These global variables aren't thread-safe, STATISTIC is. Andy Trick tells me
[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 static cl::opt<bool> Disable2AddrHack(
93   "disable-2addr-hack", cl::Hidden, cl::init(true),
94   cl::desc("Disable scheduler's two-address hack"));
95
96 static cl::opt<int> MaxReorderWindow(
97   "max-sched-reorder", cl::Hidden, cl::init(6),
98   cl::desc("Number of instructions to allow ahead of the critical path "
99            "in sched=list-ilp"));
100
101 static cl::opt<unsigned> AvgIPC(
102   "sched-avg-ipc", cl::Hidden, cl::init(1),
103   cl::desc("Average inst/cycle whan no target itinerary exists."));
104
105 namespace {
106 //===----------------------------------------------------------------------===//
107 /// ScheduleDAGRRList - The actual register reduction list scheduler
108 /// implementation.  This supports both top-down and bottom-up scheduling.
109 ///
110 class ScheduleDAGRRList : public ScheduleDAGSDNodes {
111 private:
112   /// NeedLatency - True if the scheduler will make use of latency information.
113   ///
114   bool NeedLatency;
115
116   /// AvailableQueue - The priority queue to use for the available SUnits.
117   SchedulingPriorityQueue *AvailableQueue;
118
119   /// PendingQueue - This contains all of the instructions whose operands have
120   /// been issued, but their results are not ready yet (due to the latency of
121   /// the operation).  Once the operands becomes available, the instruction is
122   /// added to the AvailableQueue.
123   std::vector<SUnit*> PendingQueue;
124
125   /// HazardRec - The hazard recognizer to use.
126   ScheduleHazardRecognizer *HazardRec;
127
128   /// CurCycle - The current scheduler state corresponds to this cycle.
129   unsigned CurCycle;
130
131   /// MinAvailableCycle - Cycle of the soonest available instruction.
132   unsigned MinAvailableCycle;
133
134   /// IssueCount - Count instructions issued in this cycle
135   /// Currently valid only for bottom-up scheduling.
136   unsigned IssueCount;
137
138   /// LiveRegDefs - A set of physical registers and their definition
139   /// that are "live". These nodes must be scheduled before any other nodes that
140   /// modifies the registers can be scheduled.
141   unsigned NumLiveRegs;
142   std::vector<SUnit*> LiveRegDefs;
143   std::vector<SUnit*> LiveRegGens;
144
145   /// Topo - A topological ordering for SUnits which permits fast IsReachable
146   /// and similar queries.
147   ScheduleDAGTopologicalSort Topo;
148
149 public:
150   ScheduleDAGRRList(MachineFunction &mf, bool needlatency,
151                     SchedulingPriorityQueue *availqueue,
152                     CodeGenOpt::Level OptLevel)
153     : ScheduleDAGSDNodes(mf),
154       NeedLatency(needlatency), AvailableQueue(availqueue), CurCycle(0),
155       Topo(SUnits) {
156
157     const TargetMachine &tm = mf.getTarget();
158     if (DisableSchedCycles || !NeedLatency)
159       HazardRec = new ScheduleHazardRecognizer();
160     else
161       HazardRec = tm.getInstrInfo()->CreateTargetHazardRecognizer(&tm, this);
162   }
163
164   ~ScheduleDAGRRList() {
165     delete HazardRec;
166     delete AvailableQueue;
167   }
168
169   void Schedule();
170
171   ScheduleHazardRecognizer *getHazardRec() { return HazardRec; }
172
173   /// IsReachable - Checks if SU is reachable from TargetSU.
174   bool IsReachable(const SUnit *SU, const SUnit *TargetSU) {
175     return Topo.IsReachable(SU, TargetSU);
176   }
177
178   /// WillCreateCycle - Returns true if adding an edge from SU to TargetSU will
179   /// create a cycle.
180   bool WillCreateCycle(SUnit *SU, SUnit *TargetSU) {
181     return Topo.WillCreateCycle(SU, TargetSU);
182   }
183
184   /// AddPred - adds a predecessor edge to SUnit SU.
185   /// This returns true if this is a new predecessor.
186   /// Updates the topological ordering if required.
187   void AddPred(SUnit *SU, const SDep &D) {
188     Topo.AddPred(SU, D.getSUnit());
189     SU->addPred(D);
190   }
191
192   /// RemovePred - removes a predecessor edge from SUnit SU.
193   /// This returns true if an edge was removed.
194   /// Updates the topological ordering if required.
195   void RemovePred(SUnit *SU, const SDep &D) {
196     Topo.RemovePred(SU, D.getSUnit());
197     SU->removePred(D);
198   }
199
200 private:
201   bool isReady(SUnit *SU) {
202     return DisableSchedCycles || !AvailableQueue->hasReadyFilter() ||
203       AvailableQueue->isReady(SU);
204   }
205
206   void ReleasePred(SUnit *SU, const SDep *PredEdge);
207   void ReleasePredecessors(SUnit *SU);
208   void ReleasePending();
209   void AdvanceToCycle(unsigned NextCycle);
210   void AdvancePastStalls(SUnit *SU);
211   void EmitNode(SUnit *SU);
212   void ScheduleNodeBottomUp(SUnit*);
213   void CapturePred(SDep *PredEdge);
214   void UnscheduleNodeBottomUp(SUnit*);
215   void RestoreHazardCheckerBottomUp();
216   void BacktrackBottomUp(SUnit*, SUnit*);
217   SUnit *CopyAndMoveSuccessors(SUnit*);
218   void InsertCopiesAndMoveSuccs(SUnit*, unsigned,
219                                 const TargetRegisterClass*,
220                                 const TargetRegisterClass*,
221                                 SmallVector<SUnit*, 2>&);
222   bool DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit*, SmallVector<unsigned, 4>&);
223
224   SUnit *PickNodeToScheduleBottomUp();
225   void ListScheduleBottomUp();
226
227   /// CreateNewSUnit - Creates a new SUnit and returns a pointer to it.
228   /// Updates the topological ordering if required.
229   SUnit *CreateNewSUnit(SDNode *N) {
230     unsigned NumSUnits = SUnits.size();
231     SUnit *NewNode = NewSUnit(N);
232     // Update the topological ordering.
233     if (NewNode->NodeNum >= NumSUnits)
234       Topo.InitDAGTopologicalSorting();
235     return NewNode;
236   }
237
238   /// CreateClone - Creates a new SUnit from an existing one.
239   /// Updates the topological ordering if required.
240   SUnit *CreateClone(SUnit *N) {
241     unsigned NumSUnits = SUnits.size();
242     SUnit *NewNode = Clone(N);
243     // Update the topological ordering.
244     if (NewNode->NodeNum >= NumSUnits)
245       Topo.InitDAGTopologicalSorting();
246     return NewNode;
247   }
248
249   /// ForceUnitLatencies - Register-pressure-reducing scheduling doesn't
250   /// need actual latency information but the hybrid scheduler does.
251   bool ForceUnitLatencies() const {
252     return !NeedLatency;
253   }
254 };
255 }  // end anonymous namespace
256
257 /// GetCostForDef - Looks up the register class and cost for a given definition.
258 /// Typically this just means looking up the representative register class,
259 /// but for untyped values (MVT::Untyped) it means inspecting the node's
260 /// opcode to determine what register class is being generated.
261 static void GetCostForDef(const ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter &RegDefPos,
262                           const TargetLowering *TLI,
263                           const TargetInstrInfo *TII,
264                           const TargetRegisterInfo *TRI,
265                           unsigned &RegClass, unsigned &Cost) {
266   EVT VT = RegDefPos.GetValue();
267
268   // Special handling for untyped values.  These values can only come from
269   // the expansion of custom DAG-to-DAG patterns.
270   if (VT == MVT::Untyped) {
271     const SDNode *Node = RegDefPos.GetNode();
272     unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
273
274     if (Opcode == TargetOpcode::REG_SEQUENCE) {
275       unsigned DstRCIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(0))->getZExtValue();
276       const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(DstRCIdx);
277       RegClass = RC->getID();
278       Cost = 1;
279       return;
280     }
281
282     unsigned Idx = RegDefPos.GetIdx();
283     const MCInstrDesc Desc = TII->get(Opcode);
284     const TargetRegisterClass *RC = TII->getRegClass(Desc, Idx, TRI);
285     RegClass = RC->getID();
286     // FIXME: Cost arbitrarily set to 1 because there doesn't seem to be a
287     // better way to determine it.
288     Cost = 1;
289   } else {
290     RegClass = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
291     Cost = TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
292   }
293 }
294
295 /// Schedule - Schedule the DAG using list scheduling.
296 void ScheduleDAGRRList::Schedule() {
297   DEBUG(dbgs()
298         << "********** List Scheduling BB#" << BB->getNumber()
299         << " '" << BB->getName() << "' **********\n");
300
301   CurCycle = 0;
302   IssueCount = 0;
303   MinAvailableCycle = DisableSchedCycles ? 0 : UINT_MAX;
304   NumLiveRegs = 0;
305   // Allocate slots for each physical register, plus one for a special register
306   // to track the virtual resource of a calling sequence.
307   LiveRegDefs.resize(TRI->getNumRegs() + 1, NULL);
308   LiveRegGens.resize(TRI->getNumRegs() + 1, NULL);
309
310   // Build the scheduling graph.
311   BuildSchedGraph(NULL);
312
313   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
314           SUnits[su].dumpAll(this));
315   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
316
317   AvailableQueue->initNodes(SUnits);
318
319   HazardRec->Reset();
320
321   // Execute the actual scheduling loop.
322   ListScheduleBottomUp();
323
324   AvailableQueue->releaseState();
325 }
326
327 //===----------------------------------------------------------------------===//
328 //  Bottom-Up Scheduling
329 //===----------------------------------------------------------------------===//
330
331 /// ReleasePred - Decrement the NumSuccsLeft count of a predecessor. Add it to
332 /// the AvailableQueue if the count reaches zero. Also update its cycle bound.
333 void ScheduleDAGRRList::ReleasePred(SUnit *SU, const SDep *PredEdge) {
334   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
335
336 #ifndef NDEBUG
337   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
338     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
339     PredSU->dump(this);
340     dbgs() << " has been released too many times!\n";
341     llvm_unreachable(0);
342   }
343 #endif
344   --PredSU->NumSuccsLeft;
345
346   if (!ForceUnitLatencies()) {
347     // Updating predecessor's height. This is now the cycle when the
348     // predecessor can be scheduled without causing a pipeline stall.
