------------------------------------------------------------===//
348
349 /// ReleasePred - Decrement the NumSuccsLeft count of a predecessor. Add it to
350 /// the AvailableQueue if the count reaches zero. Also update its cycle bound.
351 void ScheduleDAGRRList::ReleasePred(SUnit *SU, const SDep *PredEdge) {
352   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
353
354 #ifndef NDEBUG
355   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
356     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
357     PredSU->dump(this);
358     dbgs() << " has been released too many times!\n";
359     llvm_unreachable(0);
360   }
361 #endif
362   --PredSU->NumSuccsLeft;
363
364   if (!ForceUnitLatencies()) {
365     // Updating predecessor's height. This is now the cycle when the
366     // predecessor can be scheduled without causing a pipeline stall.
367     PredSU->setHeightToAtLeast(SU->getHeight() + PredEdge->getLatency());
368   }
369
370   // If all the node's successors are scheduled, this node is ready
371   // to be scheduled. Ignore the special EntrySU node.
372   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0 && PredSU != &EntrySU) {
373     PredSU->isAvailable = true;
374
375     unsigned Height = PredSU->getHeight();
376     if (Height < MinAvailableCycle)
377       MinAvailableCycle = Height;
378
379     if (isReady(PredSU)) {
380       AvailableQueue->push(PredSU);
381     }
382     // CapturePred and others may have left the node in the pending queue, avoid
383     // adding it twice.
384     else if (!PredSU->isPending) {
385       PredSU->isPending = true;
386       PendingQueue.push_back(PredSU);
387     }
388   }
389 }
390
391 /// IsChainDependent - Test if Outer is reachable from Inner through
392 /// chain dependencies.
393 static bool IsChainDependent(SDNode *Outer, SDNode *Inner) {
394   SDNode *N = Outer;
395   for (;;) {
396     if (N == Inner)
397       return true;
398     if (N->getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
399       for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
400         if (IsChainDependent(N->getOperand(i).getNode(), Inner))
401           return true;
402       return false;
403     }
404     for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
405       if (N->getOperand(i).getValueType() == MVT::Other) {
406         N = N->getOperand(i).getNode();
407         goto found_chain_operand;
408       }
409     return false;
410   found_chain_operand:;
411     if (N->getOpcode() == ISD::EntryToken)
412       return false;
413   }
414 }
415
416 /// FindCallSeqStart - Starting from the (lowered) CALLSEQ_END node, locate
417 /// the corresponding (lowered) CALLSEQ_BEGIN node.
418 ///
419 /// NestLevel and MaxNested are used in recursion to indcate the current level
420 /// of nesting of CALLSEQ_BEGIN and CALLSEQ_END pairs, as well as the maximum
421 /// level seen so far.
422 ///
423 /// TODO: It would be better to give CALLSEQ_END an explicit operand to point
424 /// to the corresponding CALLSEQ_BEGIN to avoid needing to search for it.
425 static SDNode *
426 FindCallSeqStart(SDNode *N, unsigned &NestLevel, unsigned &MaxNest,
427                  const TargetInstrInfo *TII) {
428   for (;;) {
429     // For a TokenFactor, examine each operand. There may be multiple ways
430     // to get to the CALLSEQ_BEGIN, but we need to find the path with the
431     // most nesting in order to ensure that we find the corresponding match.
432     if (N->getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
433       SDNode *Best = 0;
434       unsigned BestMaxNest = MaxNest;
435       for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
436         unsigned MyNestLevel = NestLevel;
437         unsigned MyMaxNest = MaxNest;
438         if (SDNode *New = FindCallSeqStart(N->getOperand(i).getNode(),
439                                            MyNestLevel, MyMaxNest, TII))
440           if (!Best || (MyMaxNest > BestMaxNest)) {
441             Best = New;
442             BestMaxNest = MyMaxNest;
443           }
444       }
445       assert(Best);
446       MaxNest = BestMaxNest;
447       return Best;
448     }
449     // Check for a lowered CALLSEQ_BEGIN or CALLSEQ_END.
450     if (N->isMachineOpcode()) {
451       if (N->getMachineOpcode() ==
452           (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
453         ++NestLevel;
454         MaxNest = std::max(MaxNest, NestLevel);
455       } else if (N->getMachineOpcode() ==
456                  (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
457         --NestLevel;
458         if (NestLevel == 0)
459           return N;
460       }
461     }
462     // Otherwise, find the chain and continue climbing.
463     for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
464       if (N->getOperand(i).getValueType() == MVT::Other) {
465         N = N->getOperand(i).getNode();
466         goto found_chain_operand;
467       }
468     return 0;
469   found_chain_operand:;
470     if (N->getOpcode() == ISD::EntryToken)
471       return 0;
472   }
473 }
474
475 /// Call ReleasePred for each predecessor, then update register live def/gen.
476 /// Always update LiveRegDefs for a register dependence even if the current SU
477 /// also defines the register. This effectively create one large live range
478 /// across a sequence of two-address node. This is important because the
479 /// entire chain must be scheduled together. Example:
480 ///
481 /// flags = (3) add
482 /// flags = (2) addc flags
483 /// flags = (1) addc flags
484 ///
485 /// results in
486 ///
487 /// LiveRegDefs[flags] = 3
488 /// LiveRegGens[flags] = 1
489 ///
490 /// If (2) addc is unscheduled, then (1) addc must also be unscheduled to avoid
491 /// interference on flags.
492 void ScheduleDAGRRList::ReleasePredecessors(SUnit *SU) {
493   // Bottom up: release predecessors
494   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
495        I != E; ++I) {
496     ReleasePred(SU, &*I);
497     if (I->isAssignedRegDep()) {
498       // This is a physical register dependency and it's impossible or
499       // expensive to copy the register. Make sure nothing that can
500       // clobber the register is scheduled between the predecessor and
501       // this node.
502       SUnit *RegDef = LiveRegDefs[I->getReg()]; (void)RegDef;
503       assert((!RegDef || RegDef == SU || RegDef == I->getSUnit()) &&
504              "interference on register dependence");
505       LiveRegDefs[I->getReg()] = I->getSUnit();
506       if (!LiveRegGens[I->getReg()]) {
507         ++NumLiveRegs;
508         LiveRegGens[I->getReg()] = SU;
509       }
510     }
511   }
512
513   // If we're scheduling a lowered CALLSEQ_END, find the corresponding CALLSEQ_BEGIN.
514   // Inject an artificial physical register dependence between these nodes, to
515   // prevent other calls from being interscheduled with them.
516   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
517   if (!LiveRegDefs[CallResource])
518     for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getGluedNode())
519       if (Node->isMachineOpcode() &&
520           Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
521         unsigned NestLevel = 0;
522         unsigned MaxNest = 0;
523         SDNode *N = FindCallSeqStart(Node, NestLevel, MaxNest, TII);
524
525         SUnit *Def = &SUnits[N->getNodeId()];
526         ++NumLiveRegs;
527         LiveRegDefs[CallResource] = Def;
528         LiveRegGens[CallResource] = SU;
529         break;
530       }
531 }
532
533 /// Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
534 /// so, add them to the available queue.
535 void ScheduleDAGRRList::ReleasePending() {
536   if (DisableSchedCycles) {
537     assert(PendingQueue.empty() && "pending instrs not allowed in this mode");
538     return;
539   }
540
541   // If the available queue is empty, it is safe to reset MinAvailableCycle.
542   if (AvailableQueue->empty())
543     MinAvailableCycle = UINT_MAX;
544
545   // Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
546   // so, add them to the available queue.
547   for (unsigned i = 0, e = PendingQueue.size(); i != e; ++i) {
548     unsigned ReadyCycle = PendingQueue[i]->getHeight();
549     if (ReadyCycle < MinAvailableCycle)
550       MinAvailableCycle = ReadyCycle;
551
552     if (PendingQueue[i]->isAvailable) {
553       if (!isReady(PendingQueue[i]))
554           continue;
555       AvailableQueue->push(PendingQueue[i]);
556     }
557     PendingQueue[i]->isPending = false;
558     PendingQueue[i] = PendingQueue.back();
559     PendingQueue.pop_back();
560     --i; --e;
561   }
562 }
563
564 /// Move the scheduler state forward by the specified number of Cycles.
565 void ScheduleDAGRRList::AdvanceToCycle(unsigned NextCycle) {
566   if (NextCycle <= CurCycle)
567     return;
568
569   IssueCount = 0;
570   AvailableQueue->setCurCycle(NextCycle);
571   if (!HazardRec->isEnabled()) {
572     // Bypass lots of virtual calls in case of long latency.
573     CurCycle = NextCycle;
574   }
575   else {
576     for (; CurCycle != NextCycle; ++CurCycle) {
577       HazardRec->RecedeCycle();
578     }
579   }
580   // FIXME: Instead of visiting the pending Q each time, set a dirty flag on the
581   // available Q to release pending nodes at least once before popping.
582   ReleasePending();
583 }
584
585 /// Move the scheduler state forward until the specified node's dependents are
586 /// ready and can be scheduled with no resource conflicts.
587 void ScheduleDAGRRList::AdvancePastStalls(SUnit *SU) {
588   if (DisableSchedCycles)
589     return;
590
591   // FIXME: Nodes such as CopyFromReg probably should not advance the current
592   // cycle. Otherwise, we can wrongly mask real stalls. If the non-machine node
593   // has predecessors the cycle will be advanced when they are scheduled.
594   // But given the crude nature of modeling latency though such nodes, we
595   // currently need to treat these nodes like real instructions.
596   // if (!SU->getNode() || !SU->getNode()->isMachineOpcode()) return;
597
598   unsigned ReadyCycle = SU->getHeight();
599
600   // Bump CurCycle to account for latency. We assume the latency of other
601   // available instructions may be hidden by the stall (not a full pipe stall).
602   // This updates the hazard recognizer's cycle before reserving resources for
603   // this instruction.
604   AdvanceToCycle(ReadyCycle);
605
606   // Calls are scheduled in their preceding cycle, so don't conflict with
607   // hazards from instructions after the call. EmitNode will reset the
608   // scoreboard state before emitting the call.
609   if (SU->isCall)
610     return;
611
612   // FIXME: For resource conflicts in very long non-pipelined stages, we
613   // should probably skip ahead here to avoid useless scoreboard checks.
614   int Stalls = 0;
615   while (true) {
616     ScheduleHazardRecognizer::HazardType HT =
617       HazardRec->getHazardType(SU, -Stalls);
618
619     if (HT == ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
620       break;
621
622     ++Stalls;
623   }
624   AdvanceToCycle(CurCycle + Stalls);
625 }
626
627 /// Record this SUnit in the HazardRecognizer.
628 /// Does not update CurCycle.
629 void ScheduleDAGRRList::EmitNode(SUnit *SU) {
630   if (!HazardRec->isEnabled())
631     return;
632
633   // Check for phys reg copy.
634   if (!SU->getNode())
635     return;
636
637   switch (SU->getNode()->getOpcode()) {
638   default:
639     assert(SU->getNode()->isMachineOpcode() &&
640            "This target-independent node should not be scheduled.");
641     break;
642   case ISD::MERGE_VALUES:
643   case ISD::TokenFactor:
644   case ISD::CopyToReg:
645   case ISD::CopyFromReg:
646   case ISD::EH_LABEL:
647     // Noops don't affect the scoreboard state. Copies are likely to be
648     // removed.
649     return;
650   case ISD::INLINEASM:
651     // For inline asm, clear the pipeline state.
652     HazardRec->Reset();
653     return;
654   }
655   if (SU->isCall) {
656     // Calls are scheduled with their preceding instructions. For bottom-up
657     // scheduling, clear the pipeline state before emitting.
658     HazardRec->Reset();
659   }
660
661   HazardRec->EmitInstruction(SU);
662 }
663
664 static void resetVRegCycle(SUnit *SU);
665
666 /// ScheduleNodeBottomUp - Add the node to the schedule. Decrement the pending
667 /// count of its predecessors. If a predecessor pending count is zero, add it to
668 /// the Available queue.
669 void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
670   DEBUG(dbgs() << "\n*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ");
671   DEBUG(SU->dump(this));
672
673 #ifndef NDEBUG
674   if (CurCycle < SU->getHeight())
675     DEBUG(dbgs() << "   Height [" << SU->getHeight()
676           << "] pipeline stall!\n");
677 #endif
678
679   // FIXME: Do not modify node height. It may interfere with
680   // backtracking. Instead add a "ready cycle" to SUnit. Before scheduling the
681   // node its ready cycle can aid heuristics, and after scheduling it can
682   // indicate the scheduled cycle.
683   SU->setHeightToAtLeast(CurCycle);
684
685   // Reserve resources for the scheduled intruction.
686   EmitNode(SU);
687
688   Sequence.push_back(SU);
689
690   AvailableQueue->ScheduledNode(SU);
691
692   // If HazardRec is disabled, and each inst counts as one cycle, then
693   // advance CurCycle before ReleasePredecessors to avoid useless pushes to
694   // PendingQueue for schedulers that implement HasReadyFilter.
695   if (!HazardRec->isEnabled() && AvgIPC < 2)
696     AdvanceToCycle(CurCycle + 1);
697
698   // Update liveness of predecessors before successors to avoid treating a
699   // two-address node as a live range def.
700   ReleasePredecessors(SU);
701
702   // Release all the implicit physical register defs that are live.
703   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
704        I != E; ++I) {
705     // LiveRegDegs[I->getReg()] != SU when SU is a two-address node.
706     if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] == SU) {
707       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
708       --NumLiveRegs;
709       LiveRegDefs[I->getReg()] = NULL;
710       LiveRegGens[I->getReg()] = NULL;
711     }
712   }
713   // Release the special call resource dependence, if this is the beginning
714   // of a call.
715   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
716   if (LiveRegDefs[CallResource] == SU)
717     for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
718          SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
719       if (SUNode->isMachineOpcode() &&
720           SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
721         assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
722         --NumLiveRegs;
723         LiveRegDefs[CallResource] = NULL;
724         LiveRegGens[CallResource] = NULL;
725       }
726     }
727
728   resetVRegCycle(SU);
729
730   SU->isScheduled = true;
731
732   // Conditions under which the scheduler should eagerly advance the cycle:
733   // (1) No available instructions
734   // (2) All pipelines full, so available instructions must have hazards.
735   //
736   // If HazardRec is disabled, the cycle was pre-advanced before calling
737   // ReleasePredecessors. In that case, IssueCount should remain 0.
738   //
739   // Check AvailableQueue after ReleasePredecessors in case of zero latency.
740   if (HazardRec->isEnabled() || AvgIPC > 1) {
741     if (SU->getNode() && SU->getNode()->isMachineOpcode())
742       ++IssueCount;
743     if ((HazardRec->isEnabled() && HazardRec->atIssueLimit())
744         || (!HazardRec->isEnabled() && IssueCount == AvgIPC))
745       AdvanceToCycle(CurCycle + 1);
746   }
747 }
748
749 /// CapturePred - This does the opposite of ReleasePred. Since SU is being
750 /// unscheduled, incrcease the succ left count of its predecessors. Remove
751 /// them from AvailableQueue if necessary.
752 void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SDep *PredEdge) {
753   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
754   if (PredSU->isAvailable) {
755     PredSU->isAvailable = false;
756     if (!PredSU->isPending)
757       AvailableQueue->remove(PredSU);
758   }
759
760   assert(PredSU->NumSuccsLeft < UINT_MAX && "NumSuccsLeft will overflow!");
761   ++PredSU->NumSuccsLeft;
762 }
763
764 /// UnscheduleNodeBottomUp - Remove the node from the schedule, update its and
765 /// its predecessor states to reflect the change.
766 void ScheduleDAGRRList::UnscheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
767   DEBUG(dbgs() << "*** Unscheduling [" << SU->getHeight() << "]: ");
768   DEBUG(SU->dump(this));
769
770   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
771        I != E; ++I) {
772     CapturePred(&*I);
773     if (I->isAssignedRegDep() && SU == LiveRegGens[I->getReg()]){
774       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
775       assert(LiveRegDefs[I->getReg()] == I->getSUnit() &&
776              "Physical register dependency violated?");
777       --NumLiveRegs;
778       LiveRegDefs[I->getReg()] = NULL;
779       LiveRegGens[I->getReg()] = NULL;
780     }
781   }
782
783   // Reclaim the special call resource dependence, if this is the beginning
784   // of a call.
785   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
786   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
787        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
788     if (SUNode->isMachineOpcode() &&
789         SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
790       ++NumLiveRegs;
791       LiveRegDefs[CallResource] = SU;
792       LiveRegGens[CallResource] = NULL;
793     }
794   }
795
796   // Release the special call resource dependence, if this is the end
797   // of a call.
798   if (LiveRegGens[CallResource] == SU)
799     for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
800          SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
801       if (SUNode->isMachineOpcode() &&
802           SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
803         assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
804         --NumLiveRegs;
805         LiveRegDefs[CallResource] = NULL;
806         LiveRegGens[CallResource] = NULL;
807       }
808     }
809
810   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
811        I != E; ++I) {
812     if (I->isAssignedRegDep()) {
813       // This becomes the nearest def. Note that an earlier def may still be
814       // pending if this is a two-address node.
815       LiveRegDefs[I->getReg()] = SU;
816       if (!LiveRegDefs[I->getReg()]) {
817         ++NumLiveRegs;
818       }
819       if (LiveRegGens[I->getReg()] == NULL ||
820           I->getSUnit()->getHeight() < LiveRegGens[I->getReg()]->getHeight())
821         LiveRegGens[I->getReg()] = I->getSUnit();
822     }
823   }
824   if (SU->getHeight() < MinAvailableCycle)
825     MinAvailableCycle = SU->getHeight();
826
827   SU->setHeightDirty();
828   SU->isScheduled = false;
829   SU->isAvailable = true;
830   if (!DisableSchedCycles && AvailableQueue->hasReadyFilter()) {
831     // Don't make available until backtracking is complete.
832     SU->isPending = true;
833     PendingQueue.push_back(SU);
834   }
835   else {
836     AvailableQueue->push(SU);
837   }
838   AvailableQueue->UnscheduledNode(SU);
839 }
840
841 /// After backtracking, the hazard checker needs to be restored to a state
842 /// corresponding the the current cycle.
843 void ScheduleDAGRRList::RestoreHazardCheckerBottomUp() {
844   HazardRec->Reset();
845
846   unsigned LookAhead = std::min((unsigned)Sequence.size(),
847                                 HazardRec->getMaxLookAhead());
848   if (LookAhead == 0)
849     return;
850
851   std::vector<SUnit*>::const_iterator I = (Sequence.end() - LookAhead);
852   unsigned HazardCycle = (*I)->getHeight();
853   for (std::vector<SUnit*>::const_iterator E = Sequence.end(); I != E; ++I) {
854     SUnit *SU = *I;
855     for (; SU->getHeight() > HazardCycle; ++HazardCycle) {
856       HazardRec->RecedeCycle();
857     }
858     EmitNode(SU);
859   }
860 }
861
862 /// BacktrackBottomUp - Backtrack scheduling to a previous cycle specified in
863 /// BTCycle in order to schedule a specific node.
864 void ScheduleDAGRRList::BacktrackBottomUp(SUnit *SU, SUnit *BtSU) {
865   SUnit *OldSU = Sequence.back();
866   while (true) {
867     Sequence.pop_back();
868     if (SU->isSucc(OldSU))
869       // Don't try to remove SU from AvailableQueue.
870       SU->isAvailable = false;
871     // FIXME: use ready cycle instead of height
872     CurCycle = OldSU->getHeight();
873     UnscheduleNodeBottomUp(OldSU);
874     AvailableQueue->setCurCycle(CurCycle);
875     if (OldSU == BtSU)
876       break;
877     OldSU = Sequence.back();
878   }
879
880   assert(!SU->isSucc(OldSU) && "Something is wrong!");
881
882   RestoreHazardCheckerBottomUp();
883
884   ReleasePending();
885
886   ++NumBacktracks;
887 }
888
889 static bool isOperandOf(const SUnit *SU, SDNode *N) {
890   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
891        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
892     if (SUNode->isOperandOf(N))
893       return true;
894   }
895   return false;
896 }
897
898 /// CopyAndMoveSuccessors - Clone the specified node and move its scheduled
899 /// successors to the newly created node.
900 SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
901   SDNode *N = SU->getNode();
902   if (!N)
903     return NULL;
904
905   if (SU->getNode()->getGluedNode())
906     return NULL;
907
908   SUnit *NewSU;
909   bool TryUnfold = false;
910   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
911     EVT VT = N->getValueType(i);
912     if (VT == MVT::Glue)
913       return NULL;
914     else if (VT == MVT::Other)
915       TryUnfold = true;
916   }
917   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
918     const SDValue &Op = N->getOperand(i);
919     EVT VT = Op.getNode()->getValueType(Op.getResNo());
920     if (VT == MVT::Glue)
921       return NULL;
922   }
923
924   if (TryUnfold) {
925     SmallVector<SDNode*, 2> NewNodes;
926     if (!TII->unfoldMemoryOperand(*DAG, N, NewNodes))
927       return NULL;
928
929     DEBUG(dbgs() << "Unfolding SU #" << SU->NodeNum << "\n");
930     assert(NewNodes.size() == 2 && "Expected a load folding node!");
931
932     N = NewNodes[1];
933     SDNode *LoadNode = NewNodes[0];
934     unsigned NumVals = N->getNumValues();
935     unsigned OldNumVals = SU->getNode()->getNumValues();
936     for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i)
937       DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), i), SDValue(N, i));
938     DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), OldNumVals-1),
939                                    SDValue(LoadNode, 1));
940
941     // LoadNode may already exist. This can happen when there is another
942     // load from the same location and producing the same type of value
943     // but it has different alignment or volatileness.
944     bool isNewLoad = true;
945     SUnit *LoadSU;
946     if (LoadNode->getNodeId() != -1) {
947       LoadSU = &SUnits[LoadNode->getNodeId()];
948       isNewLoad = false;
949     } else {
950       LoadSU = CreateNewSUnit(LoadNode);
951       LoadNode->setNodeId(LoadSU->NodeNum);
952
953       InitNumRegDefsLeft(LoadSU);
954       ComputeLatency(LoadSU);
955     }
956
957     SUnit *NewSU = CreateNewSUnit(N);
958     assert(N->getNodeId() == -1 && "Node already inserted!");
959     N->setNodeId(NewSU->NodeNum);
960
961     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(N->getMachineOpcode());
962     for (unsigned i = 0; i != MCID.getNumOperands(); ++i) {
963       if (MCID.getOperandConstraint(i, MCOI::TIED_TO) != -1) {
964         NewSU->isTwoAddress = true;
965         break;
966       }
967     }
968     if (MCID.isCommutable())
969       NewSU->isCommutable = true;
970
971     InitNumRegDefsLeft(NewSU);
972     ComputeLatency(NewSU);
973
974     // Record all the edges to and from the old SU, by category.
975     SmallVector<SDep, 4> ChainPreds;
976     SmallVector<SDep, 4> ChainSuccs;
977     SmallVector<SDep, 4> LoadPreds;
978     SmallVector<SDep, 4> NodePreds;
979     SmallVector<SDep, 4> NodeSuccs;
980     for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
981          I != E; ++I) {
982       if (I->isCtrl())
983         ChainPreds.push_back(*I);
984       else if (isOperandOf(I->getSUnit(), LoadNode))
985         LoadPreds.push_back(*I);
986       else
987         NodePreds.push_back(*I);
988     }
989     for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
990          I != E; ++I) {
991       if (I->isCtrl())
992         ChainSuccs.push_back(*I);
993       else
994         NodeSuccs.push_back(*I);
995     }
996
997     // Now assign edges to the newly-created nodes.
998     for (unsigned i = 0, e = ChainPreds.size(); i != e; ++i) {
999       const SDep &Pred = ChainPreds[i];
1000       RemovePred(SU, Pred);
1001       if (isNewLoad)
1002         AddPred(LoadSU, Pred);
1003     }
1004     for (unsigned i = 0, e = LoadPreds.size(); i != e; ++i) {
1005       const SDep &Pred = LoadPreds[i];
1006       RemovePred(SU, Pred);
1007       if (isNewLoad)
1008         AddPred(LoadSU, Pred);
1009     }
1010     for (unsigned i = 0, e = NodePreds.size(); i != e; ++i) {
1011       const SDep &Pred = NodePreds[i];
1012       RemovePred(SU, Pred);
1013       AddPred(NewSU, Pred);
1014     }
1015     for (unsigned i = 0, e = NodeSuccs.size(); i != e; ++i) {
1016       SDep D = NodeSuccs[i];
1017       SUnit *SuccDep = D.getSUnit();
1018       D.setSUnit(SU);
1019       RemovePred(SuccDep, D);
1020       D.setSUnit(NewSU);
1021       AddPred(SuccDep, D);
1022       // Balance register pressure.