349     PredSU->setHeightToAtLeast(SU->getHeight() + PredEdge->getLatency());
350   }
351
352   // If all the node's successors are scheduled, this node is ready
353   // to be scheduled. Ignore the special EntrySU node.
354   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0 && PredSU != &EntrySU) {
355     PredSU->isAvailable = true;
356
357     unsigned Height = PredSU->getHeight();
358     if (Height < MinAvailableCycle)
359       MinAvailableCycle = Height;
360
361     if (isReady(PredSU)) {
362       AvailableQueue->push(PredSU);
363     }
364     // CapturePred and others may have left the node in the pending queue, avoid
365     // adding it twice.
366     else if (!PredSU->isPending) {
367       PredSU->isPending = true;
368       PendingQueue.push_back(PredSU);
369     }
370   }
371 }
372
373 /// IsChainDependent - Test if Outer is reachable from Inner through
374 /// chain dependencies.
375 static bool IsChainDependent(SDNode *Outer, SDNode *Inner,
376                              unsigned NestLevel,
377                              const TargetInstrInfo *TII) {
378   SDNode *N = Outer;
379   for (;;) {
380     if (N == Inner)
381       return true;
382     // For a TokenFactor, examine each operand. There may be multiple ways
383     // to get to the CALLSEQ_BEGIN, but we need to find the path with the
384     // most nesting in order to ensure that we find the corresponding match.
385     if (N->getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
386       for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
387         if (IsChainDependent(N->getOperand(i).getNode(), Inner, NestLevel, TII))
388           return true;
389       return false;
390     }
391     // Check for a lowered CALLSEQ_BEGIN or CALLSEQ_END.
392     if (N->isMachineOpcode()) {
393       if (N->getMachineOpcode() ==
394           (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
395         ++NestLevel;
396       } else if (N->getMachineOpcode() ==
397                  (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
398         if (NestLevel == 0)
399           return false;
400         --NestLevel;
401       }
402     }
403     // Otherwise, find the chain and continue climbing.
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         assert(NestLevel != 0);
458         --NestLevel;
459         if (NestLevel == 0)
460           return N;
461       }
462     }
463     // Otherwise, find the chain and continue climbing.
464     for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
465       if (N->getOperand(i).getValueType() == MVT::Other) {
466         N = N->getOperand(i).getNode();
467         goto found_chain_operand;
468       }
469     return 0;
470   found_chain_operand:;
471     if (N->getOpcode() == ISD::EntryToken)
472       return 0;
473   }
474 }
475
476 /// Call ReleasePred for each predecessor, then update register live def/gen.
477 /// Always update LiveRegDefs for a register dependence even if the current SU
478 /// also defines the register. This effectively create one large live range
479 /// across a sequence of two-address node. This is important because the
480 /// entire chain must be scheduled together. Example:
481 ///
482 /// flags = (3) add
483 /// flags = (2) addc flags
484 /// flags = (1) addc flags
485 ///
486 /// results in
487 ///
488 /// LiveRegDefs[flags] = 3
489 /// LiveRegGens[flags] = 1
490 ///
491 /// If (2) addc is unscheduled, then (1) addc must also be unscheduled to avoid
492 /// interference on flags.
493 void ScheduleDAGRRList::ReleasePredecessors(SUnit *SU) {
494   // Bottom up: release predecessors
495   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
496        I != E; ++I) {
497     ReleasePred(SU, &*I);
498     if (I->isAssignedRegDep()) {
499       // This is a physical register dependency and it's impossible or
500       // expensive to copy the register. Make sure nothing that can
501       // clobber the register is scheduled between the predecessor and
502       // this node.
503       SUnit *RegDef = LiveRegDefs[I->getReg()]; (void)RegDef;
504       assert((!RegDef || RegDef == SU || RegDef == I->getSUnit()) &&
505              "interference on register dependence");
506       LiveRegDefs[I->getReg()] = I->getSUnit();
507       if (!LiveRegGens[I->getReg()]) {
508         ++NumLiveRegs;
509         LiveRegGens[I->getReg()] = SU;
510       }
511     }
512   }
513
514   // If we're scheduling a lowered CALLSEQ_END, find the corresponding
515   // CALLSEQ_BEGIN. Inject an artificial physical register dependence between
516   // these nodes, to prevent other calls from being interscheduled with them.
517   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
518   if (!LiveRegDefs[CallResource])
519     for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getGluedNode())
520       if (Node->isMachineOpcode() &&
521           Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
522         unsigned NestLevel = 0;
523         unsigned MaxNest = 0;
524         SDNode *N = FindCallSeqStart(Node, NestLevel, MaxNest, TII);
525
526         SUnit *Def = &SUnits[N->getNodeId()];
527         ++NumLiveRegs;
528         LiveRegDefs[CallResource] = Def;
529         LiveRegGens[CallResource] = SU;
530         break;
531       }
532 }
533
534 /// Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
535 /// so, add them to the available queue.
536 void ScheduleDAGRRList::ReleasePending() {
537   if (DisableSchedCycles) {
538     assert(PendingQueue.empty() && "pending instrs not allowed in this mode");
539     return;
540   }
541
542   // If the available queue is empty, it is safe to reset MinAvailableCycle.
543   if (AvailableQueue->empty())
544     MinAvailableCycle = UINT_MAX;
545
546   // Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
547   // so, add them to the available queue.
548   for (unsigned i = 0, e = PendingQueue.size(); i != e; ++i) {
549     unsigned ReadyCycle = PendingQueue[i]->getHeight();
550     if (ReadyCycle < MinAvailableCycle)
551       MinAvailableCycle = ReadyCycle;
552
553     if (PendingQueue[i]->isAvailable) {
554       if (!isReady(PendingQueue[i]))
555           continue;
556       AvailableQueue->push(PendingQueue[i]);
557     }
558     PendingQueue[i]->isPending = false;
559     PendingQueue[i] = PendingQueue.back();
560     PendingQueue.pop_back();
561     --i; --e;
562   }
563 }
564
565 /// Move the scheduler state forward by the specified number of Cycles.
566 void ScheduleDAGRRList::AdvanceToCycle(unsigned NextCycle) {
567   if (NextCycle <= CurCycle)
568     return;
569
570   IssueCount = 0;
571   AvailableQueue->setCurCycle(NextCycle);
572   if (!HazardRec->isEnabled()) {
573     // Bypass lots of virtual calls in case of long latency.
574     CurCycle = NextCycle;
575   }
576   else {
577     for (; CurCycle != NextCycle; ++CurCycle) {
578       HazardRec->RecedeCycle();
579     }
580   }
581   // FIXME: Instead of visiting the pending Q each time, set a dirty flag on the
582   // available Q to release pending nodes at least once before popping.
583   ReleasePending();
584 }
585
586 /// Move the scheduler state forward until the specified node's dependents are
587 /// ready and can be scheduled with no resource conflicts.
588 void ScheduleDAGRRList::AdvancePastStalls(SUnit *SU) {
589   if (DisableSchedCycles)
590     return;
591
592   // FIXME: Nodes such as CopyFromReg probably should not advance the current
593   // cycle. Otherwise, we can wrongly mask real stalls. If the non-machine node
594   // has predecessors the cycle will be advanced when they are scheduled.
595   // But given the crude nature of modeling latency though such nodes, we
596   // currently need to treat these nodes like real instructions.
597   // if (!SU->getNode() || !SU->getNode()->isMachineOpcode()) return;
598
599   unsigned ReadyCycle = SU->getHeight();
600
601   // Bump CurCycle to account for latency. We assume the latency of other
602   // available instructions may be hidden by the stall (not a full pipe stall).
603   // This updates the hazard recognizer's cycle before reserving resources for
604   // this instruction.
605   AdvanceToCycle(ReadyCycle);
606
607   // Calls are scheduled in their preceding cycle, so don't conflict with
608   // hazards from instructions after the call. EmitNode will reset the
609   // scoreboard state before emitting the call.
610   if (SU->isCall)
611     return;
612
613   // FIXME: For resource conflicts in very long non-pipelined stages, we
614   // should probably skip ahead here to avoid useless scoreboard checks.
615   int Stalls = 0;
616   while (true) {
617     ScheduleHazardRecognizer::HazardType HT =
618       HazardRec->getHazardType(SU, -Stalls);
619
620     if (HT == ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
621       break;
622
623     ++Stalls;
624   }
625   AdvanceToCycle(CurCycle + Stalls);
626 }
627
628 /// Record this SUnit in the HazardRecognizer.
629 /// Does not update CurCycle.
630 void ScheduleDAGRRList::EmitNode(SUnit *SU) {
631   if (!HazardRec->isEnabled())
632     return;
633
634   // Check for phys reg copy.
635   if (!SU->getNode())
636     return;
637
638   switch (SU->getNode()->getOpcode()) {
639   default:
640     assert(SU->getNode()->isMachineOpcode() &&
641            "This target-independent node should not be scheduled.");
642     break;
643   case ISD::MERGE_VALUES:
644   case ISD::TokenFactor:
645   case ISD::CopyToReg:
646   case ISD::CopyFromReg:
647   case ISD::EH_LABEL:
648     // Noops don't affect the scoreboard state. Copies are likely to be
649     // removed.
650     return;
651   case ISD::INLINEASM:
652     // For inline asm, clear the pipeline state.
653     HazardRec->Reset();
654     return;
655   }
656   if (SU->isCall) {
657     // Calls are scheduled with their preceding instructions. For bottom-up
658     // scheduling, clear the pipeline state before emitting.
659     HazardRec->Reset();
660   }
661
662   HazardRec->EmitInstruction(SU);
663 }
664
665 static void resetVRegCycle(SUnit *SU);
666
667 /// ScheduleNodeBottomUp - Add the node to the schedule. Decrement the pending
668 /// count of its predecessors. If a predecessor pending count is zero, add it to
669 /// the Available queue.
670 void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
671   DEBUG(dbgs() << "\n*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ");
672   DEBUG(SU->dump(this));
673
674 #ifndef NDEBUG
675   if (CurCycle < SU->getHeight())
676     DEBUG(dbgs() << "   Height [" << SU->getHeight()
677           << "] pipeline stall!\n");
678 #endif
679
680   // FIXME: Do not modify node height. It may interfere with
681   // backtracking. Instead add a "ready cycle" to SUnit. Before scheduling the
682   // node its ready cycle can aid heuristics, and after scheduling it can
683   // indicate the scheduled cycle.
684   SU->setHeightToAtLeast(CurCycle);
685
686   // Reserve resources for the scheduled intruction.
687   EmitNode(SU);
688
689   Sequence.push_back(SU);
690
691   AvailableQueue->ScheduledNode(SU);
692
693   // If HazardRec is disabled, and each inst counts as one cycle, then
694   // advance CurCycle before ReleasePredecessors to avoid useless pushes to
695   // PendingQueue for schedulers that implement HasReadyFilter.