1023       if (AvailableQueue->tracksRegPressure() && SuccDep->isScheduled
1024           && !D.isCtrl() && NewSU->NumRegDefsLeft > 0)
1025         --NewSU->NumRegDefsLeft;
1026     }
1027     for (unsigned i = 0, e = ChainSuccs.size(); i != e; ++i) {
1028       SDep D = ChainSuccs[i];
1029       SUnit *SuccDep = D.getSUnit();
1030       D.setSUnit(SU);
1031       RemovePred(SuccDep, D);
1032       if (isNewLoad) {
1033         D.setSUnit(LoadSU);
1034         AddPred(SuccDep, D);
1035       }
1036     }
1037
1038     // Add a data dependency to reflect that NewSU reads the value defined
1039     // by LoadSU.
1040     AddPred(NewSU, SDep(LoadSU, SDep::Data, LoadSU->Latency));
1041
1042     if (isNewLoad)
1043       AvailableQueue->addNode(LoadSU);
1044     AvailableQueue->addNode(NewSU);
1045
1046     ++NumUnfolds;
1047
1048     if (NewSU->NumSuccsLeft == 0) {
1049       NewSU->isAvailable = true;
1050       return NewSU;
1051     }
1052     SU = NewSU;
1053   }
1054
1055   DEBUG(dbgs() << "    Duplicating SU #" << SU->NodeNum << "\n");
1056   NewSU = CreateClone(SU);
1057
1058   // New SUnit has the exact same predecessors.
1059   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1060        I != E; ++I)
1061     if (!I->isArtificial())
1062       AddPred(NewSU, *I);
1063
1064   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
1065   // list and move them over.
1066   SmallVector<std::pair<SUnit *, SDep>, 4> DelDeps;
1067   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1068        I != E; ++I) {
1069     if (I->isArtificial())
1070       continue;
1071     SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
1072     if (SuccSU->isScheduled) {
1073       SDep D = *I;
1074       D.setSUnit(NewSU);
1075       AddPred(SuccSU, D);
1076       D.setSUnit(SU);
1077       DelDeps.push_back(std::make_pair(SuccSU, D));
1078     }
1079   }
1080   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i)
1081     RemovePred(DelDeps[i].first, DelDeps[i].second);
1082
1083   AvailableQueue->updateNode(SU);
1084   AvailableQueue->addNode(NewSU);
1085
1086   ++NumDups;
1087   return NewSU;
1088 }
1089
1090 /// InsertCopiesAndMoveSuccs - Insert register copies and move all
1091 /// scheduled successors of the given SUnit to the last copy.
1092 void ScheduleDAGRRList::InsertCopiesAndMoveSuccs(SUnit *SU, unsigned Reg,
1093                                                const TargetRegisterClass *DestRC,
1094                                                const TargetRegisterClass *SrcRC,
1095                                                SmallVector<SUnit*, 2> &Copies) {
1096   SUnit *CopyFromSU = CreateNewSUnit(NULL);
1097   CopyFromSU->CopySrcRC = SrcRC;
1098   CopyFromSU->CopyDstRC = DestRC;
1099
1100   SUnit *CopyToSU = CreateNewSUnit(NULL);
1101   CopyToSU->CopySrcRC = DestRC;
1102   CopyToSU->CopyDstRC = SrcRC;
1103
1104   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
1105   // list and move them over.
1106   SmallVector<std::pair<SUnit *, SDep>, 4> DelDeps;
1107   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1108        I != E; ++I) {
1109     if (I->isArtificial())
1110       continue;
1111     SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
1112     if (SuccSU->isScheduled) {
1113       SDep D = *I;
1114       D.setSUnit(CopyToSU);
1115       AddPred(SuccSU, D);
1116       DelDeps.push_back(std::make_pair(SuccSU, *I));
1117     }
1118     else {
1119       // Avoid scheduling the def-side copy before other successors. Otherwise
1120       // we could introduce another physreg interference on the copy and
1121       // continue inserting copies indefinitely.
1122       SDep D(CopyFromSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
1123              /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1124              /*isMustAlias=*/false, /*isArtificial=*/true);
1125       AddPred(SuccSU, D);
1126     }
1127   }
1128   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i)
1129     RemovePred(DelDeps[i].first, DelDeps[i].second);
1130
1131   AddPred(CopyFromSU, SDep(SU, SDep::Data, SU->Latency, Reg));
1132   AddPred(CopyToSU, SDep(CopyFromSU, SDep::Data, CopyFromSU->Latency, 0));
1133
1134   AvailableQueue->updateNode(SU);
1135   AvailableQueue->addNode(CopyFromSU);
1136   AvailableQueue->addNode(CopyToSU);
1137   Copies.push_back(CopyFromSU);
1138   Copies.push_back(CopyToSU);
1139
1140   ++NumPRCopies;
1141 }
1142
1143 /// getPhysicalRegisterVT - Returns the ValueType of the physical register
1144 /// definition of the specified node.
1145 /// FIXME: Move to SelectionDAG?
1146 static EVT getPhysicalRegisterVT(SDNode *N, unsigned Reg,
1147                                  const TargetInstrInfo *TII) {
1148   const MCInstrDesc &MCID = TII->get(N->getMachineOpcode());
1149   assert(MCID.ImplicitDefs && "Physical reg def must be in implicit def list!");
1150   unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
1151   for (const unsigned *ImpDef = MCID.getImplicitDefs(); *ImpDef; ++ImpDef) {
1152     if (Reg == *ImpDef)
1153       break;
1154     ++NumRes;
1155   }
1156   return N->getValueType(NumRes);
1157 }
1158
1159 /// CheckForLiveRegDef - Return true and update live register vector if the
1160 /// specified register def of the specified SUnit clobbers any "live" registers.
1161 static void CheckForLiveRegDef(SUnit *SU, unsigned Reg,
1162                                std::vector<SUnit*> &LiveRegDefs,
1163                                SmallSet<unsigned, 4> &RegAdded,
1164                                SmallVector<unsigned, 4> &LRegs,
1165                                const TargetRegisterInfo *TRI) {
1166   for (const unsigned *AliasI = TRI->getOverlaps(Reg); *AliasI; ++AliasI) {
1167
1168     // Check if Ref is live.
1169     if (!LiveRegDefs[*AliasI]) continue;
1170
1171     // Allow multiple uses of the same def.
1172     if (LiveRegDefs[*AliasI] == SU) continue;
1173
1174     // Add Reg to the set of interfering live regs.
1175     if (RegAdded.insert(*AliasI)) {
1176       LRegs.push_back(*AliasI);
1177     }
1178   }
1179 }
1180
1181 /// DelayForLiveRegsBottomUp - Returns true if it is necessary to delay
1182 /// scheduling of the given node to satisfy live physical register dependencies.
1183 /// If the specific node is the last one that's available to schedule, do
1184 /// whatever is necessary (i.e. backtracking or cloning) to make it possible.
1185 bool ScheduleDAGRRList::
1186 DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU, SmallVector<unsigned, 4> &LRegs) {
1187   if (NumLiveRegs == 0)
1188     return false;
1189
1190   SmallSet<unsigned, 4> RegAdded;
1191   // If this node would clobber any "live" register, then it's not ready.
1192   //
1193   // If SU is the currently live definition of the same register that it uses,
1194   // then we are free to schedule it.
1195   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1196        I != E; ++I) {
1197     if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] != SU)
1198       CheckForLiveRegDef(I->getSUnit(), I->getReg(), LiveRegDefs,
1199                          RegAdded, LRegs, TRI);
1200   }
1201
1202   for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getGluedNode()) {
1203     if (Node->getOpcode() == ISD::INLINEASM) {
1204       // Inline asm can clobber physical defs.
1205       unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
1206       if (Node->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Glue)
1207         --NumOps;  // Ignore the glue operand.
1208
1209       for (unsigned i = InlineAsm::Op_FirstOperand; i != NumOps;) {
1210         unsigned Flags =
1211           cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getZExtValue();
1212         unsigned NumVals = InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flags);
1213
1214         ++i; // Skip the ID value.
1215         if (InlineAsm::isRegDefKind(Flags) ||
1216             InlineAsm::isRegDefEarlyClobberKind(Flags) ||
1217             InlineAsm::isClobberKind(Flags)) {
1218           // Check for def of register or earlyclobber register.
1219           for (; NumVals; --NumVals, ++i) {
1220             unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
1221             if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
1222               CheckForLiveRegDef(SU, Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
1223           }
1224         } else
1225           i += NumVals;
1226       }
1227       continue;
1228     }
1229
1230     if (!Node->isMachineOpcode())
1231       continue;
1232     // If we're in the middle of scheduling a call, don't begin scheduling
1233     // another call. Also, don't allow any physical registers to be live across
1234     // the call.
1235     if (Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
1236       // Add one here so that we include the special calling-sequence resource.
1237       for (unsigned i = 0, e = TRI->getNumRegs() + 1; i != e; ++i)
1238         if (LiveRegDefs[i]) {
1239           SDNode *Gen = LiveRegGens[i]->getNode();
1240           while (SDNode *Glued = Gen->getGluedNode())
1241             Gen = Glued;
1242           if (!IsChainDependent(Gen, Node) && RegAdded.insert(i))
1243             LRegs.push_back(i);
1244         }
1245       continue;
1246     }
1247     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Node->getMachineOpcode());
1248     if (!MCID.ImplicitDefs)
1249       continue;
1250     for (const unsigned *Reg = MCID.ImplicitDefs; *Reg; ++Reg)
1251       CheckForLiveRegDef(SU, *Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
1252   }
1253
1254   return !LRegs.empty();
1255 }
1256
1257 /// Return a node that can be scheduled in this cycle. Requirements:
1258 /// (1) Ready: latency has been satisfied
1259 /// (2) No Hazards: resources are available
1260 /// (3) No Interferences: may unschedule to break register interferences.
1261 SUnit *ScheduleDAGRRList::PickNodeToScheduleBottomUp() {
1262   SmallVector<SUnit*, 4> Interferences;
1263   DenseMap<SUnit*, SmallVector<unsigned, 4> > LRegsMap;
1264
1265   SUnit *CurSU = AvailableQueue->pop();
1266   while (CurSU) {
1267     SmallVector<unsigned, 4> LRegs;
1268     if (!DelayForLiveRegsBottomUp(CurSU, LRegs))
1269       break;
1270     LRegsMap.insert(std::make_pair(CurSU, LRegs));
1271
1272     CurSU->isPending = true;  // This SU is not in AvailableQueue right now.
1273     Interferences.push_back(CurSU);
1274     CurSU = AvailableQueue->pop();
1275   }
1276   if (CurSU) {
1277     // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1278     for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1279       Interferences[i]->isPending = false;
1280       assert(Interferences[i]->isAvailable && "must still be available");
1281       AvailableQueue->push(Interferences[i]);
1282     }
1283     return CurSU;
1284   }
1285
1286   // All candidates are delayed due to live physical reg dependencies.
1287   // Try backtracking, code duplication, or inserting cross class copies
1288   // to resolve it.
1289   for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1290     SUnit *TrySU = Interferences[i];
1291     SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1292
1293     // Try unscheduling up to the point where it's safe to schedule
1294     // this node.
1295     SUnit *BtSU = NULL;
1296     unsigned LiveCycle = UINT_MAX;
1297     for (unsigned j = 0, ee = LRegs.size(); j != ee; ++j) {
1298       unsigned Reg = LRegs[j];
1299       if (LiveRegGens[Reg]->getHeight() < LiveCycle) {
1300         BtSU = LiveRegGens[Reg];
1301         LiveCycle = BtSU->getHeight();
1302       }
1303     }
1304     if (!WillCreateCycle(TrySU, BtSU))  {
1305       BacktrackBottomUp(TrySU, BtSU);
1306
1307       // Force the current node to be scheduled before the node that
1308       // requires the physical reg dep.