696   if (!HazardRec->isEnabled() && AvgIPC < 2)
697     AdvanceToCycle(CurCycle + 1);
698
699   // Update liveness of predecessors before successors to avoid treating a
700   // two-address node as a live range def.
701   ReleasePredecessors(SU);
702
703   // Release all the implicit physical register defs that are live.
704   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
705        I != E; ++I) {
706     // LiveRegDegs[I->getReg()] != SU when SU is a two-address node.
707     if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] == SU) {
708       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
709       --NumLiveRegs;
710       LiveRegDefs[I->getReg()] = NULL;
711       LiveRegGens[I->getReg()] = NULL;
712     }
713   }
714   // Release the special call resource dependence, if this is the beginning
715   // of a call.
716   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
717   if (LiveRegDefs[CallResource] == SU)
718     for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
719          SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
720       if (SUNode->isMachineOpcode() &&
721           SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
722         assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
723         --NumLiveRegs;
724         LiveRegDefs[CallResource] = NULL;
725         LiveRegGens[CallResource] = NULL;
726       }
727     }
728
729   resetVRegCycle(SU);
730
731   SU->isScheduled = true;
732
733   // Conditions under which the scheduler should eagerly advance the cycle:
734   // (1) No available instructions
735   // (2) All pipelines full, so available instructions must have hazards.
736   //
737   // If HazardRec is disabled, the cycle was pre-advanced before calling
738   // ReleasePredecessors. In that case, IssueCount should remain 0.
739   //
740   // Check AvailableQueue after ReleasePredecessors in case of zero latency.
741   if (HazardRec->isEnabled() || AvgIPC > 1) {
742     if (SU->getNode() && SU->getNode()->isMachineOpcode())
743       ++IssueCount;
744     if ((HazardRec->isEnabled() && HazardRec->atIssueLimit())
745         || (!HazardRec->isEnabled() && IssueCount == AvgIPC))
746       AdvanceToCycle(CurCycle + 1);
747   }
748 }
749
750 /// CapturePred - This does the opposite of ReleasePred. Since SU is being
751 /// unscheduled, incrcease the succ left count of its predecessors. Remove
752 /// them from AvailableQueue if necessary.
753 void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SDep *PredEdge) {
754   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
755   if (PredSU->isAvailable) {
756     PredSU->isAvailable = false;
757     if (!PredSU->isPending)
758       AvailableQueue->remove(PredSU);
759   }
760
761   assert(PredSU->NumSuccsLeft < UINT_MAX && "NumSuccsLeft will overflow!");
762   ++PredSU->NumSuccsLeft;
763 }
764
765 /// UnscheduleNodeBottomUp - Remove the node from the schedule, update its and
766 /// its predecessor states to reflect the change.
767 void ScheduleDAGRRList::UnscheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
768   DEBUG(dbgs() << "*** Unscheduling [" << SU->getHeight() << "]: ");
769   DEBUG(SU->dump(this));
770
771   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
772        I != E; ++I) {
773     CapturePred(&*I);
774     if (I->isAssignedRegDep() && SU == LiveRegGens[I->getReg()]){
775       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
776       assert(LiveRegDefs[I->getReg()] == I->getSUnit() &&
777              "Physical register dependency violated?");
778       --NumLiveRegs;
779       LiveRegDefs[I->getReg()] = NULL;
780       LiveRegGens[I->getReg()] = NULL;
781     }
782   }
783
784   // Reclaim the special call resource dependence, if this is the beginning
785   // of a call.
786   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
787   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
788        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
789     if (SUNode->isMachineOpcode() &&
790         SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
791       ++NumLiveRegs;
792       LiveRegDefs[CallResource] = SU;
793       LiveRegGens[CallResource] = NULL;
794     }
795   }
796
797   // Release the special call resource dependence, if this is the end
798   // of a call.
799   if (LiveRegGens[CallResource] == SU)
800     for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
801          SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
802       if (SUNode->isMachineOpcode() &&
803           SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
804         assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
805         --NumLiveRegs;
806         LiveRegDefs[CallResource] = NULL;
807         LiveRegGens[CallResource] = NULL;
808       }
809     }
810
811   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
812        I != E; ++I) {
813     if (I->isAssignedRegDep()) {
814       // This becomes the nearest def. Note that an earlier def may still be
815       // pending if this is a two-address node.
816       LiveRegDefs[I->getReg()] = SU;
817       if (!LiveRegDefs[I->getReg()]) {
818         ++NumLiveRegs;
819       }
820       if (LiveRegGens[I->getReg()] == NULL ||
821           I->getSUnit()->getHeight() < LiveRegGens[I->getReg()]->getHeight())
822         LiveRegGens[I->getReg()] = I->getSUnit();
823     }
824   }
825   if (SU->getHeight() < MinAvailableCycle)
826     MinAvailableCycle = SU->getHeight();
827
828   SU->setHeightDirty();
829   SU->isScheduled = false;
830   SU->isAvailable = true;
831   if (!DisableSchedCycles && AvailableQueue->hasReadyFilter()) {
832     // Don't make available until backtracking is complete.
833     SU->isPending = true;
834     PendingQueue.push_back(SU);
835   }
836   else {
837     AvailableQueue->push(SU);
838   }
839   AvailableQueue->UnscheduledNode(SU);
840 }
841
842 /// After backtracking, the hazard checker needs to be restored to a state
843 /// corresponding the the current cycle.
844 void ScheduleDAGRRList::RestoreHazardCheckerBottomUp() {
845   HazardRec->Reset();
846
847   unsigned LookAhead = std::min((unsigned)Sequence.size(),
848                                 HazardRec->getMaxLookAhead());
849   if (LookAhead == 0)
850     return;
851
852   std::vector<SUnit*>::const_iterator I = (Sequence.end() - LookAhead);
853   unsigned HazardCycle = (*I)->getHeight();
854   for (std::vector<SUnit*>::const_iterator E = Sequence.end(); I != E; ++I) {
855     SUnit *SU = *I;
856     for (; SU->getHeight() > HazardCycle; ++HazardCycle) {
857       HazardRec->RecedeCycle();
858     }
859     EmitNode(SU);
860   }
861 }
862
863 /// BacktrackBottomUp - Backtrack scheduling to a previous cycle specified in
864 /// BTCycle in order to schedule a specific node.
865 void ScheduleDAGRRList::BacktrackBottomUp(SUnit *SU, SUnit *BtSU) {
866   SUnit *OldSU = Sequence.back();
867   while (true) {
868     Sequence.pop_back();
869     if (SU->isSucc(OldSU))
870       // Don't try to remove SU from AvailableQueue.
871       SU->isAvailable = false;
872     // FIXME: use ready cycle instead of height
873     CurCycle = OldSU->getHeight();
874     UnscheduleNodeBottomUp(OldSU);
875     AvailableQueue->setCurCycle(CurCycle);
876     if (OldSU == BtSU)
877       break;
878     OldSU = Sequence.back();
879   }
880
881   assert(!SU->isSucc(OldSU) && "Something is wrong!");
882
883   RestoreHazardCheckerBottomUp();
884
885   ReleasePending();
886
887   ++NumBacktracks;
888 }
889
890 static bool isOperandOf(const SUnit *SU, SDNode *N) {
891   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
892        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
893     if (SUNode->isOperandOf(N))
894       return true;
895   }
896   return false;
897 }
898
899 /// CopyAndMoveSuccessors - Clone the specified node and move its scheduled
900 /// successors to the newly created node.
901 SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
902   SDNode *N = SU->getNode();
903   if (!N)
904     return NULL;
905
906   if (SU->getNode()->getGluedNode())
907     return NULL;
908
909   SUnit *NewSU;
910   bool TryUnfold = false;
911   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
912     EVT VT = N->getValueType(i);
913     if (VT == MVT::Glue)
914       return NULL;
915     else if (VT == MVT::Other)
916       TryUnfold = true;
917   }
918   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
919     const SDValue &Op = N->getOperand(i);
920     EVT VT = Op.getNode()->getValueType(Op.getResNo());
921     if (VT == MVT::Glue)
922       return NULL;
923   }
924
925   if (TryUnfold) {
926     SmallVector<SDNode*, 2> NewNodes;
927     if (!TII->unfoldMemoryOperand(*DAG, N, NewNodes))
928       return NULL;
929
930     // unfolding an x86 DEC64m operation results in store, dec, load which
931     // can't be handled here so quit
932     if (NewNodes.size() == 3)
933       return NULL;
934
935     DEBUG(dbgs() << "Unfolding SU #" << SU->NodeNum << "\n");
936     assert(NewNodes.size() == 2 && "Expected a load folding node!");
937
938     N = NewNodes[1];
939     SDNode *LoadNode = NewNodes[0];
940     unsigned NumVals = N->getNumValues();
941     unsigned OldNumVals = SU->getNode()->getNumValues();
942     for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i)
943       DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), i), SDValue(N, i));
944     DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), OldNumVals-1),
945                                    SDValue(LoadNode, 1));
946
947     // LoadNode may already exist. This can happen when there is another
948     // load from the same location and producing the same type of value
949     // but it has different alignment or volatileness.
950     bool isNewLoad = true;
951     SUnit *LoadSU;
952     if (LoadNode->getNodeId() != -1) {
953       LoadSU = &SUnits[LoadNode->getNodeId()];
954       isNewLoad = false;
955     } else {
956       LoadSU = CreateNewSUnit(LoadNode);
957       LoadNode->setNodeId(LoadSU->NodeNum);
958
959       InitNumRegDefsLeft(LoadSU);
960       ComputeLatency(LoadSU);
961     }
962
963     SUnit *NewSU = CreateNewSUnit(N);
964     assert(N->getNodeId() == -1 && "Node already inserted!");
965     N->setNodeId(NewSU->NodeNum);
966
967     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(N->getMachineOpcode());
968     for (unsigned i = 0; i != MCID.getNumOperands(); ++i) {
969       if (MCID.getOperandConstraint(i, MCOI::TIED_TO) != -1) {
970         NewSU->isTwoAddress = true;
971         break;
972       }
973     }
974     if (MCID.isCommutable())
975       NewSU->isCommutable = true;
976
977     InitNumRegDefsLeft(NewSU);
978     ComputeLatency(NewSU);
979
980     // Record all the edges to and from the old SU, by category.