1309       if (BtSU->isAvailable) {
1310         BtSU->isAvailable = false;
1311         if (!BtSU->isPending)
1312           AvailableQueue->remove(BtSU);
1313       }
1314       AddPred(TrySU, SDep(BtSU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
1315                           /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1316                           /*isMustAlias=*/false, /*isArtificial=*/true));
1317
1318       // If one or more successors has been unscheduled, then the current
1319       // node is no longer avaialable. Schedule a successor that's now
1320       // available instead.
1321       if (!TrySU->isAvailable) {
1322         CurSU = AvailableQueue->pop();
1323       }
1324       else {
1325         CurSU = TrySU;
1326         TrySU->isPending = false;
1327         Interferences.erase(Interferences.begin()+i);
1328       }
1329       break;
1330     }
1331   }
1332
1333   if (!CurSU) {
1334     // Can't backtrack. If it's too expensive to copy the value, then try
1335     // duplicate the nodes that produces these "too expensive to copy"
1336     // values to break the dependency. In case even that doesn't work,
1337     // insert cross class copies.
1338     // If it's not too expensive, i.e. cost != -1, issue copies.
1339     SUnit *TrySU = Interferences[0];
1340     SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1341     assert(LRegs.size() == 1 && "Can't handle this yet!");
1342     unsigned Reg = LRegs[0];
1343     SUnit *LRDef = LiveRegDefs[Reg];
1344     EVT VT = getPhysicalRegisterVT(LRDef->getNode(), Reg, TII);
1345     const TargetRegisterClass *RC =
1346       TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
1347     const TargetRegisterClass *DestRC = TRI->getCrossCopyRegClass(RC);
1348
1349     // If cross copy register class is the same as RC, then it must be possible
1350     // copy the value directly. Do not try duplicate the def.
1351     // If cross copy register class is not the same as RC, then it's possible to
1352     // copy the value but it require cross register class copies and it is
1353     // expensive.
1354     // If cross copy register class is null, then it's not possible to copy
1355     // the value at all.
1356     SUnit *NewDef = 0;
1357     if (DestRC != RC) {
1358       NewDef = CopyAndMoveSuccessors(LRDef);
1359       if (!DestRC && !NewDef)
1360         report_fatal_error("Can't handle live physical register dependency!");
1361     }
1362     if (!NewDef) {
1363       // Issue copies, these can be expensive cross register class copies.
1364       SmallVector<SUnit*, 2> Copies;
1365       InsertCopiesAndMoveSuccs(LRDef, Reg, DestRC, RC, Copies);
1366       DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << TrySU->NodeNum
1367             << " to SU #" << Copies.front()->NodeNum << "\n");
1368       AddPred(TrySU, SDep(Copies.front(), SDep::Order, /*Latency=*/1,
1369                           /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1370                           /*isMustAlias=*/false,
1371                           /*isArtificial=*/true));
1372       NewDef = Copies.back();
1373     }
1374
1375     DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << NewDef->NodeNum
1376           << " to SU #" << TrySU->NodeNum << "\n");
1377     LiveRegDefs[Reg] = NewDef;
1378     AddPred(NewDef, SDep(TrySU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
1379                          /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1380                          /*isMustAlias=*/false,
1381                          /*isArtificial=*/true));
1382     TrySU->isAvailable = false;
1383     CurSU = NewDef;
1384   }
1385
1386   assert(CurSU && "Unable to resolve live physical register dependencies!");
1387
1388   // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1389   for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1390     Interferences[i]->isPending = false;
1391     // May no longer be available due to backtracking.
1392     if (Interferences[i]->isAvailable) {
1393       AvailableQueue->push(Interferences[i]);
1394     }
1395   }
1396   return CurSU;
1397 }
1398
1399 /// ListScheduleBottomUp - The main loop of list scheduling for bottom-up
1400 /// schedulers.
1401 void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
1402   // Release any predecessors of the special Exit node.
1403   ReleasePredecessors(&ExitSU);
1404
1405   // Add root to Available queue.
1406   if (!SUnits.empty()) {
1407     SUnit *RootSU = &SUnits[DAG->getRoot().getNode()->getNodeId()];
1408     assert(RootSU->Succs.empty() && "Graph root shouldn't have successors!");
1409     RootSU->isAvailable = true;
1410     AvailableQueue->push(RootSU);
1411   }
1412
1413   // While Available queue is not empty, grab the node with the highest
1414   // priority. If it is not ready put it back.  Schedule the node.
1415   Sequence.reserve(SUnits.size());
1416   while (!AvailableQueue->empty()) {
1417     DEBUG(dbgs() << "\nExamining Available:\n";
1418           AvailableQueue->dump(this));
1419
1420     // Pick the best node to schedule taking all constraints into
1421     // consideration.
1422     SUnit *SU = PickNodeToScheduleBottomUp();
1423
1424     AdvancePastStalls(SU);
1425
1426     ScheduleNodeBottomUp(SU);
1427
1428     while (AvailableQueue->empty() && !PendingQueue.empty()) {
1429       // Advance the cycle to free resources. Skip ahead to the next ready SU.
1430       assert(MinAvailableCycle < UINT_MAX && "MinAvailableCycle uninitialized");
1431       AdvanceToCycle(std::max(CurCycle + 1, MinAvailableCycle));
1432     }
1433   }
1434
1435   // Reverse the order if it is bottom up.
1436   std::reverse(Sequence.begin(), Sequence.end());
1437
1438 #ifndef NDEBUG
1439   VerifySchedule(/*isBottomUp=*/true);
1440 #endif
1441 }
1442
1443 //===----------------------------------------------------------------------===//
1444 //                RegReductionPriorityQueue Definition
1445 //===----------------------------------------------------------------------===//
1446 //
1447 // This is a SchedulingPriorityQueue that schedules using Sethi Ullman numbers
1448 // to reduce register pressure.
1449 //
1450 namespace {
1451 class RegReductionPQBase;
1452
1453 struct queue_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
1454   bool isReady(SUnit* SU, unsigned CurCycle) const { return true; }
1455 };
1456
1457 #ifndef NDEBUG
1458 template<class SF>
1459 struct reverse_sort : public queue_sort {
1460   SF &SortFunc;
1461   reverse_sort(SF &sf) : SortFunc(sf) {}
1462   reverse_sort(const reverse_sort &RHS) : SortFunc(RHS.SortFunc) {}
1463
1464   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const {
1465     // reverse left/right rather than simply !SortFunc(left, right)
1466     // to expose different paths in the comparison logic.
1467     return SortFunc(right, left);
1468   }
1469 };
1470 #endif // NDEBUG
1471
1472 /// bu_ls_rr_sort - Priority function for bottom up register pressure
1473 // reduction scheduler.
1474 struct bu_ls_rr_sort : public queue_sort {
1475   enum {
1476     IsBottomUp = true,
1477     HasReadyFilter = false
1478   };
1479
1480   RegReductionPQBase *SPQ;
1481   bu_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq) : SPQ(spq) {}
1482   bu_ls_rr_sort(const bu_ls_rr_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
1483
1484   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1485 };
1486
1487 // src_ls_rr_sort - Priority function for source order scheduler.
1488 struct src_ls_rr_sort : public queue_sort {
1489   enum {
1490     IsBottomUp = true,
1491     HasReadyFilter = false
1492   };
1493
1494   RegReductionPQBase *SPQ;
1495   src_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1496     : SPQ(spq) {}
1497   src_ls_rr_sort(const src_ls_rr_sort &RHS)
1498     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1499
1500   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1501 };
1502
1503 // hybrid_ls_rr_sort - Priority function for hybrid scheduler.
1504 struct hybrid_ls_rr_sort : public queue_sort {
1505   enum {
1506     IsBottomUp = true,
1507     HasReadyFilter = false
1508   };
1509
1510   RegReductionPQBase *SPQ;
1511   hybrid_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1512     : SPQ(spq) {}
1513   hybrid_ls_rr_sort(const hybrid_ls_rr_sort &RHS)
1514     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1515
1516   bool isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const;
1517
1518   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1519 };
1520
1521 // ilp_ls_rr_sort - Priority function for ILP (instruction level parallelism)
1522 // scheduler.
1523 struct ilp_ls_rr_sort : public queue_sort {
1524   enum {
1525     IsBottomUp = true,
1526     HasReadyFilter = false
1527   };
1528
1529   RegReductionPQBase *SPQ;
1530   ilp_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1531     : SPQ(spq) {}
1532   ilp_ls_rr_sort(const ilp_ls_rr_sort &RHS)
1533     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1534
1535   bool isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const;
1536
1537   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1538 };
1539
1540 class RegReductionPQBase : public SchedulingPriorityQueue {
1541 protected:
1542   std::vector<SUnit*> Queue;
1543   unsigned CurQueueId;
1544   bool TracksRegPressure;
1545
1546   // SUnits - The SUnits for the current graph.
1547   std::vector<SUnit> *SUnits;
1548
1549   MachineFunction &MF;
1550   const TargetInstrInfo *TII;
1551   const TargetRegisterInfo *TRI;
1552   const TargetLowering *TLI;
1553   ScheduleDAGRRList *scheduleDAG;
1554
1555   // SethiUllmanNumbers - The SethiUllman number for each node.
1556   std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
1557
1558   /// RegPressure - Tracking current reg pressure per register class.
1559   ///
1560   std::vector<unsigned> RegPressure;
1561
1562   /// RegLimit - Tracking the number of allocatable registers per register
1563   /// class.
1564   std::vector<unsigned> RegLimit;
1565
1566 public:
1567   RegReductionPQBase(MachineFunction &mf,
1568                      bool hasReadyFilter,
1569                      bool tracksrp,
1570                      const TargetInstrInfo *tii,
1571                      const TargetRegisterInfo *tri,
1572                      const TargetLowering *tli)
1573     : SchedulingPriorityQueue(hasReadyFilter),
1574       CurQueueId(0), TracksRegPressure(tracksrp),
1575       MF(mf), TII(tii), TRI(tri), TLI(tli), scheduleDAG(NULL) {
1576     if (TracksRegPressure) {
1577       unsigned NumRC = TRI->getNumRegClasses();
1578       RegLimit.resize(NumRC);
1579       RegPressure.resize(NumRC);
1580       std::fill(RegLimit.begin(), RegLimit.end(), 0);
1581       std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
1582       for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
1583              E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I)
1584         RegLimit[(*I)->getID()] = tri->getRegPressureLimit(*I, MF);
1585     }
1586   }
1587
1588   void setScheduleDAG(ScheduleDAGRRList *scheduleDag) {
1589     scheduleDAG = scheduleDag;
1590   }
1591
1592   ScheduleHazardRecognizer* getHazardRec() {
1593     return scheduleDAG->getHazardRec();
1594   }
1595
1596   void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits);
1597
1598   void addNode(const SUnit *SU);
1599
1600   void updateNode(const SUnit *SU);
1601
1602   void releaseState() {
1603     SUnits = 0;
1604     SethiUllmanNumbers.clear();
1605     std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
1606   }
1607
1608   unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const;
1609
1610   unsigned getNodeOrdering(const SUnit *SU) const {
1611     if (!SU->getNode()) return 0;
1612
1613     return scheduleDAG->DAG->GetOrdering(SU->getNode());
1614   }
1615
1616   bool empty() const { return Queue.empty(); }
1617
1618   void push(SUnit *U) {
1619     assert(!U->NodeQueueId && "Node in the queue already");
1620     U->NodeQueueId = ++CurQueueId;
1621     Queue.push_back(U);
1622   }
1623
1624   void remove(SUnit *SU) {
1625     assert(!Queue.empty() && "Queue is empty!");
1626     assert(SU->NodeQueueId != 0 && "Not in queue!");
1627     std::vector<SUnit *>::iterator I = std::find(Queue.begin(), Queue.end(),
1628                                                  SU);
1629     if (I != prior(Queue.end()))
1630       std::swap(*I, Queue.back());
1631     Queue.pop_back();
1632     SU->NodeQueueId = 0;
1633   }
1634
1635   bool tracksRegPressure() const { return TracksRegPressure; }
1636
1637   void dumpRegPressure() const;
1638
1639   bool HighRegPressure(const SUnit *SU) const;
1640
1641   bool MayReduceRegPressure(SUnit *SU) const;
1642
1643   int RegPressureDiff(SUnit *SU, unsigned &LiveUses) const;
1644
1645   void ScheduledNode(SUnit *SU);
1646
1647   void UnscheduledNode(SUnit *SU);
1648
1649 protected:
1650   bool canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op);
1651   void AddPseudoTwoAddrDeps();
1652   void PrescheduleNodesWithMultipleUses();
1653   void CalculateSethiUllmanNumbers();
1654 };
1655
1656 template<class SF>
1657 static SUnit *popFromQueueImpl(std::vector<SUnit*> &Q, SF &Picker) {
1658   std::vector<SUnit *>::iterator Best = Q.begin();
1659   for (std::vector<SUnit *>::iterator I = llvm::next(Q.begin()),
1660          E = Q.end(); I != E; ++I)
1661     if (Picker(*Best, *I))
1662       Best = I;
1663   SUnit *V = *Best;
1664   if (Best != prior(Q.end()))
1665     std::swap(*Best, Q.back());
1666   Q.pop_back();
1667   return V;
1668 }
1669
1670 template<class SF>
1671 SUnit *popFromQueue(std::vector<SUnit*> &Q, SF &Picker, ScheduleDAG *DAG) {
1672 #ifndef NDEBUG
1673   if (DAG->StressSched) {
1674     reverse_sort<SF> RPicker(Picker);
1675     return popFromQueueImpl(Q, RPicker);
1676   }
1677 #endif
1678   (void)DAG;
1679   return popFromQueueImpl(Q, Picker);
1680 }
1681
1682 template<class SF>
1683 class RegReductionPriorityQueue : public RegReductionPQBase {
1684   SF Picker;
1685
1686 public:
1687   RegReductionPriorityQueue(MachineFunction &mf,
1688                             bool tracksrp,
1689                             const TargetInstrInfo *tii,
1690                             const TargetRegisterInfo *tri,
1691                             const TargetLowering *tli)
1692     : RegReductionPQBase(mf, SF::HasReadyFilter, tracksrp, tii, tri, tli),
1693       Picker(this) {}
1694
1695   bool isBottomUp() const { return SF::IsBottomUp; }
1696
1697   bool isReady(SUnit *U) const {
1698     return Picker.HasReadyFilter && Picker.isReady(U, getCurCycle());
1699   }
1700
1701   SUnit *pop() {
1702     if (Queue.empty()) return NULL;
1703
1704     SUnit *V = popFromQueue(Queue, Picker, scheduleDAG);
1705     V->NodeQueueId = 0;
1706     return V;
1707   }
1708
1709   void dump(ScheduleDAG *DAG) const {
1710     // Emulate pop() without clobbering NodeQueueIds.