981     SmallVector<SDep, 4> ChainPreds;
982     SmallVector<SDep, 4> ChainSuccs;
983     SmallVector<SDep, 4> LoadPreds;
984     SmallVector<SDep, 4> NodePreds;
985     SmallVector<SDep, 4> NodeSuccs;
986     for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
987          I != E; ++I) {
988       if (I->isCtrl())
989         ChainPreds.push_back(*I);
990       else if (isOperandOf(I->getSUnit(), LoadNode))
991         LoadPreds.push_back(*I);
992       else
993         NodePreds.push_back(*I);
994     }
995     for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
996          I != E; ++I) {
997       if (I->isCtrl())
998         ChainSuccs.push_back(*I);
999       else
1000         NodeSuccs.push_back(*I);
1001     }
1002
1003     // Now assign edges to the newly-created nodes.
1004     for (unsigned i = 0, e = ChainPreds.size(); i != e; ++i) {
1005       const SDep &Pred = ChainPreds[i];
1006       RemovePred(SU, Pred);
1007       if (isNewLoad)
1008         AddPred(LoadSU, Pred);
1009     }
1010     for (unsigned i = 0, e = LoadPreds.size(); i != e; ++i) {
1011       const SDep &Pred = LoadPreds[i];
1012       RemovePred(SU, Pred);
1013       if (isNewLoad)
1014         AddPred(LoadSU, Pred);
1015     }
1016     for (unsigned i = 0, e = NodePreds.size(); i != e; ++i) {
1017       const SDep &Pred = NodePreds[i];
1018       RemovePred(SU, Pred);
1019       AddPred(NewSU, Pred);
1020     }
1021     for (unsigned i = 0, e = NodeSuccs.size(); i != e; ++i) {
1022       SDep D = NodeSuccs[i];
1023       SUnit *SuccDep = D.getSUnit();
1024       D.setSUnit(SU);
1025       RemovePred(SuccDep, D);
1026       D.setSUnit(NewSU);
1027       AddPred(SuccDep, D);
1028       // Balance register pressure.
1029       if (AvailableQueue->tracksRegPressure() && SuccDep->isScheduled
1030           && !D.isCtrl() && NewSU->NumRegDefsLeft > 0)
1031         --NewSU->NumRegDefsLeft;
1032     }
1033     for (unsigned i = 0, e = ChainSuccs.size(); i != e; ++i) {
1034       SDep D = ChainSuccs[i];
1035       SUnit *SuccDep = D.getSUnit();
1036       D.setSUnit(SU);
1037       RemovePred(SuccDep, D);
1038       if (isNewLoad) {
1039         D.setSUnit(LoadSU);
1040         AddPred(SuccDep, D);
1041       }
1042     }
1043
1044     // Add a data dependency to reflect that NewSU reads the value defined
1045     // by LoadSU.
1046     AddPred(NewSU, SDep(LoadSU, SDep::Data, LoadSU->Latency));
1047
1048     if (isNewLoad)
1049       AvailableQueue->addNode(LoadSU);
1050     AvailableQueue->addNode(NewSU);
1051
1052     ++NumUnfolds;
1053
1054     if (NewSU->NumSuccsLeft == 0) {
1055       NewSU->isAvailable = true;
1056       return NewSU;
1057     }
1058     SU = NewSU;
1059   }
1060
1061   DEBUG(dbgs() << "    Duplicating SU #" << SU->NodeNum << "\n");
1062   NewSU = CreateClone(SU);
1063
1064   // New SUnit has the exact same predecessors.
1065   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1066        I != E; ++I)
1067     if (!I->isArtificial())
1068       AddPred(NewSU, *I);
1069
1070   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
1071   // list and move them over.
1072   SmallVector<std::pair<SUnit *, SDep>, 4> DelDeps;
1073   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1074        I != E; ++I) {
1075     if (I->isArtificial())
1076       continue;
1077     SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
1078     if (SuccSU->isScheduled) {
1079       SDep D = *I;
1080       D.setSUnit(NewSU);
1081       AddPred(SuccSU, D);
1082       D.setSUnit(SU);
1083       DelDeps.push_back(std::make_pair(SuccSU, D));
1084     }
1085   }
1086   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i)
1087     RemovePred(DelDeps[i].first, DelDeps[i].second);
1088
1089   AvailableQueue->updateNode(SU);
1090   AvailableQueue->addNode(NewSU);
1091
1092   ++NumDups;
1093   return NewSU;
1094 }
1095
1096 /// InsertCopiesAndMoveSuccs - Insert register copies and move all
1097 /// scheduled successors of the given SUnit to the last copy.
1098 void ScheduleDAGRRList::InsertCopiesAndMoveSuccs(SUnit *SU, unsigned Reg,
1099                                                const TargetRegisterClass *DestRC,
1100                                                const TargetRegisterClass *SrcRC,
1101                                                SmallVector<SUnit*, 2> &Copies) {
1102   SUnit *CopyFromSU = CreateNewSUnit(NULL);
1103   CopyFromSU->CopySrcRC = SrcRC;
1104   CopyFromSU->CopyDstRC = DestRC;
1105
1106   SUnit *CopyToSU = CreateNewSUnit(NULL);
1107   CopyToSU->CopySrcRC = DestRC;
1108   CopyToSU->CopyDstRC = SrcRC;
1109
1110   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
1111   // list and move them over.
1112   SmallVector<std::pair<SUnit *, SDep>, 4> DelDeps;
1113   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1114        I != E; ++I) {
1115     if (I->isArtificial())
1116       continue;
1117     SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
1118     if (SuccSU->isScheduled) {
1119       SDep D = *I;
1120       D.setSUnit(CopyToSU);
1121       AddPred(SuccSU, D);
1122       DelDeps.push_back(std::make_pair(SuccSU, *I));
1123     }
1124     else {
1125       // Avoid scheduling the def-side copy before other successors. Otherwise
1126       // we could introduce another physreg interference on the copy and
1127       // continue inserting copies indefinitely.
1128       SDep D(CopyFromSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
1129              /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1130              /*isMustAlias=*/false, /*isArtificial=*/true);
1131       AddPred(SuccSU, D);
1132     }
1133   }
1134   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i)
1135     RemovePred(DelDeps[i].first, DelDeps[i].second);
1136
1137   AddPred(CopyFromSU, SDep(SU, SDep::Data, SU->Latency, Reg));
1138   AddPred(CopyToSU, SDep(CopyFromSU, SDep::Data, CopyFromSU->Latency, 0));
1139
1140   AvailableQueue->updateNode(SU);
1141   AvailableQueue->addNode(CopyFromSU);
1142   AvailableQueue->addNode(CopyToSU);
1143   Copies.push_back(CopyFromSU);
1144   Copies.push_back(CopyToSU);
1145
1146   ++NumPRCopies;
1147 }
1148
1149 /// getPhysicalRegisterVT - Returns the ValueType of the physical register
1150 /// definition of the specified node.
1151 /// FIXME: Move to SelectionDAG?
1152 static EVT getPhysicalRegisterVT(SDNode *N, unsigned Reg,
1153                                  const TargetInstrInfo *TII) {
1154   const MCInstrDesc &MCID = TII->get(N->getMachineOpcode());
1155   assert(MCID.ImplicitDefs && "Physical reg def must be in implicit def list!");
1156   unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
1157   for (const unsigned *ImpDef = MCID.getImplicitDefs(); *ImpDef; ++ImpDef) {
1158     if (Reg == *ImpDef)
1159       break;
1160     ++NumRes;
1161   }
1162   return N->getValueType(NumRes);
1163 }
1164
1165 /// CheckForLiveRegDef - Return true and update live register vector if the
1166 /// specified register def of the specified SUnit clobbers any "live" registers.
1167 static void CheckForLiveRegDef(SUnit *SU, unsigned Reg,
1168                                std::vector<SUnit*> &LiveRegDefs,
1169                                SmallSet<unsigned, 4> &RegAdded,
1170                                SmallVector<unsigned, 4> &LRegs,
1171                                const TargetRegisterInfo *TRI) {
1172   for (const unsigned *AliasI = TRI->getOverlaps(Reg); *AliasI; ++AliasI) {
1173
1174     // Check if Ref is live.
1175     if (!LiveRegDefs[*AliasI]) continue;
1176
1177     // Allow multiple uses of the same def.
1178     if (LiveRegDefs[*AliasI] == SU) continue;
1179
1180     // Add Reg to the set of interfering live regs.
1181     if (RegAdded.insert(*AliasI)) {
1182       LRegs.push_back(*AliasI);
1183     }
1184   }
1185 }
1186
1187 /// DelayForLiveRegsBottomUp - Returns true if it is necessary to delay
1188 /// scheduling of the given node to satisfy live physical register dependencies.
1189 /// If the specific node is the last one that's available to schedule, do
1190 /// whatever is necessary (i.e. backtracking or cloning) to make it possible.
1191 bool ScheduleDAGRRList::
1192 DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU, SmallVector<unsigned, 4> &LRegs) {
1193   if (NumLiveRegs == 0)
1194     return false;
1195
1196   SmallSet<unsigned, 4> RegAdded;
1197   // If this node would clobber any "live" register, then it's not ready.
1198   //
1199   // If SU is the currently live definition of the same register that it uses,
1200   // then we are free to schedule it.
1201   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1202        I != E; ++I) {
1203     if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] != SU)
1204       CheckForLiveRegDef(I->getSUnit(), I->getReg(), LiveRegDefs,
1205                          RegAdded, LRegs, TRI);
1206   }
1207
1208   for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getGluedNode()) {
1209     if (Node->getOpcode() == ISD::INLINEASM) {
1210       // Inline asm can clobber physical defs.
1211       unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
1212       if (Node->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Glue)
1213         --NumOps;  // Ignore the glue operand.
1214
1215       for (unsigned i = InlineAsm::Op_FirstOperand; i != NumOps;) {
1216         unsigned Flags =
1217           cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getZExtValue();
1218         unsigned NumVals = InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flags);
1219
1220         ++i; // Skip the ID value.
1221         if (InlineAsm::isRegDefKind(Flags) ||
1222             InlineAsm::isRegDefEarlyClobberKind(Flags) ||
1223             InlineAsm::isClobberKind(Flags)) {
1224           // Check for def of register or earlyclobber register.
1225           for (; NumVals; --NumVals, ++i) {
1226             unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
1227             if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
1228               CheckForLiveRegDef(SU, Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
1229           }
1230         } else
1231           i += NumVals;
1232       }
1233       continue;
1234     }
1235
1236     if (!Node->isMachineOpcode())
1237       continue;
1238     // If we're in the middle of scheduling a call, don't begin scheduling
1239     // another call. Also, don't allow any physical registers to be live across
1240     // the call.
1241     if (Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
1242       // Check the special calling-sequence resource.
1243       unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
1244       if (LiveRegDefs[CallResource]) {
1245         SDNode *Gen = LiveRegGens[CallResource]->getNode();
1246         while (SDNode *Glued = Gen->getGluedNode())
1247           Gen = Glued;
1248         if (!IsChainDependent(Gen, Node, 0, TII) && RegAdded.insert(CallResource))
1249           LRegs.push_back(CallResource);
1250       }
1251     }
1252     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Node->getMachineOpcode());
1253     if (!MCID.ImplicitDefs)
1254       continue;
1255     for (const unsigned *Reg = MCID.ImplicitDefs; *Reg; ++Reg)
1256       CheckForLiveRegDef(SU, *Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
1257   }
1258
1259   return !LRegs.empty();
1260 }
1261
1262 /// Return a node that can be scheduled in this cycle. Requirements:
1263 /// (1) Ready: latency has been satisfied
1264 /// (2) No Hazards: resources are available
1265 /// (3) No Interferences: may unschedule to break register interferences.
1266 SUnit *ScheduleDAGRRList::PickNodeToScheduleBottomUp() {
1267   SmallVector<SUnit*, 4> Interferences;
1268   DenseMap<SUnit*, SmallVector<unsigned, 4> > LRegsMap;
1269
1270   SUnit *CurSU = AvailableQueue->pop();
1271   while (CurSU) {
1272     SmallVector<unsigned, 4> LRegs;
1273     if (!DelayForLiveRegsBottomUp(CurSU, LRegs))
1274       break;
1275     LRegsMap.insert(std::make_pair(CurSU, LRegs));
1276
1277     CurSU->isPending = true;  // This SU is not in AvailableQueue right now.
1278     Interferences.push_back(CurSU);
1279     CurSU = AvailableQueue->pop();
1280   }
1281   if (CurSU) {
1282     // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1283     for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1284       Interferences[i]->isPending = false;
1285       assert(Interferences[i]->isAvailable && "must still be available");
1286       AvailableQueue->push(Interferences[i]);
1287     }
1288     return CurSU;
1289   }
1290
1291   // All candidates are delayed due to live physical reg dependencies.
1292   // Try backtracking, code duplication, or inserting cross class copies
1293   // to resolve it.
1294   for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1295     SUnit *TrySU = Interferences[i];
1296     SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1297
1298     // Try unscheduling up to the point where it's safe to schedule
1299     // this node.
1300     SUnit *BtSU = NULL;
1301     unsigned LiveCycle = UINT_MAX;
1302     for (unsigned j = 0, ee = LRegs.size(); j != ee; ++j) {
1303       unsigned Reg = LRegs[j];
1304       if (LiveRegGens[Reg]->getHeight() < LiveCycle) {
1305         BtSU = LiveRegGens[Reg];
1306         LiveCycle = BtSU->getHeight();
1307       }
1308     }
1309     if (!WillCreateCycle(TrySU, BtSU))  {
1310       BacktrackBottomUp(TrySU, BtSU);
1311
1312       // Force the current node to be scheduled before the node that
1313       // requires the physical reg dep.
1314       if (BtSU->isAvailable) {
1315         BtSU->isAvailable = false;
1316         if (!BtSU->isPending)
1317           AvailableQueue->remove(BtSU);
1318       }
1319       AddPred(TrySU, SDep(BtSU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
1320                           /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1321                           /*isMustAlias=*/false, /*isArtificial=*/true));
1322
1323       // If one or more successors has been unscheduled, then the current
1324       // node is no longer avaialable. Schedule a successor that's now
1325       // available instead.
1326       if (!TrySU->isAvailable) {
1327         CurSU = AvailableQueue->pop();
1328       }
1329       else {
1330         CurSU = TrySU;
1331         TrySU->isPending = false;
1332         Interferences.erase(Interferences.begin()+i);
1333       }
1334       break;
1335     }
1336   }
1337
1338   if (!CurSU) {
1339     // Can't backtrack. If it's too expensive to copy the value, then try
1340     // duplicate the nodes that produces these "too expensive to copy"
1341     // values to break the dependency. In case even that doesn't work,
1342     // insert cross class copies.
1343     // If it's not too expensive, i.e. cost != -1, issue copies.
1344     SUnit *TrySU = Interferences[0];
1345     SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1346     assert(LRegs.size() == 1 && "Can't handle this yet!");
1347     unsigned Reg = LRegs[0];
1348     SUnit *LRDef = LiveRegDefs[Reg];
1349     EVT VT = getPhysicalRegisterVT(LRDef->getNode(), Reg, TII);
1350     const TargetRegisterClass *RC =
1351       TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
1352     const TargetRegisterClass *DestRC = TRI->getCrossCopyRegClass(RC);
1353
1354     // If cross copy register class is the same as RC, then it must be possible
1355     // copy the value directly. Do not try duplicate the def.
1356     // If cross copy register class is not the same as RC, then it's possible to
1357     // copy the value but it require cross register class copies and it is
1358     // expensive.
1359     // If cross copy register class is null, then it's not possible to copy
1360     // the value at all.
1361     SUnit *NewDef = 0;
1362     if (DestRC != RC) {
1363       NewDef = CopyAndMoveSuccessors(LRDef);
1364       if (!DestRC && !NewDef)
1365         report_fatal_error("Can't handle live physical register dependency!");
1366     }
1367     if (!NewDef) {
1368       // Issue copies, these can be expensive cross register class copies.
1369       SmallVector<SUnit*, 2> Copies;
1370       InsertCopiesAndMoveSuccs(LRDef, Reg, DestRC, RC, Copies);
1371       DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << TrySU->NodeNum
1372             << " to SU #" << Copies.front()->NodeNum << "\n");
1373       AddPred(TrySU, SDep(Copies.front(), SDep::Order, /*Latency=*/1,
1374                           /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1375                           /*isMustAlias=*/false,
1376                           /*isArtificial=*/true));
1377       NewDef = Copies.back();
1378     }
1379
1380     DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << NewDef->NodeNum
1381           << " to SU #" << TrySU->NodeNum << "\n");
1382     LiveRegDefs[Reg] = NewDef;
1383     AddPred(NewDef, SDep(TrySU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
1384                          /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1385                          /*isMustAlias=*/false,
1386                          /*isArtificial=*/true));
1387     TrySU->isAvailable = false;
1388     CurSU = NewDef;
1389   }
1390
1391   assert(CurSU && "Unable to resolve live physical register dependencies!");
1392
1393   // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1394   for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1395     Interferences[i]->isPending = false;
1396     // May no longer be available due to backtracking.
1397     if (Interferences[i]->isAvailable) {
1398       AvailableQueue->push(Interferences[i]);
1399     }
1400   }
1401   return CurSU;
1402 }
1403
1404 /// ListScheduleBottomUp - The main loop of list scheduling for bottom-up
1405 /// schedulers.
1406 void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
1407   // Release any predecessors of the special Exit node.
1408   ReleasePredecessors(&ExitSU);
1409
1410   // Add root to Available queue.
1411   if (!SUnits.empty()) {
1412     SUnit *RootSU = &SUnits[DAG->getRoot().getNode()->getNodeId()];
1413     assert(RootSU->Succs.empty() && "Graph root shouldn't have successors!");
1414     RootSU->isAvailable = true;
1415     AvailableQueue->push(RootSU);
1416   }
1417
1418   // While Available queue is not empty, grab the node with the highest
1419   // priority. If it is not ready put it back.  Schedule the node.
1420   Sequence.reserve(SUnits.size());
1421   while (!AvailableQueue->empty()) {
1422     DEBUG(dbgs() << "\nExamining Available:\n";
1423           AvailableQueue->dump(this));
1424
1425     // Pick the best node to schedule taking all constraints into
1426     // consideration.
1427     SUnit *SU = PickNodeToScheduleBottomUp();
1428
1429     AdvancePastStalls(SU);
1430
1431     ScheduleNodeBottomUp(SU);
1432
1433     while (AvailableQueue->empty() && !PendingQueue.empty()) {
1434       // Advance the cycle to free resources. Skip ahead to the next ready SU.
1435       assert(MinAvailableCycle < UINT_MAX && "MinAvailableCycle uninitialized");
1436       AdvanceToCycle(std::max(CurCycle + 1, MinAvailableCycle));
1437     }
1438   }
1439
1440   // Reverse the order if it is bottom up.
1441   std::reverse(Sequence.begin(), Sequence.end());
1442
1443 #ifndef NDEBUG
1444   VerifySchedule(/*isBottomUp=*/true);
1445 #endif
1446 }
1447
1448 //===----------------------------------------------------------------------===//
1449 //                RegReductionPriorityQueue Definition
1450 //===----------------------------------------------------------------------===//
1451 //
1452 // This is a SchedulingPriorityQueue that schedules using Sethi Ullman numbers
1453 // to reduce register pressure.
1454 //
1455 namespace {
1456 class RegReductionPQBase;
1457
1458 struct queue_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
1459   bool isReady(SUnit* SU, unsigned CurCycle) const { return true; }
1460 };
1461
1462 #ifndef NDEBUG
1463 template<class SF>
1464 struct reverse_sort : public queue_sort {
1465   SF &SortFunc;
1466   reverse_sort(SF &sf) : SortFunc(sf) {}
1467   reverse_sort(const reverse_sort &RHS) : SortFunc(RHS.SortFunc) {}
1468
1469   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const {
1470     // reverse left/right rather than simply !SortFunc(left, right)
1471     // to expose different paths in the comparison logic.
1472     return SortFunc(right, left);
1473   }
1474 };
1475 #endif // NDEBUG
1476
1477 /// bu_ls_rr_sort - Priority function for bottom up register pressure
1478 // reduction scheduler.
1479 struct bu_ls_rr_sort : public queue_sort {
1480   enum {
1481     IsBottomUp = true,
1482     HasReadyFilter = false
1483   };
1484
1485   RegReductionPQBase *SPQ;
1486   bu_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq) : SPQ(spq) {}
1487   bu_ls_rr_sort(const bu_ls_rr_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
1488
1489   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1490 };
1491
1492 // src_ls_rr_sort - Priority function for source order scheduler.
1493 struct src_ls_rr_sort : public queue_sort {
1494   enum {
1495     IsBottomUp = true,
1496     HasReadyFilter = false
1497   };
1498
1499   RegReductionPQBase *SPQ;
1500   src_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1501     : SPQ(spq) {}
1502   src_ls_rr_sort(const src_ls_rr_sort &RHS)
1503     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1504
1505   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1506 };
1507
1508 // hybrid_ls_rr_sort - Priority function for hybrid scheduler.