1711     std::vector<SUnit*> DumpQueue = Queue;
1712     SF DumpPicker = Picker;
1713     while (!DumpQueue.empty()) {
1714       SUnit *SU = popFromQueue(DumpQueue, DumpPicker, scheduleDAG);
1715       dbgs() << "Height " << SU->getHeight() << ": ";
1716       SU->dump(DAG);
1717     }
1718   }
1719 };
1720
1721 typedef RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort>
1722 BURegReductionPriorityQueue;
1723
1724 typedef RegReductionPriorityQueue<src_ls_rr_sort>
1725 SrcRegReductionPriorityQueue;
1726
1727 typedef RegReductionPriorityQueue<hybrid_ls_rr_sort>
1728 HybridBURRPriorityQueue;
1729
1730 typedef RegReductionPriorityQueue<ilp_ls_rr_sort>
1731 ILPBURRPriorityQueue;
1732 } // end anonymous namespace
1733
1734 //===----------------------------------------------------------------------===//
1735 //           Static Node Priority for Register Pressure Reduction
1736 //===----------------------------------------------------------------------===//
1737
1738 // Check for special nodes that bypass scheduling heuristics.
1739 // Currently this pushes TokenFactor nodes down, but may be used for other
1740 // pseudo-ops as well.
1741 //
1742 // Return -1 to schedule right above left, 1 for left above right.
1743 // Return 0 if no bias exists.
1744 static int checkSpecialNodes(const SUnit *left, const SUnit *right) {
1745   bool LSchedLow = left->isScheduleLow;
1746   bool RSchedLow = right->isScheduleLow;
1747   if (LSchedLow != RSchedLow)
1748     return LSchedLow < RSchedLow ? 1 : -1;
1749   return 0;
1750 }
1751
1752 /// CalcNodeSethiUllmanNumber - Compute Sethi Ullman number.
1753 /// Smaller number is the higher priority.
1754 static unsigned
1755 CalcNodeSethiUllmanNumber(const SUnit *SU, std::vector<unsigned> &SUNumbers) {
1756   unsigned &SethiUllmanNumber = SUNumbers[SU->NodeNum];
1757   if (SethiUllmanNumber != 0)
1758     return SethiUllmanNumber;
1759
1760   unsigned Extra = 0;
1761   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1762        I != E; ++I) {
1763     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
1764     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1765     unsigned PredSethiUllman = CalcNodeSethiUllmanNumber(PredSU, SUNumbers);
1766     if (PredSethiUllman > SethiUllmanNumber) {
1767       SethiUllmanNumber = PredSethiUllman;
1768       Extra = 0;
1769     } else if (PredSethiUllman == SethiUllmanNumber)
1770       ++Extra;
1771   }
1772
1773   SethiUllmanNumber += Extra;
1774
1775   if (SethiUllmanNumber == 0)
1776     SethiUllmanNumber = 1;
1777
1778   return SethiUllmanNumber;
1779 }
1780
1781 /// CalculateSethiUllmanNumbers - Calculate Sethi-Ullman numbers of all
1782 /// scheduling units.
1783 void RegReductionPQBase::CalculateSethiUllmanNumbers() {
1784   SethiUllmanNumbers.assign(SUnits->size(), 0);
1785
1786   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i)
1787     CalcNodeSethiUllmanNumber(&(*SUnits)[i], SethiUllmanNumbers);
1788 }
1789
1790 void RegReductionPQBase::addNode(const SUnit *SU) {
1791   unsigned SUSize = SethiUllmanNumbers.size();
1792   if (SUnits->size() > SUSize)
1793     SethiUllmanNumbers.resize(SUSize*2, 0);
1794   CalcNodeSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1795 }
1796
1797 void RegReductionPQBase::updateNode(const SUnit *SU) {
1798   SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum] = 0;
1799   CalcNodeSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1800 }
1801
1802 // Lower priority means schedule further down. For bottom-up scheduling, lower
1803 // priority SUs are scheduled before higher priority SUs.
1804 unsigned RegReductionPQBase::getNodePriority(const SUnit *SU) const {
1805   assert(SU->NodeNum < SethiUllmanNumbers.size());
1806   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
1807   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
1808     // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
1809     // avoid spilling.
1810     return 0;
1811   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
1812       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
1813       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
1814     // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
1815     // close to their uses to facilitate coalescing.
1816     return 0;
1817   if (SU->NumSuccs == 0 && SU->NumPreds != 0)
1818     // If SU does not have a register use, i.e. it doesn't produce a value
1819     // that would be consumed (e.g. store), then it terminates a chain of
1820     // computation.  Give it a large SethiUllman number so it will be
1821     // scheduled right before its predecessors that it doesn't lengthen
1822     // their live ranges.
1823     return 0xffff;
1824   if (SU->NumPreds == 0 && SU->NumSuccs != 0)
1825     // If SU does not have a register def, schedule it close to its uses
1826     // because it does not lengthen any live ranges.
1827     return 0;
1828 #if 1
1829   return SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1830 #else
1831   unsigned Priority = SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1832   if (SU->isCallOp) {
1833     // FIXME: This assumes all of the defs are used as call operands.
1834     int NP = (int)Priority - SU->getNode()->getNumValues();
1835     return (NP > 0) ? NP : 0;
1836   }
1837   return Priority;
1838 #endif
1839 }
1840
1841 //===----------------------------------------------------------------------===//
1842 //                     Register Pressure Tracking
1843 //===----------------------------------------------------------------------===//
1844
1845 void RegReductionPQBase::dumpRegPressure() const {
1846   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
1847          E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I) {
1848     const TargetRegisterClass *RC = *I;
1849     unsigned Id = RC->getID();
1850     unsigned RP = RegPressure[Id];
1851     if (!RP) continue;
1852     DEBUG(dbgs() << RC->getName() << ": " << RP << " / " << RegLimit[Id]
1853           << '\n');
1854   }
1855 }
1856
1857 bool RegReductionPQBase::HighRegPressure(const SUnit *SU) const {
1858   if (!TLI)
1859     return false;
1860
1861   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
1862        I != E; ++I) {
1863     if (I->isCtrl())
1864       continue;
1865     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1866     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1867     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1868     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1869       continue;
1870     }
1871     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1872          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance()) {
1873       unsigned RCId, Cost;
1874       GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
1875
1876       if ((RegPressure[RCId] + Cost) >= RegLimit[RCId])
1877         return true;
1878     }
1879   }
1880   return false;
1881 }
1882
1883 bool RegReductionPQBase::MayReduceRegPressure(SUnit *SU) const {
1884   const SDNode *N = SU->getNode();
1885
1886   if (!N->isMachineOpcode() || !SU->NumSuccs)
1887     return false;
1888
1889   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1890   for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
1891     EVT VT = N->getValueType(i);
1892     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1893       continue;
1894     unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1895     if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1896       return true;
1897   }
1898   return false;
1899 }
1900
1901 // Compute the register pressure contribution by this instruction by count up
1902 // for uses that are not live and down for defs. Only count register classes
1903 // that are already under high pressure. As a side effect, compute the number of
1904 // uses of registers that are already live.
1905 //
1906 // FIXME: This encompasses the logic in HighRegPressure and MayReduceRegPressure
1907 // so could probably be factored.
1908 int RegReductionPQBase::RegPressureDiff(SUnit *SU, unsigned &LiveUses) const {
1909   LiveUses = 0;
1910   int PDiff = 0;
1911   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
1912        I != E; ++I) {
1913     if (I->isCtrl())
1914       continue;
1915     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1916     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1917     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1918     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1919       if (PredSU->getNode()->isMachineOpcode())
1920         ++LiveUses;
1921       continue;
1922     }
1923     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1924          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance()) {
1925       EVT VT = RegDefPos.GetValue();
1926       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1927       if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1928         ++PDiff;
1929     }
1930   }
1931   const SDNode *N = SU->getNode();
1932
1933   if (!N || !N->isMachineOpcode() || !SU->NumSuccs)
1934     return PDiff;
1935
1936   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1937   for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
1938     EVT VT = N->getValueType(i);
1939     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1940       continue;
1941     unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1942     if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1943       --PDiff;
1944   }
1945   return PDiff;
1946 }
1947
1948 void RegReductionPQBase::ScheduledNode(SUnit *SU) {
1949   if (!TracksRegPressure)
1950     return;
1951
1952   if (!SU->getNode())
1953     return;
1954
1955   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1956        I != E; ++I) {
1957     if (I->isCtrl())
1958       continue;
1959     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1960     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1961     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1962     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1963       continue;
1964     }
1965     // FIXME: The ScheduleDAG currently loses information about which of a
1966     // node's values is consumed by each dependence. Consequently, if the node
1967     // defines multiple register classes, we don't know which to pressurize
1968     // here. Instead the following loop consumes the register defs in an
1969     // arbitrary order. At least it handles the common case of clustered loads
1970     // to the same class. For precise liveness, each SDep needs to indicate the
1971     // result number. But that tightly couples the ScheduleDAG with the
1972     // SelectionDAG making updates tricky. A simpler hack would be to attach a
1973     // value type or register class to SDep.
1974     //
1975     // The most important aspect of register tracking is balancing the increase
1976     // here with the reduction further below. Note that this SU may use multiple
1977     // defs in PredSU. The can't be determined here, but we've already
1978     // compensated by reducing NumRegDefsLeft in PredSU during
1979     // ScheduleDAGSDNodes::AddSchedEdges.
1980     --PredSU->NumRegDefsLeft;
1981     unsigned SkipRegDefs = PredSU->NumRegDefsLeft;
1982     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1983          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance(), --SkipRegDefs) {
1984       if (SkipRegDefs)
1985         continue;
1986
1987       unsigned RCId, Cost;
1988       GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
1989       RegPressure[RCId] += Cost;
1990       break;
1991     }
1992   }
1993
1994   // We should have this assert, but there may be dead SDNodes that never
1995   // materialize as SUnits, so they don't appear to generate liveness.