1509 struct hybrid_ls_rr_sort : public queue_sort {
1510   enum {
1511     IsBottomUp = true,
1512     HasReadyFilter = false
1513   };
1514
1515   RegReductionPQBase *SPQ;
1516   hybrid_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1517     : SPQ(spq) {}
1518   hybrid_ls_rr_sort(const hybrid_ls_rr_sort &RHS)
1519     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1520
1521   bool isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const;
1522
1523   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1524 };
1525
1526 // ilp_ls_rr_sort - Priority function for ILP (instruction level parallelism)
1527 // scheduler.
1528 struct ilp_ls_rr_sort : public queue_sort {
1529   enum {
1530     IsBottomUp = true,
1531     HasReadyFilter = false
1532   };
1533
1534   RegReductionPQBase *SPQ;
1535   ilp_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1536     : SPQ(spq) {}
1537   ilp_ls_rr_sort(const ilp_ls_rr_sort &RHS)
1538     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1539
1540   bool isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const;
1541
1542   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1543 };
1544
1545 class RegReductionPQBase : public SchedulingPriorityQueue {
1546 protected:
1547   std::vector<SUnit*> Queue;
1548   unsigned CurQueueId;
1549   bool TracksRegPressure;
1550
1551   // SUnits - The SUnits for the current graph.
1552   std::vector<SUnit> *SUnits;
1553
1554   MachineFunction &MF;
1555   const TargetInstrInfo *TII;
1556   const TargetRegisterInfo *TRI;
1557   const TargetLowering *TLI;
1558   ScheduleDAGRRList *scheduleDAG;
1559
1560   // SethiUllmanNumbers - The SethiUllman number for each node.
1561   std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
1562
1563   /// RegPressure - Tracking current reg pressure per register class.
1564   ///
1565   std::vector<unsigned> RegPressure;
1566
1567   /// RegLimit - Tracking the number of allocatable registers per register
1568   /// class.
1569   std::vector<unsigned> RegLimit;
1570
1571 public:
1572   RegReductionPQBase(MachineFunction &mf,
1573                      bool hasReadyFilter,
1574                      bool tracksrp,
1575                      const TargetInstrInfo *tii,
1576                      const TargetRegisterInfo *tri,
1577                      const TargetLowering *tli)
1578     : SchedulingPriorityQueue(hasReadyFilter),
1579       CurQueueId(0), TracksRegPressure(tracksrp),
1580       MF(mf), TII(tii), TRI(tri), TLI(tli), scheduleDAG(NULL) {
1581     if (TracksRegPressure) {
1582       unsigned NumRC = TRI->getNumRegClasses();
1583       RegLimit.resize(NumRC);
1584       RegPressure.resize(NumRC);
1585       std::fill(RegLimit.begin(), RegLimit.end(), 0);
1586       std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
1587       for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
1588              E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I)
1589         RegLimit[(*I)->getID()] = tri->getRegPressureLimit(*I, MF);
1590     }
1591   }
1592
1593   void setScheduleDAG(ScheduleDAGRRList *scheduleDag) {
1594     scheduleDAG = scheduleDag;
1595   }
1596
1597   ScheduleHazardRecognizer* getHazardRec() {
1598     return scheduleDAG->getHazardRec();
1599   }
1600
1601   void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits);
1602
1603   void addNode(const SUnit *SU);
1604
1605   void updateNode(const SUnit *SU);
1606
1607   void releaseState() {
1608     SUnits = 0;
1609     SethiUllmanNumbers.clear();
1610     std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
1611   }
1612
1613   unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const;
1614
1615   unsigned getNodeOrdering(const SUnit *SU) const {
1616     if (!SU->getNode()) return 0;
1617
1618     return scheduleDAG->DAG->GetOrdering(SU->getNode());
1619   }
1620
1621   bool empty() const { return Queue.empty(); }
1622
1623   void push(SUnit *U) {
1624     assert(!U->NodeQueueId && "Node in the queue already");
1625     U->NodeQueueId = ++CurQueueId;
1626     Queue.push_back(U);
1627   }
1628
1629   void remove(SUnit *SU) {
1630     assert(!Queue.empty() && "Queue is empty!");
1631     assert(SU->NodeQueueId != 0 && "Not in queue!");
1632     std::vector<SUnit *>::iterator I = std::find(Queue.begin(), Queue.end(),
1633                                                  SU);
1634     if (I != prior(Queue.end()))
1635       std::swap(*I, Queue.back());
1636     Queue.pop_back();
1637     SU->NodeQueueId = 0;
1638   }
1639
1640   bool tracksRegPressure() const { return TracksRegPressure; }
1641
1642   void dumpRegPressure() const;
1643
1644   bool HighRegPressure(const SUnit *SU) const;
1645
1646   bool MayReduceRegPressure(SUnit *SU) const;
1647
1648   int RegPressureDiff(SUnit *SU, unsigned &LiveUses) const;
1649
1650   void ScheduledNode(SUnit *SU);
1651
1652   void UnscheduledNode(SUnit *SU);
1653
1654 protected:
1655   bool canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op);
1656   void AddPseudoTwoAddrDeps();
1657   void PrescheduleNodesWithMultipleUses();
1658   void CalculateSethiUllmanNumbers();
1659 };
1660
1661 template<class SF>
1662 static SUnit *popFromQueueImpl(std::vector<SUnit*> &Q, SF &Picker) {
1663   std::vector<SUnit *>::iterator Best = Q.begin();
1664   for (std::vector<SUnit *>::iterator I = llvm::next(Q.begin()),
1665          E = Q.end(); I != E; ++I)
1666     if (Picker(*Best, *I))
1667       Best = I;
1668   SUnit *V = *Best;
1669   if (Best != prior(Q.end()))
1670     std::swap(*Best, Q.back());
1671   Q.pop_back();
1672   return V;
1673 }
1674
1675 template<class SF>
1676 SUnit *popFromQueue(std::vector<SUnit*> &Q, SF &Picker, ScheduleDAG *DAG) {
1677 #ifndef NDEBUG
1678   if (DAG->StressSched) {
1679     reverse_sort<SF> RPicker(Picker);
1680     return popFromQueueImpl(Q, RPicker);
1681   }
1682 #endif
1683   (void)DAG;
1684   return popFromQueueImpl(Q, Picker);
1685 }
1686
1687 template<class SF>
1688 class RegReductionPriorityQueue : public RegReductionPQBase {
1689   SF Picker;
1690
1691 public:
1692   RegReductionPriorityQueue(MachineFunction &mf,
1693                             bool tracksrp,
1694                             const TargetInstrInfo *tii,
1695                             const TargetRegisterInfo *tri,
1696                             const TargetLowering *tli)
1697     : RegReductionPQBase(mf, SF::HasReadyFilter, tracksrp, tii, tri, tli),
1698       Picker(this) {}
1699
1700   bool isBottomUp() const { return SF::IsBottomUp; }
1701
1702   bool isReady(SUnit *U) const {
1703     return Picker.HasReadyFilter && Picker.isReady(U, getCurCycle());
1704   }
1705
1706   SUnit *pop() {
1707     if (Queue.empty()) return NULL;
1708
1709     SUnit *V = popFromQueue(Queue, Picker, scheduleDAG);
1710     V->NodeQueueId = 0;
1711     return V;
1712   }
1713
1714   void dump(ScheduleDAG *DAG) const {
1715     // Emulate pop() without clobbering NodeQueueIds.
1716     std::vector<SUnit*> DumpQueue = Queue;
1717     SF DumpPicker = Picker;
1718     while (!DumpQueue.empty()) {
1719       SUnit *SU = popFromQueue(DumpQueue, DumpPicker, scheduleDAG);
1720       dbgs() << "Height " << SU->getHeight() << ": ";
1721       SU->dump(DAG);
1722     }
1723   }
1724 };
1725
1726 typedef RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort>
1727 BURegReductionPriorityQueue;
1728
1729 typedef RegReductionPriorityQueue<src_ls_rr_sort>
1730 SrcRegReductionPriorityQueue;
1731
1732 typedef RegReductionPriorityQueue<hybrid_ls_rr_sort>
1733 HybridBURRPriorityQueue;
1734
1735 typedef RegReductionPriorityQueue<ilp_ls_rr_sort>
1736 ILPBURRPriorityQueue;
1737 } // end anonymous namespace
1738
1739 //===----------------------------------------------------------------------===//
1740 //           Static Node Priority for Register Pressure Reduction
1741 //===----------------------------------------------------------------------===//
1742
1743 // Check for special nodes that bypass scheduling heuristics.
1744 // Currently this pushes TokenFactor nodes down, but may be used for other
1745 // pseudo-ops as well.
1746 //
1747 // Return -1 to schedule right above left, 1 for left above right.
1748 // Return 0 if no bias exists.
1749 static int checkSpecialNodes(const SUnit *left, const SUnit *right) {
1750   bool LSchedLow = left->isScheduleLow;
1751   bool RSchedLow = right->isScheduleLow;
1752   if (LSchedLow != RSchedLow)
1753     return LSchedLow < RSchedLow ? 1 : -1;
1754   return 0;
1755 }
1756
1757 /// CalcNodeSethiUllmanNumber - Compute Sethi Ullman number.
1758 /// Smaller number is the higher priority.
1759 static unsigned
1760 CalcNodeSethiUllmanNumber(const SUnit *SU, std::vector<unsigned> &SUNumbers) {
1761   unsigned &SethiUllmanNumber = SUNumbers[SU->NodeNum];
1762   if (SethiUllmanNumber != 0)
1763     return SethiUllmanNumber;
1764
1765   unsigned Extra = 0;
1766   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1767        I != E; ++I) {
1768     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
1769     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1770     unsigned PredSethiUllman = CalcNodeSethiUllmanNumber(PredSU, SUNumbers);
1771     if (PredSethiUllman > SethiUllmanNumber) {
1772       SethiUllmanNumber = PredSethiUllman;
1773       Extra = 0;
1774     } else if (PredSethiUllman == SethiUllmanNumber)
1775       ++Extra;
1776   }
1777
1778   SethiUllmanNumber += Extra;
1779
1780   if (SethiUllmanNumber == 0)
1781     SethiUllmanNumber = 1;
1782
1783   return SethiUllmanNumber;
1784 }
1785
1786 /// CalculateSethiUllmanNumbers - Calculate Sethi-Ullman numbers of all
1787 /// scheduling units.
1788 void RegReductionPQBase::CalculateSethiUllmanNumbers() {
1789   SethiUllmanNumbers.assign(SUnits->size(), 0);
1790
1791   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i)
1792     CalcNodeSethiUllmanNumber(&(*SUnits)[i], SethiUllmanNumbers);
1793 }
1794
1795 void RegReductionPQBase::addNode(const SUnit *SU) {
1796   unsigned SUSize = SethiUllmanNumbers.size();
1797   if (SUnits->size() > SUSize)
1798     SethiUllmanNumbers.resize(SUSize*2, 0);
1799   CalcNodeSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1800 }
1801
1802 void RegReductionPQBase::updateNode(const SUnit *SU) {
1803   SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum] = 0;
1804   CalcNodeSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1805 }
1806
1807 // Lower priority means schedule further down. For bottom-up scheduling, lower
1808 // priority SUs are scheduled before higher priority SUs.
1809 unsigned RegReductionPQBase::getNodePriority(const SUnit *SU) const {
1810   assert(SU->NodeNum < SethiUllmanNumbers.size());
1811   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
1812   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
1813     // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
1814     // avoid spilling.
1815     return 0;
1816   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
1817       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
1818       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
1819     // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
1820     // close to their uses to facilitate coalescing.
1821     return 0;
1822   if (SU->NumSuccs == 0 && SU->NumPreds != 0)
1823     // If SU does not have a register use, i.e. it doesn't produce a value
1824     // that would be consumed (e.g. store), then it terminates a chain of
1825     // computation.  Give it a large SethiUllman number so it will be
1826     // scheduled right before its predecessors that it doesn't lengthen
1827     // their live ranges.
1828     return 0xffff;
1829   if (SU->NumPreds == 0 && SU->NumSuccs != 0)
1830     // If SU does not have a register def, schedule it close to its uses
1831     // because it does not lengthen any live ranges.
1832     return 0;
1833 #if 1
1834   return SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1835 #else
1836   unsigned Priority = SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1837   if (SU->isCallOp) {
1838     // FIXME: This assumes all of the defs are used as call operands.
1839     int NP = (int)Priority - SU->getNode()->getNumValues();
1840     return (NP > 0) ? NP : 0;
1841   }
1842   return Priority;
1843 #endif
1844 }
1845
1846 //===----------------------------------------------------------------------===//
1847 //                     Register Pressure Tracking
1848 //===----------------------------------------------------------------------===//
1849
1850 void RegReductionPQBase::dumpRegPressure() const {
1851   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
1852          E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I) {
1853     const TargetRegisterClass *RC = *I;
1854     unsigned Id = RC->getID();
1855     unsigned RP = RegPressure[Id];
1856     if (!RP) continue;
1857     DEBUG(dbgs() << RC->getName() << ": " << RP << " / " << RegLimit[Id]
1858           << '\n');
1859   }
1860 }
1861
1862 bool RegReductionPQBase::HighRegPressure(const SUnit *SU) const {
1863   if (!TLI)
1864     return false;
1865
1866   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
1867        I != E; ++I) {
1868     if (I->isCtrl())
1869       continue;
1870     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1871     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1872     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1873     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1874       continue;
1875     }
1876     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1877          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance()) {
1878       unsigned RCId, Cost;
1879       GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
1880
1881       if ((RegPressure[RCId] + Cost) >= RegLimit[RCId])
1882         return true;
1883     }
1884   }
1885   return false;
1886 }
1887
1888 bool RegReductionPQBase::MayReduceRegPressure(SUnit *SU) const {
1889   const SDNode *N = SU->getNode();
1890
1891   if (!N->isMachineOpcode() || !SU->NumSuccs)
1892     return false;
1893
1894   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1895   for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
1896     EVT VT = N->getValueType(i);
1897     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1898       continue;
1899     unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1900     if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1901       return true;
1902   }
1903   return false;
1904 }
1905
1906 // Compute the register pressure contribution by this instruction by count up
1907 // for uses that are not live and down for defs. Only count register classes
1908 // that are already under high pressure. As a side effect, compute the number of
1909 // uses of registers that are already live.
1910 //
1911 // FIXME: This encompasses the logic in HighRegPressure and MayReduceRegPressure
1912 // so could probably be factored.
1913 int RegReductionPQBase::RegPressureDiff(SUnit *SU, unsigned &LiveUses) const {
1914   LiveUses = 0;
1915   int PDiff = 0;
1916   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
1917        I != E; ++I) {
1918     if (I->isCtrl())
1919       continue;
1920     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1921     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1922     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1923     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1924       if (PredSU->getNode()->isMachineOpcode())
1925         ++LiveUses;
1926       continue;
1927     }
1928     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1929          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance()) {
1930       EVT VT = RegDefPos.GetValue();
1931       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1932       if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1933         ++PDiff;
1934     }
1935   }
1936   const SDNode *N = SU->getNode();
1937
1938   if (!N || !N->isMachineOpcode() || !SU->NumSuccs)
1939     return PDiff;
1940
1941   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1942   for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
1943     EVT VT = N->getValueType(i);
1944     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1945       continue;
1946     unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1947     if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1948       --PDiff;
1949   }
1950   return PDiff;
1951 }
1952
1953 void RegReductionPQBase::ScheduledNode(SUnit *SU) {
1954   if (!TracksRegPressure)
1955     return;
1956
1957   if (!SU->getNode())
1958     return;
1959
1960   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1961        I != E; ++I) {
1962     if (I->isCtrl())
1963       continue;
1964     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1965     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1966     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1967     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1968       continue;
1969     }
1970     // FIXME: The ScheduleDAG currently loses information about which of a
1971     // node's values is consumed by each dependence. Consequently, if the node
1972     // defines multiple register classes, we don't know which to pressurize
1973     // here. Instead the following loop consumes the register defs in an
1974     // arbitrary order. At least it handles the common case of clustered loads
1975     // to the same class. For precise liveness, each SDep needs to indicate the
1976     // result number. But that tightly couples the ScheduleDAG with the
1977     // SelectionDAG making updates tricky. A simpler hack would be to attach a
1978     // value type or register class to SDep.
1979     //
1980     // The most important aspect of register tracking is balancing the increase
1981     // here with the reduction further below. Note that this SU may use multiple
1982     // defs in PredSU. The can't be determined here, but we've already
1983     // compensated by reducing NumRegDefsLeft in PredSU during
1984     // ScheduleDAGSDNodes::AddSchedEdges.
1985     --PredSU->NumRegDefsLeft;
1986     unsigned SkipRegDefs = PredSU->NumRegDefsLeft;
1987     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1988          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance(), --SkipRegDefs) {
1989       if (SkipRegDefs)
1990         continue;
1991
1992       unsigned RCId, Cost;
1993       GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
1994       RegPressure[RCId] += Cost;
1995       break;
1996     }
1997   }
1998
1999   // We should have this assert, but there may be dead SDNodes that never
2000   // materialize as SUnits, so they don't appear to generate liveness.
2001   //assert(SU->NumRegDefsLeft == 0 && "not all regdefs have scheduled uses");
2002   int SkipRegDefs = (int)SU->NumRegDefsLeft;
2003   for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(SU, scheduleDAG);
2004        RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance(), --SkipRegDefs) {
2005     if (SkipRegDefs > 0)
2006       continue;
2007     unsigned RCId, Cost;
2008     GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost);
2009     if (RegPressure[RCId] < Cost) {
2010       // Register pressure tracking is imprecise. This can happen. But we try
2011       // hard not to let it happen because it likely results in poor scheduling.
2012       DEBUG(dbgs() << "  SU(" << SU->NodeNum << ") has too many regdefs\n");
2013       RegPressure[RCId] = 0;
2014     }
2015     else {
2016       RegPressure[RCId] -= Cost;
2017     }
2018   }
2019   dumpRegPressure();
2020 }
2021
2022 void RegReductionPQBase::UnscheduledNode(SUnit *SU) {
2023   if (!TracksRegPressure)
2024     return;
2025
2026   const SDNode *N = SU->getNode();
2027   if (!N) return;
2028
2029   if (!N->isMachineOpcode()) {
2030     if (N->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
2031       return;
2032   } else {
2033     unsigned Opc = N->getMachineOpcode();
2034     if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2035         Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2036         Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
2037         Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE ||
2038         Opc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
2039       return;
2040   }
2041
2042   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2043        I != E; ++I) {
2044     if (I->isCtrl())
2045       continue;
2046     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2047     // NumSuccsLeft counts all deps. Don't compare it with NumSuccs which only
2048     // counts data deps.
2049     if (PredSU->NumSuccsLeft != PredSU->Succs.size())
2050       continue;
2051     const SDNode *PN = PredSU->getNode();
2052     if (!PN->isMachineOpcode()) {
2053       if (PN->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2054         EVT VT = PN->getValueType(0);
2055         unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2056         RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2057       }
2058       continue;
2059     }
2060     unsigned POpc = PN->getMachineOpcode();
2061     if (POpc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
2062       continue;
2063     if (POpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2064         POpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2065         POpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
2066       EVT VT = PN->getValueType(0);
2067       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2068       RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2069       continue;
2070     }
2071     unsigned NumDefs = TII->get(PN->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2072     for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
2073       EVT VT = PN->getValueType(i);
2074       if (!PN->hasAnyUseOfValue(i))
2075         continue;
2076       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2077       if (RegPressure[RCId] < TLI->getRepRegClassCostFor(VT))
2078         // Register pressure tracking is imprecise. This can happen.
2079         RegPressure[RCId] = 0;
2080       else
2081         RegPressure[RCId] -= TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2082     }
2083   }
2084
2085   // Check for isMachineOpcode() as PrescheduleNodesWithMultipleUses()
2086   // may transfer data dependencies to CopyToReg.
2087   if (SU->NumSuccs && N->isMachineOpcode()) {
2088     unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2089     for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2090       EVT VT = N->getValueType(i);
2091       if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
2092         continue;
2093       if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
2094         continue;
2095       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2096       RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2097     }
2098   }
2099
2100   dumpRegPressure();
2101 }
2102
2103 //===----------------------------------------------------------------------===//
2104 //           Dynamic Node Priority for Register Pressure Reduction
2105 //===----------------------------------------------------------------------===//
2106
2107 /// closestSucc - Returns the scheduled cycle of the successor which is
2108 /// closest to the current cycle.
2109 static unsigned closestSucc(const SUnit *SU) {
2110   unsigned MaxHeight = 0;
2111   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
2112        I != E; ++I) {
2113     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain succs
2114     unsigned Height = I->getSUnit()->getHeight();
2115     // If there are bunch of CopyToRegs stacked up, they should be considered
2116     // to be at the same position.