1996   //assert(SU->NumRegDefsLeft == 0 && "not all regdefs have scheduled uses");
1997   int SkipRegDefs = (int)SU->NumRegDefsLeft;
1998   for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(SU, scheduleDAG);
1999        RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance(), --SkipRegDefs) {
2000     if (SkipRegDefs > 0)
2001       continue;
2002     unsigned RCId, Cost;
2003     GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
2004     if (RegPressure[RCId] < Cost) {
2005       // Register pressure tracking is imprecise. This can happen. But we try
2006       // hard not to let it happen because it likely results in poor scheduling.
2007       DEBUG(dbgs() << "  SU(" << SU->NodeNum << ") has too many regdefs\n");
2008       RegPressure[RCId] = 0;
2009     }
2010     else {
2011       RegPressure[RCId] -= Cost;
2012     }
2013   }
2014   dumpRegPressure();
2015 }
2016
2017 void RegReductionPQBase::UnscheduledNode(SUnit *SU) {
2018   if (!TracksRegPressure)
2019     return;
2020
2021   const SDNode *N = SU->getNode();
2022   if (!N) return;
2023
2024   if (!N->isMachineOpcode()) {
2025     if (N->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
2026       return;
2027   } else {
2028     unsigned Opc = N->getMachineOpcode();
2029     if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2030         Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2031         Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
2032         Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE ||
2033         Opc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
2034       return;
2035   }
2036
2037   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2038        I != E; ++I) {
2039     if (I->isCtrl())
2040       continue;
2041     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2042     // NumSuccsLeft counts all deps. Don't compare it with NumSuccs which only
2043     // counts data deps.
2044     if (PredSU->NumSuccsLeft != PredSU->Succs.size())
2045       continue;
2046     const SDNode *PN = PredSU->getNode();
2047     if (!PN->isMachineOpcode()) {
2048       if (PN->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2049         EVT VT = PN->getValueType(0);
2050         unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2051         RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2052       }
2053       continue;
2054     }
2055     unsigned POpc = PN->getMachineOpcode();
2056     if (POpc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
2057       continue;
2058     if (POpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2059         POpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2060         POpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
2061       EVT VT = PN->getValueType(0);
2062       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2063       RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2064       continue;
2065     }
2066     unsigned NumDefs = TII->get(PN->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2067     for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
2068       EVT VT = PN->getValueType(i);
2069       if (!PN->hasAnyUseOfValue(i))
2070         continue;
2071       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2072       if (RegPressure[RCId] < TLI->getRepRegClassCostFor(VT))
2073         // Register pressure tracking is imprecise. This can happen.
2074         RegPressure[RCId] = 0;
2075       else
2076         RegPressure[RCId] -= TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2077     }
2078   }
2079
2080   // Check for isMachineOpcode() as PrescheduleNodesWithMultipleUses()
2081   // may transfer data dependencies to CopyToReg.
2082   if (SU->NumSuccs && N->isMachineOpcode()) {
2083     unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2084     for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2085       EVT VT = N->getValueType(i);
2086       if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
2087         continue;
2088       if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
2089         continue;
2090       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2091       RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2092     }
2093   }
2094
2095   dumpRegPressure();
2096 }
2097
2098 //===----------------------------------------------------------------------===//
2099 //           Dynamic Node Priority for Register Pressure Reduction
2100 //===----------------------------------------------------------------------===//
2101
2102 /// closestSucc - Returns the scheduled cycle of the successor which is
2103 /// closest to the current cycle.
2104 static unsigned closestSucc(const SUnit *SU) {
2105   unsigned MaxHeight = 0;
2106   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
2107        I != E; ++I) {
2108     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain succs
2109     unsigned Height = I->getSUnit()->getHeight();
2110     // If there are bunch of CopyToRegs stacked up, they should be considered
2111     // to be at the same position.
2112     if (I->getSUnit()->getNode() &&
2113         I->getSUnit()->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
2114       Height = closestSucc(I->getSUnit())+1;
2115     if (Height > MaxHeight)
2116       MaxHeight = Height;
2117   }
2118   return MaxHeight;
2119 }
2120
2121 /// calcMaxScratches - Returns an cost estimate of the worse case requirement
2122 /// for scratch registers, i.e. number of data dependencies.
2123 static unsigned calcMaxScratches(const SUnit *SU) {
2124   unsigned Scratches = 0;
2125   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2126        I != E; ++I) {
2127     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2128     Scratches++;
2129   }
2130   return Scratches;
2131 }
2132
2133 /// hasOnlyLiveInOpers - Return true if SU has only value predecessors that are
2134 /// CopyFromReg from a virtual register.
2135 static bool hasOnlyLiveInOpers(const SUnit *SU) {
2136   bool RetVal = false;
2137   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2138        I != E; ++I) {
2139     if (I->isCtrl()) continue;
2140     const SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2141     if (PredSU->getNode() &&
2142         PredSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2143       unsigned Reg =
2144         cast<RegisterSDNode>(PredSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
2145       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2146         RetVal = true;
2147         continue;
2148       }
2149     }
2150     return false;
2151   }
2152   return RetVal;
2153 }
2154
2155 /// hasOnlyLiveOutUses - Return true if SU has only value successors that are
2156 /// CopyToReg to a virtual register. This SU def is probably a liveout and
2157 /// it has no other use. It should be scheduled closer to the terminator.
2158 static bool hasOnlyLiveOutUses(const SUnit *SU) {
2159   bool RetVal = false;
2160   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
2161        I != E; ++I) {
2162     if (I->isCtrl()) continue;
2163     const SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
2164     if (SuccSU->getNode() && SuccSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
2165       unsigned Reg =
2166         cast<RegisterSDNode>(SuccSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
2167       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2168         RetVal = true;
2169         continue;
2170       }
2171     }
2172     return false;
2173   }
2174   return RetVal;
2175 }
2176
2177 // Set isVRegCycle for a node with only live in opers and live out uses. Also
2178 // set isVRegCycle for its CopyFromReg operands.
2179 //
2180 // This is only relevant for single-block loops, in which case the VRegCycle
2181 // node is likely an induction variable in which the operand and target virtual
2182 // registers should be coalesced (e.g. pre/post increment values). Setting the
2183 // isVRegCycle flag helps the scheduler prioritize other uses of the same
2184 // CopyFromReg so that this node becomes the virtual register "kill". This
2185 // avoids interference between the values live in and out of the block and
2186 // eliminates a copy inside the loop.
2187 static void initVRegCycle(SUnit *SU) {
2188   if (DisableSchedVRegCycle)
2189     return;
2190
2191   if (!hasOnlyLiveInOpers(SU) || !hasOnlyLiveOutUses(SU))
2192     return;
2193
2194   DEBUG(dbgs() << "VRegCycle: SU(" << SU->NodeNum << ")\n");
2195
2196   SU->isVRegCycle = true;
2197
2198   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2199        I != E; ++I) {
2200     if (I->isCtrl()) continue;
2201     I->getSUnit()->isVRegCycle = true;
2202   }
2203 }
2204
2205 // After scheduling the definition of a VRegCycle, clear the isVRegCycle flag of
2206 // CopyFromReg operands. We should no longer penalize other uses of this VReg.
2207 static void resetVRegCycle(SUnit *SU) {
2208   if (!SU->isVRegCycle)
2209     return;
2210
2211   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
2212        I != E; ++I) {
2213     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2214     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2215     if (PredSU->isVRegCycle) {
2216       assert(PredSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
2217              "VRegCycle def must be CopyFromReg");
2218       I->getSUnit()->isVRegCycle = 0;
2219     }
2220   }
2221 }
2222
2223 // Return true if this SUnit uses a CopyFromReg node marked as a VRegCycle. This
2224 // means a node that defines the VRegCycle has not been scheduled yet.
2225 static bool hasVRegCycleUse(const SUnit *SU) {
2226   // If this SU also defines the VReg, don't hoist it as a "use".
2227   if (SU->isVRegCycle)
2228     return false;
2229
2230   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
2231        I != E; ++I) {
2232     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2233     if (I->getSUnit()->isVRegCycle &&
2234         I->getSUnit()->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2235       DEBUG(dbgs() << "  VReg cycle use: SU (" << SU->NodeNum << ")\n");
2236       return true;
2237     }
2238   }
2239   return false;
2240 }
2241
2242 // Check for either a dependence (latency) or resource (hazard) stall.
2243 //
2244 // Note: The ScheduleHazardRecognizer interface requires a non-const SU.
2245 static bool BUHasStall(SUnit *SU, int Height, RegReductionPQBase *SPQ) {
2246   if ((int)SPQ->getCurCycle() < Height) return true;
2247   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, 0)
2248       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2249     return true;
2250   return false;
2251 }
2252
2253 // Return -1 if left has higher priority, 1 if right has higher priority.
2254 // Return 0 if latency-based priority is equivalent.
2255 static int BUCompareLatency(SUnit *left, SUnit *right, bool checkPref,
2256                             RegReductionPQBase *SPQ) {
2257   // Scheduling an instruction that uses a VReg whose postincrement has not yet
2258   // been scheduled will induce a copy. Model this as an extra cycle of latency.
2259   int LPenalty = hasVRegCycleUse(left) ? 1 : 0;
2260   int RPenalty = hasVRegCycleUse(right) ? 1 : 0;
2261   int LHeight = (int)left->getHeight() + LPenalty;
2262   int RHeight = (int)right->getHeight() + RPenalty;
2263
2264   bool LStall = (!checkPref || left->SchedulingPref == Sched::ILP) &&
2265     BUHasStall(left, LHeight, SPQ);
2266   bool RStall = (!checkPref || right->SchedulingPref == Sched::ILP) &&
2267     BUHasStall(right, RHeight, SPQ);
2268
2269   // If scheduling one of the node will cause a pipeline stall, delay it.
2270   // If scheduling either one of the node will cause a pipeline stall, sort
2271   // them according to their height.
2272   if (LStall) {
2273     if (!RStall) {
2274       DEBUG(++FactorCount[FactStall]);
2275       return 1;
2276     }
2277     if (LHeight != RHeight) {
2278       DEBUG(++FactorCount[FactStall]);
2279       return LHeight > RHeight ? 1 : -1;
2280     }
2281   } else if (RStall) {
2282     DEBUG(++FactorCount[FactStall]);
2283     return -1;
2284   }
2285
2286   // If either node is scheduling for latency, sort them by height/depth
2287   // and latency.
2288   if (!checkPref || (left->SchedulingPref == Sched::ILP ||
2289                      right->SchedulingPref == Sched::ILP)) {
2290     if (DisableSchedCycles) {
2291       if (LHeight != RHeight) {
2292         DEBUG(++FactorCount[FactHeight]);
2293         return LHeight > RHeight ? 1 : -1;
2294       }
2295     }
2296     else {
2297       // If neither instruction stalls (!LStall && !RStall) then
2298       // its height is already covered so only its depth matters. We also reach
2299       // this if both stall but have the same height.
2300       int LDepth = left->getDepth() - LPenalty;
2301       int RDepth = right->getDepth() - RPenalty;
2302       if (LDepth != RDepth) {
2303         DEBUG(++FactorCount[FactDepth]);
2304         DEBUG(dbgs() << "  Comparing latency of SU (" << left->NodeNum
2305               << ") depth " << LDepth << " vs SU (" << right->NodeNum
2306               << ") depth " << RDepth << "\n");
2307         return LDepth < RDepth ? 1 : -1;
2308       }
2309     }
2310     if (left->Latency != right->Latency) {
2311       DEBUG(++FactorCount[FactOther]);
2312       return left->Latency > right->Latency ? 1 : -1;
2313     }
2314   }
2315   return 0;
2316 }
2317
2318 static bool BURRSort(SUnit *left, SUnit *right, RegReductionPQBase *SPQ) {
2319   // Schedule physical register definitions close to their use. This is
2320   // motivated by microarchitectures that can fuse cmp+jump macro-ops. But as
2321   // long as shortening physreg live ranges is generally good, we can defer
2322   // creating a subtarget hook.
2323   if (!DisableSchedPhysRegJoin) {
2324     bool LHasPhysReg = left->hasPhysRegDefs;
2325     bool RHasPhysReg = right->hasPhysRegDefs;
2326     if (LHasPhysReg != RHasPhysReg) {
2327       DEBUG(++FactorCount[FactRegUses]);
2328       #ifndef NDEBUG
2329       const char *PhysRegMsg[] = {" has no physreg", " defines a physreg"};
2330       #endif
2331       DEBUG(dbgs() << "  SU (" << left->NodeNum << ") "
2332             << PhysRegMsg[LHasPhysReg] << " SU(" << right->NodeNum << ") "
2333             << PhysRegMsg[RHasPhysReg] << "\n");
2334       return LHasPhysReg < RHasPhysReg;
2335     }
2336   }
2337
2338   // Prioritize by Sethi-Ulmann number and push CopyToReg nodes down.
2339   unsigned LPriority = SPQ->getNodePriority(left);
2340   unsigned RPriority = SPQ->getNodePriority(right);
2341
2342   // Be really careful about hoisting call operands above previous calls.
2343   // Only allows it if it would reduce register pressure.
2344   if (left->isCall && right->isCallOp) {
2345     unsigned RNumVals = right->getNode()->getNumValues();
2346     RPriority = (RPriority > RNumVals) ? (RPriority - RNumVals) : 0;
2347   }
2348   if (right->isCall && left->isCallOp) {
2349     unsigned LNumVals = left->getNode()->getNumValues();
2350     LPriority = (LPriority > LNumVals) ? (LPriority - LNumVals) : 0;
2351   }
2352
2353   if (LPriority != RPriority) {
2354     DEBUG(++FactorCount[FactStatic]);
2355     return LPriority > RPriority;
2356   }
2357
2358   // One or both of the nodes are calls and their sethi-ullman numbers are the
2359   // same, then keep source order.
2360   if (left->isCall || right->isCall) {
2361     unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
2362     unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
2363
2364     // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
2365     // the preference.
2366     if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
2367       return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
2368   }
2369
2370   // Try schedule def + use closer when Sethi-Ullman numbers are the same.
2371   // e.g.
2372   // t1 = op t2, c1
2373   // t3 = op t4, c2
2374   //
2375   // and the following instructions are both ready.
2376   // t2 = op c3
2377   // t4 = op c4
2378   //
2379   // Then schedule t2 = op first.
2380   // i.e.
2381   // t4 = op c4
2382   // t2 = op c3
2383   // t1 = op t2, c1
2384   // t3 = op t4, c2
2385   //
2386   // This creates more short live intervals.
2387   unsigned LDist = closestSucc(left);
2388   unsigned RDist = closestSucc(right);
2389   if (LDist != RDist) {
2390     DEBUG(++FactorCount[FactOther]);
2391     return LDist < RDist;
2392   }
2393
2394   // How many registers becomes live when the node is scheduled.
2395   unsigned LScratch = calcMaxScratches(left);
2396   unsigned RScratch = calcMaxScratches(right);
2397   if (LScratch != RScratch) {
2398     DEBUG(++FactorCount[FactOther]);
2399     return LScratch > RScratch;
2400   }
2401
2402   // Comparing latency against a call makes little sense unless the node
2403   // is register pressure-neutral.
2404   if ((left->isCall && RPriority > 0) || (right->isCall && LPriority > 0))
2405     return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
2406
2407   // Do not compare latencies when one or both of the nodes are calls.
2408   if (!DisableSchedCycles &&
2409       !(left->isCall || right->isCall)) {
2410     int result = BUCompareLatency(left, right, false /*checkPref*/, SPQ);
2411     if (result != 0)
2412       return result > 0;
2413   }
2414   else {
2415     if (left->getHeight() != right->getHeight()) {
2416       DEBUG(++FactorCount[FactHeight]);
2417       return left->getHeight() > right->getHeight();
2418     }
2419
2420     if (left->getDepth() != right->getDepth()) {
2421       DEBUG(++FactorCount[FactDepth]);
2422       return left->getDepth() < right->getDepth();
2423     }
2424   }
2425
2426   assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId &&
2427          "NodeQueueId cannot be zero");
2428   DEBUG(++FactorCount[FactOther]);
2429   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
2430 }
2431
2432 // Bottom up
2433 bool bu_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2434   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2435     return res > 0;
2436
2437   return BURRSort(left, right, SPQ);
2438 }
2439
2440 // Source order, otherwise bottom up.
2441 bool src_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2442   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2443     return res > 0;
2444
2445   unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
2446   unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
2447
2448   // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
2449   // the preference.
2450   if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
2451     return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
2452
2453   return BURRSort(left, right, SPQ);
2454 }
2455
2456 // If the time between now and when the instruction will be ready can cover
2457 // the spill code, then avoid adding it to the ready queue. This gives long
2458 // stalls highest priority and allows hoisting across calls. It should also
2459 // speed up processing the available queue.
2460 bool hybrid_ls_rr_sort::isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const {
2461   static const unsigned ReadyDelay = 3;
2462
2463   if (SPQ->MayReduceRegPressure(SU)) return true;
2464
2465   if (SU->getHeight() > (CurCycle + ReadyDelay)) return false;
2466
2467   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, -ReadyDelay)
2468       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2469     return false;
2470
2471   return true;
2472 }
2473
2474 // Return true if right should be scheduled with higher priority than left.
2475 bool hybrid_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2476   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2477     return res > 0;
2478
2479   if (left->isCall || right->isCall)
2480     // No way to compute latency of calls.
2481     return BURRSort(left, right, SPQ);
2482
2483   bool LHigh = SPQ->HighRegPressure(left);
2484   bool RHigh = SPQ->HighRegPressure(right);
2485   // Avoid causing spills. If register pressure is high, schedule for
2486   // register pressure reduction.
2487   if (LHigh && !RHigh) {
2488     DEBUG(++FactorCount[FactPressureDiff]);
2489     DEBUG(dbgs() << "  pressure SU(" << left->NodeNum << ") > SU("
2490           << right->NodeNum << ")\n");
2491     return true;
2492   }
2493   else if (!LHigh && RHigh) {
2494     DEBUG(++FactorCount[FactPressureDiff]);
2495     DEBUG(dbgs() << "  pressure SU(" << right->NodeNum << ") > SU("
2496           << left->NodeNum << ")\n");
2497     return false;
2498   }
2499   if (!LHigh && !RHigh) {
2500     int result = BUCompareLatency(left, right, true /*checkPref*/, SPQ);
2501     if (result != 0)
2502       return result > 0;
2503   }
2504   return BURRSort(left, right, SPQ);
2505 }
2506
2507 // Schedule as many instructions in each cycle as possible. So don't make an
2508 // instruction available unless it is ready in the current cycle.
2509 bool ilp_ls_rr_sort::isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const {
2510   if (SU->getHeight() > CurCycle) return false;
2511
2512   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, 0)
2513       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2514     return false;
2515
2516   return true;
2517 }
2518
2519 static bool canEnableCoalescing(SUnit *SU) {
2520   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
2521   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
2522     // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
2523     // avoid spilling.
2524     return true;
2525
2526   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2527       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
2528       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
2529     // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
2530     // close to their uses to facilitate coalescing.
2531     return true;
2532
2533   if (SU->NumPreds == 0 && SU->NumSuccs != 0)
2534     // If SU does not have a register def, schedule it close to its uses
2535     // because it does not lengthen any live ranges.
2536     return true;
2537
2538   return false;
2539 }
2540
2541 // list-ilp is currently an experimental scheduler that allows various
2542 // heuristics to be enabled prior to the normal register reduction logic.
2543 bool ilp_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2544   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2545     return res > 0;
2546
2547   if (left->isCall || right->isCall)
2548     // No way to compute latency of calls.
2549     return BURRSort(left, right, SPQ);
2550
2551   unsigned LLiveUses = 0, RLiveUses = 0;
2552   int LPDiff = 0, RPDiff = 0;
2553   if (!DisableSchedRegPressure || !DisableSchedLiveUses) {
2554     LPDiff = SPQ->RegPressureDiff(left, LLiveUses);
2555     RPDiff = SPQ->RegPressureDiff(right, RLiveUses);
2556   }
2557   if (!DisableSchedRegPressure && LPDiff != RPDiff) {
2558     DEBUG(++FactorCount[FactPressureDiff]);
2559     DEBUG(dbgs() << "RegPressureDiff SU(" << left->NodeNum << "): " << LPDiff
2560           << " != SU(" << right->NodeNum << "): " << RPDiff << "\n");
2561     return LPDiff > RPDiff;
2562   }
2563
2564   if (!DisableSchedRegPressure && (LPDiff > 0 || RPDiff > 0)) {
2565     bool LReduce = canEnableCoalescing(left);
2566     bool RReduce = canEnableCoalescing(right);
2567     DEBUG(if (LReduce != RReduce) ++FactorCount[FactPressureDiff]);
2568     if (LReduce && !RReduce) return false;
2569     if (RReduce && !LReduce) return true;
2570   }
2571
2572   if (!DisableSchedLiveUses && (LLiveUses != RLiveUses)) {
2573     DEBUG(dbgs() << "Live uses SU(" << left->NodeNum << "): " << LLiveUses
2574           << " != SU(" << right->NodeNum << "): " << RLiveUses << "\n");
2575     DEBUG(++FactorCount[FactRegUses]);
2576     return LLiveUses < RLiveUses;
2577   }
2578
2579   if (!DisableSchedStalls) {
2580     bool LStall = BUHasStall(left, left->getHeight(), SPQ);
2581     bool RStall = BUHasStall(right, right->getHeight(), SPQ);
2582     if (LStall != RStall) {
2583       DEBUG(++FactorCount[FactHeight]);
2584       return left->getHeight() > right->getHeight();
2585     }
2586   }
2587
2588   if (!DisableSchedCriticalPath) {
2589     int spread = (int)left->getDepth() - (int)right->getDepth();
2590     if (std::abs(spread) > MaxReorderWindow) {
2591       DEBUG(dbgs() << "Depth of SU(" << left->NodeNum << "): "
2592             << left->getDepth() << " != SU(" << right->NodeNum << "): "
2593             << right->getDepth() << "\n");
2594       DEBUG(++FactorCount[FactDepth]);
2595       return left->getDepth() < right->getDepth();
2596     }
2597   }
2598
2599   if (!DisableSchedHeight && left->getHeight() != right->getHeight()) {
2600     int spread = (int)left->getHeight() - (int)right->getHeight();
2601     if (std::abs(spread) > MaxReorderWindow) {
2602       DEBUG(++FactorCount[FactHeight]);
2603       return left->getHeight() > right->getHeight();
2604     }
2605   }
2606
2607   return BURRSort(left, right, SPQ);
2608 }
2609
2610 void RegReductionPQBase::initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) {
2611   SUnits = &sunits;
2612   // Add pseudo dependency edges for two-address nodes.
2613   AddPseudoTwoAddrDeps();
2614   // Reroute edges to nodes with multiple uses.
2615   if (!TracksRegPressure)
2616     PrescheduleNodesWithMultipleUses();
2617   // Calculate node priorities.
2618   CalculateSethiUllmanNumbers();
2619
2620   // For single block loops, mark nodes that look like canonical IV increments.
2621   if (scheduleDAG->BB->isSuccessor(scheduleDAG->BB)) {
2622     for (unsigned i = 0, e = sunits.size(); i != e; ++i) {
2623       initVRegCycle(&sunits[i]);
2624     }
2625   }
2626 }
2627
2628 //===----------------------------------------------------------------------===//
2629 //                    Preschedule for Register Pressure
2630 //===----------------------------------------------------------------------===//
2631
2632 bool RegReductionPQBase::canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op) {
2633   if (SU->isTwoAddress) {
2634     unsigned Opc = SU->getNode()->getMachineOpcode();
2635     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Opc);
2636     unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
2637     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands() - NumRes;
2638     for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
2639       if (MCID.getOperandConstraint(i+NumRes, MCOI::TIED_TO) != -1) {
2640         SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(i).getNode();
2641         if (DU->getNodeId() != -1 &&
2642             Op->OrigNode == &(*SUnits)[DU->getNodeId()])
2643           return true;
2644       }
2645     }
2646   }
2647   return false;
2648 }
2649
2650 /// canClobberReachingPhysRegUse - True if SU would clobber one of it's
2651 /// successor's explicit physregs whose definition can reach DepSU.
2652 /// i.e. DepSU should not be scheduled above SU.
2653 static bool canClobberReachingPhysRegUse(const SUnit *DepSU, const SUnit *SU,
2654                                          ScheduleDAGRRList *scheduleDAG,
2655                                          const TargetInstrInfo *TII,
2656                                          const TargetRegisterInfo *TRI) {
2657   const unsigned *ImpDefs
2658     = TII->get(SU->getNode()->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2659   if(!ImpDefs)
2660     return false;
2661
2662   for (SUnit::const_succ_iterator SI = SU->Succs.begin(), SE = SU->Succs.end();
2663        SI != SE; ++SI) {
2664     SUnit *SuccSU = SI->getSUnit();
2665     for (SUnit::const_pred_iterator PI = SuccSU->Preds.begin(),
2666            PE = SuccSU->Preds.end(); PI != PE; ++PI) {
2667       if (!PI->isAssignedRegDep())
2668         continue;
2669
2670       for (const unsigned *ImpDef = ImpDefs; *ImpDef; ++ImpDef) {
2671         // Return true if SU clobbers this physical register use and the
2672         // definition of the register reaches from DepSU. IsReachable queries a
2673         // topological forward sort of the DAG (following the successors).
2674         if (TRI->regsOverlap(*ImpDef, PI->getReg()) &&
2675             scheduleDAG->IsReachable(DepSU, PI->getSUnit()))
2676           return true;
2677       }
2678     }
2679   }
2680   return false;
2681 }
2682
2683 /// canClobberPhysRegDefs - True if SU would clobber one of SuccSU's
2684 /// physical register defs.
2685 static bool canClobberPhysRegDefs(const SUnit *SuccSU, const SUnit *SU,
2686                                   const TargetInstrInfo *TII,
2687                                   const TargetRegisterInfo *TRI) {
2688   SDNode *N = SuccSU->getNode();
2689   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2690   const unsigned *ImpDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2691   assert(ImpDefs && "Caller should check hasPhysRegDefs");
2692   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
2693        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
2694     if (!SUNode->isMachineOpcode())
2695       continue;
2696     const unsigned *SUImpDefs =
2697       TII->get(SUNode->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2698     if (!SUImpDefs)
2699       return false;
2700     for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2701       EVT VT = N->getValueType(i);
2702       if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
2703         continue;
2704       if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
2705         continue;
2706       unsigned Reg = ImpDefs[i - NumDefs];
2707       for (;*SUImpDefs; ++SUImpDefs) {
2708         unsigned SUReg = *SUImpDefs;
2709         if (TRI->regsOverlap(Reg, SUReg))
2710           return true;
2711       }
2712     }
2713   }
2714   return false;
2715 }
2716
2717 /// PrescheduleNodesWithMultipleUses - Nodes with multiple uses
2718 /// are not handled well by the general register pressure reduction
2719 /// heuristics. When presented with code like this:
2720 ///
2721 ///      N
2722 ///    / |
2723 ///   /  |
2724 ///  U  store
2725 ///  |
2726 /// ...
2727 ///
2728 /// the heuristics tend to push the store up, but since the
2729 /// operand of the store has another use (U), this would increase
2730 /// the length of that other use (the U->N edge).
2731 ///
2732 /// This function transforms code like the above to route U's
2733 /// dependence through the store when possible, like this:
2734 ///
2735 ///      N
2736 ///      ||
2737 ///      ||
2738 ///     store
2739 ///       |
2740 ///       U
2741 ///       |
2742 ///      ...
2743 ///
2744 /// This results in the store being scheduled immediately
2745 /// after N, which shortens the U->N live range, reducing
2746 /// register pressure.
2747 ///
2748 void RegReductionPQBase::PrescheduleNodesWithMultipleUses() {
2749   // Visit all the nodes in topological order, working top-down.
2750   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
2751     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
2752     // For now, only look at nodes with no data successors, such as stores.
2753     // These are especially important, due to the heuristics in
2754     // getNodePriority for nodes with no data successors.
2755     if (SU->NumSuccs != 0)
2756       continue;
2757     // For now, only look at nodes with exactly one data predecessor.
2758     if (SU->NumPreds != 1)
2759       continue;
2760     // Avoid prescheduling copies to virtual registers, which don't behave
2761     // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
2762     if (SDNode *N = SU->getNode())
2763       if (N->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
2764           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
2765             (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
2766         continue;
2767
2768     // Locate the single data predecessor.
2769     SUnit *PredSU = 0;
2770     for (SUnit::const_pred_iterator II = SU->Preds.begin(),
2771          EE = SU->Preds.end(); II != EE; ++II)
2772       if (!II->isCtrl()) {
2773         PredSU = II->getSUnit();
2774         break;
2775       }
2776     assert(PredSU);
2777
2778     // Don't rewrite edges that carry physregs, because that requires additional
2779     // support infrastructure.
2780     if (PredSU->hasPhysRegDefs)
2781       continue;
2782     // Short-circuit the case where SU is PredSU's only data successor.
2783     if (PredSU->NumSuccs == 1)
2784       continue;
2785     // Avoid prescheduling to copies from virtual registers, which don't behave
2786     // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
2787     if (SDNode *N = SU->getNode())
2788       if (N->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
2789           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
2790             (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
2791         continue;
2792
2793     // Perform checks on the successors of PredSU.
2794     for (SUnit::const_succ_iterator II = PredSU->Succs.begin(),
2795          EE = PredSU->Succs.end(); II != EE; ++II) {
2796       SUnit *PredSuccSU = II->getSUnit();
2797       if (PredSuccSU == SU) continue;
2798       // If PredSU has another successor with no data successors, for
2799       // now don't attempt to choose either over the other.
2800       if (PredSuccSU->NumSuccs == 0)
2801         goto outer_loop_continue;
2802       // Don't break physical register dependencies.
2803       if (SU->hasPhysRegClobbers && PredSuccSU->hasPhysRegDefs)
2804         if (canClobberPhysRegDefs(PredSuccSU, SU, TII, TRI))
2805           goto outer_loop_continue;
2806       // Don't introduce graph cycles.
2807       if (scheduleDAG->IsReachable(SU, PredSuccSU))
2808         goto outer_loop_continue;
2809     }
2810
2811     // Ok, the transformation is safe and the heuristics suggest it is
2812     // profitable. Update the graph.
2813     DEBUG(dbgs() << "    Prescheduling SU #" << SU->NodeNum
2814                  << " next to PredSU #" << PredSU->NodeNum
2815                  << " to guide scheduling in the presence of multiple uses\n");
2816     for (unsigned i = 0; i != PredSU->Succs.size(); ++i) {
2817       SDep Edge = PredSU->Succs[i];
2818       assert(!Edge.isAssignedRegDep());
2819       SUnit *SuccSU = Edge.getSUnit();
2820       if (SuccSU != SU) {
2821         Edge.setSUnit(PredSU);
2822         scheduleDAG->RemovePred(SuccSU, Edge);
2823         scheduleDAG->AddPred(SU, Edge);
2824         Edge.setSUnit(SU);
2825         scheduleDAG->AddPred(SuccSU, Edge);
2826         --i;
2827       }
2828     }
2829   outer_loop_continue:;
2830   }
2831 }
2832
2833 /// AddPseudoTwoAddrDeps - If two nodes share an operand and one of them uses
2834 /// it as a def&use operand. Add a pseudo control edge from it to the other
2835 /// node (if it won't create a cycle) so the two-address one will be scheduled
2836 /// first (lower in the schedule). If both nodes are two-address, favor the
2837 /// one that has a CopyToReg use (more likely to be a loop induction update).
2838 /// If both are two-address, but one is commutable while the other is not
2839 /// commutable, favor the one that's not commutable.
2840 void RegReductionPQBase::AddPseudoTwoAddrDeps() {
2841   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
2842     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
2843     if (!SU->isTwoAddress)
2844       continue;
2845
2846     SDNode *Node = SU->getNode();
2847     if (!Node || !Node->isMachineOpcode() || SU->getNode()->getGluedNode())
2848       continue;
2849
2850     bool isLiveOut = hasOnlyLiveOutUses(SU);
2851     unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
2852     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Opc);
2853     unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
2854     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands() - NumRes;
2855     for (unsigned j = 0; j != NumOps; ++j) {
2856       if (MCID.getOperandConstraint(j+NumRes, MCOI::TIED_TO) == -1)
2857         continue;
2858       SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(j).getNode();
2859       if (DU->getNodeId() == -1)
2860         continue;
2861       const SUnit *DUSU = &(*SUnits)[DU->getNodeId()];
2862       if (!DUSU) continue;
2863       for (SUnit::const_succ_iterator I = DUSU->Succs.begin(),
2864            E = DUSU->Succs.end(); I != E; ++I) {
2865         if (I->isCtrl()) continue;
2866         SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
2867         if (SuccSU == SU)
2868           continue;
2869         // Be conservative. Ignore if nodes aren't at roughly the same
2870         // depth and height.
2871         if (SuccSU->getHeight() < SU->getHeight() &&
2872             (SU->getHeight() - SuccSU->getHeight()) > 1)
2873           continue;
2874         // Skip past COPY_TO_REGCLASS nodes, so that the pseudo edge
2875         // constrains whatever is using the copy, instead of the copy
2876         // itself. In the case that the copy is coalesced, this
2877         // preserves the intent of the pseudo two-address heurietics.
2878         while (SuccSU->Succs.size() == 1 &&
2879                SuccSU->getNode()->isMachineOpcode() &&
2880                SuccSU->getNode()->getMachineOpcode() ==
2881                  TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS)
2882           SuccSU = SuccSU->Succs.front().getSUnit();
2883         // Don't constrain non-instruction nodes.
2884         if (!SuccSU->getNode() || !SuccSU->getNode()->isMachineOpcode())
2885           continue;
2886         // Don't constrain nodes with physical register defs if the
2887         // predecessor can clobber them.
2888         if (SuccSU->hasPhysRegDefs && SU->hasPhysRegClobbers) {
2889           if (canClobberPhysRegDefs(SuccSU, SU, TII, TRI))
2890             continue;
2891         }
2892         // Don't constrain EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG;
2893         // these may be coalesced away. We want them close to their uses.
2894         unsigned SuccOpc = SuccSU->getNode()->getMachineOpcode();
2895         if (SuccOpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2896             SuccOpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2897             SuccOpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG)
2898           continue;
2899         if (!canClobberReachingPhysRegUse(SuccSU, SU, scheduleDAG, TII, TRI) &&
2900             (!canClobber(SuccSU, DUSU) ||
2901              (isLiveOut && !hasOnlyLiveOutUses(SuccSU)) ||
2902              (!SU->isCommutable && SuccSU->isCommutable)) &&
2903             !scheduleDAG->IsReachable(SuccSU, SU)) {
2904           DEBUG(dbgs() << "    Adding a pseudo-two-addr edge from SU #"
2905                        << SU->NodeNum << " to SU #" << SuccSU->NodeNum << "\n");
2906           scheduleDAG->AddPred(SU, SDep(SuccSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
2907                                         /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
2908                                         /*isMustAlias=*/false,
2909                                         /*isArtificial=*/true));
2910         }
2911       }
2912     }
2913   }
2914 }
2915
2916 //===----------------------------------------------------------------------===//
2917 //                         Public Constructor Functions
2918 //===----------------------------------------------------------------------===//
2919
2920 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2921 llvm::createBURRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2922                                  CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2923   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2924   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2925   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2926
2927   BURegReductionPriorityQueue *PQ =
2928     new BURegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
2929   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ, OptLevel);
2930   PQ->setScheduleDAG(SD);
2931   return SD;
2932 }
2933
2934 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2935 llvm::createSourceListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2936                                    CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2937   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2938   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2939   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2940
2941   SrcRegReductionPriorityQueue *PQ =
2942     new SrcRegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
2943   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ, OptLevel);
2944   PQ->setScheduleDAG(SD);
2945   return SD;
2946 }
2947
2948 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2949 llvm::createHybridListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2950                                    CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2951   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2952   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2953   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2954   const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
2955
2956   HybridBURRPriorityQueue *PQ =
2957     new HybridBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, TII, TRI, TLI);
2958
2959   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ, OptLevel);
2960   PQ->setScheduleDAG(SD);
2961   return SD;
2962 }
2963
2964 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2965 llvm::createILPListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2966                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2967   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2968   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2969   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2970   const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
2971
2972   ILPBURRPriorityQueue *PQ =
2973     new ILPBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, TII, TRI, TLI);
2974   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ, OptLevel);
2975   PQ->setScheduleDAG(SD);
2976   return SD;
2977 }