2117     if (I->getSUnit()->getNode() &&
2118         I->getSUnit()->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
2119       Height = closestSucc(I->getSUnit())+1;
2120     if (Height > MaxHeight)
2121       MaxHeight = Height;
2122   }
2123   return MaxHeight;
2124 }
2125
2126 /// calcMaxScratches - Returns an cost estimate of the worse case requirement
2127 /// for scratch registers, i.e. number of data dependencies.
2128 static unsigned calcMaxScratches(const SUnit *SU) {
2129   unsigned Scratches = 0;
2130   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2131        I != E; ++I) {
2132     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2133     Scratches++;
2134   }
2135   return Scratches;
2136 }
2137
2138 /// hasOnlyLiveInOpers - Return true if SU has only value predecessors that are
2139 /// CopyFromReg from a virtual register.
2140 static bool hasOnlyLiveInOpers(const SUnit *SU) {
2141   bool RetVal = false;
2142   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2143        I != E; ++I) {
2144     if (I->isCtrl()) continue;
2145     const SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2146     if (PredSU->getNode() &&
2147         PredSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2148       unsigned Reg =
2149         cast<RegisterSDNode>(PredSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
2150       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2151         RetVal = true;
2152         continue;
2153       }
2154     }
2155     return false;
2156   }
2157   return RetVal;
2158 }
2159
2160 /// hasOnlyLiveOutUses - Return true if SU has only value successors that are
2161 /// CopyToReg to a virtual register. This SU def is probably a liveout and
2162 /// it has no other use. It should be scheduled closer to the terminator.
2163 static bool hasOnlyLiveOutUses(const SUnit *SU) {
2164   bool RetVal = false;
2165   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
2166        I != E; ++I) {
2167     if (I->isCtrl()) continue;
2168     const SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
2169     if (SuccSU->getNode() && SuccSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
2170       unsigned Reg =
2171         cast<RegisterSDNode>(SuccSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
2172       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2173         RetVal = true;
2174         continue;
2175       }
2176     }
2177     return false;
2178   }
2179   return RetVal;
2180 }
2181
2182 // Set isVRegCycle for a node with only live in opers and live out uses. Also
2183 // set isVRegCycle for its CopyFromReg operands.
2184 //
2185 // This is only relevant for single-block loops, in which case the VRegCycle
2186 // node is likely an induction variable in which the operand and target virtual
2187 // registers should be coalesced (e.g. pre/post increment values). Setting the
2188 // isVRegCycle flag helps the scheduler prioritize other uses of the same
2189 // CopyFromReg so that this node becomes the virtual register "kill". This
2190 // avoids interference between the values live in and out of the block and
2191 // eliminates a copy inside the loop.
2192 static void initVRegCycle(SUnit *SU) {
2193   if (DisableSchedVRegCycle)
2194     return;
2195
2196   if (!hasOnlyLiveInOpers(SU) || !hasOnlyLiveOutUses(SU))
2197     return;
2198
2199   DEBUG(dbgs() << "VRegCycle: SU(" << SU->NodeNum << ")\n");
2200
2201   SU->isVRegCycle = true;
2202
2203   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2204        I != E; ++I) {
2205     if (I->isCtrl()) continue;
2206     I->getSUnit()->isVRegCycle = true;
2207   }
2208 }
2209
2210 // After scheduling the definition of a VRegCycle, clear the isVRegCycle flag of
2211 // CopyFromReg operands. We should no longer penalize other uses of this VReg.
2212 static void resetVRegCycle(SUnit *SU) {
2213   if (!SU->isVRegCycle)
2214     return;
2215
2216   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
2217        I != E; ++I) {
2218     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2219     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2220     if (PredSU->isVRegCycle) {
2221       assert(PredSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
2222              "VRegCycle def must be CopyFromReg");
2223       I->getSUnit()->isVRegCycle = 0;
2224     }
2225   }
2226 }
2227
2228 // Return true if this SUnit uses a CopyFromReg node marked as a VRegCycle. This
2229 // means a node that defines the VRegCycle has not been scheduled yet.
2230 static bool hasVRegCycleUse(const SUnit *SU) {
2231   // If this SU also defines the VReg, don't hoist it as a "use".
2232   if (SU->isVRegCycle)
2233     return false;
2234
2235   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
2236        I != E; ++I) {
2237     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2238     if (I->getSUnit()->isVRegCycle &&
2239         I->getSUnit()->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2240       DEBUG(dbgs() << "  VReg cycle use: SU (" << SU->NodeNum << ")\n");
2241       return true;
2242     }
2243   }
2244   return false;
2245 }
2246
2247 // Check for either a dependence (latency) or resource (hazard) stall.
2248 //
2249 // Note: The ScheduleHazardRecognizer interface requires a non-const SU.
2250 static bool BUHasStall(SUnit *SU, int Height, RegReductionPQBase *SPQ) {
2251   if ((int)SPQ->getCurCycle() < Height) return true;
2252   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, 0)
2253       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2254     return true;
2255   return false;
2256 }
2257
2258 // Return -1 if left has higher priority, 1 if right has higher priority.
2259 // Return 0 if latency-based priority is equivalent.
2260 static int BUCompareLatency(SUnit *left, SUnit *right, bool checkPref,
2261                             RegReductionPQBase *SPQ) {
2262   // Scheduling an instruction that uses a VReg whose postincrement has not yet
2263   // been scheduled will induce a copy. Model this as an extra cycle of latency.
2264   int LPenalty = hasVRegCycleUse(left) ? 1 : 0;
2265   int RPenalty = hasVRegCycleUse(right) ? 1 : 0;
2266   int LHeight = (int)left->getHeight() + LPenalty;
2267   int RHeight = (int)right->getHeight() + RPenalty;
2268
2269   bool LStall = (!checkPref || left->SchedulingPref == Sched::ILP) &&
2270     BUHasStall(left, LHeight, SPQ);
2271   bool RStall = (!checkPref || right->SchedulingPref == Sched::ILP) &&
2272     BUHasStall(right, RHeight, SPQ);
2273
2274   // If scheduling one of the node will cause a pipeline stall, delay it.
2275   // If scheduling either one of the node will cause a pipeline stall, sort
2276   // them according to their height.
2277   if (LStall) {
2278     if (!RStall)
2279       return 1;
2280     if (LHeight != RHeight)
2281       return LHeight > RHeight ? 1 : -1;
2282   } else if (RStall)
2283     return -1;
2284
2285   // If either node is scheduling for latency, sort them by height/depth
2286   // and latency.
2287   if (!checkPref || (left->SchedulingPref == Sched::ILP ||
2288                      right->SchedulingPref == Sched::ILP)) {
2289     if (DisableSchedCycles) {
2290       if (LHeight != RHeight)
2291         return LHeight > RHeight ? 1 : -1;
2292     }
2293     else {
2294       // If neither instruction stalls (!LStall && !RStall) then
2295       // its height is already covered so only its depth matters. We also reach
2296       // this if both stall but have the same height.
2297       int LDepth = left->getDepth() - LPenalty;
2298       int RDepth = right->getDepth() - RPenalty;
2299       if (LDepth != RDepth) {
2300         DEBUG(dbgs() << "  Comparing latency of SU (" << left->NodeNum
2301               << ") depth " << LDepth << " vs SU (" << right->NodeNum
2302               << ") depth " << RDepth << "\n");
2303         return LDepth < RDepth ? 1 : -1;
2304       }
2305     }
2306     if (left->Latency != right->Latency)
2307       return left->Latency > right->Latency ? 1 : -1;
2308   }
2309   return 0;
2310 }
2311
2312 static bool BURRSort(SUnit *left, SUnit *right, RegReductionPQBase *SPQ) {
2313   // Schedule physical register definitions close to their use. This is
2314   // motivated by microarchitectures that can fuse cmp+jump macro-ops. But as
2315   // long as shortening physreg live ranges is generally good, we can defer
2316   // creating a subtarget hook.
2317   if (!DisableSchedPhysRegJoin) {
2318     bool LHasPhysReg = left->hasPhysRegDefs;
2319     bool RHasPhysReg = right->hasPhysRegDefs;
2320     if (LHasPhysReg != RHasPhysReg) {
2321       #ifndef NDEBUG
2322       const char *PhysRegMsg[] = {" has no physreg", " defines a physreg"};
2323       #endif
2324       DEBUG(dbgs() << "  SU (" << left->NodeNum << ") "
2325             << PhysRegMsg[LHasPhysReg] << " SU(" << right->NodeNum << ") "
2326             << PhysRegMsg[RHasPhysReg] << "\n");
2327       return LHasPhysReg < RHasPhysReg;
2328     }
2329   }
2330
2331   // Prioritize by Sethi-Ulmann number and push CopyToReg nodes down.
2332   unsigned LPriority = SPQ->getNodePriority(left);
2333   unsigned RPriority = SPQ->getNodePriority(right);
2334
2335   // Be really careful about hoisting call operands above previous calls.
2336   // Only allows it if it would reduce register pressure.
2337   if (left->isCall && right->isCallOp) {
2338     unsigned RNumVals = right->getNode()->getNumValues();
2339     RPriority = (RPriority > RNumVals) ? (RPriority - RNumVals) : 0;
2340   }
2341   if (right->isCall && left->isCallOp) {
2342     unsigned LNumVals = left->getNode()->getNumValues();
2343     LPriority = (LPriority > LNumVals) ? (LPriority - LNumVals) : 0;
2344   }
2345
2346   if (LPriority != RPriority)
2347     return LPriority > RPriority;
2348
2349   // One or both of the nodes are calls and their sethi-ullman numbers are the
2350   // same, then keep source order.
2351   if (left->isCall || right->isCall) {
2352     unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
2353     unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
2354
2355     // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
2356     // the preference.
2357     if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
2358       return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
2359   }
2360
2361   // Try schedule def + use closer when Sethi-Ullman numbers are the same.
2362   // e.g.
2363   // t1 = op t2, c1
2364   // t3 = op t4, c2
2365   //
2366   // and the following instructions are both ready.
2367   // t2 = op c3
2368   // t4 = op c4
2369   //
2370   // Then schedule t2 = op first.
2371   // i.e.
2372   // t4 = op c4
2373   // t2 = op c3
2374   // t1 = op t2, c1
2375   // t3 = op t4, c2
2376   //
2377   // This creates more short live intervals.
2378   unsigned LDist = closestSucc(left);
2379   unsigned RDist = closestSucc(right);
2380   if (LDist != RDist)
2381     return LDist < RDist;
2382
2383   // How many registers becomes live when the node is scheduled.
2384   unsigned LScratch = calcMaxScratches(left);
2385   unsigned RScratch = calcMaxScratches(right);
2386   if (LScratch != RScratch)
2387     return LScratch > RScratch;
2388
2389   // Comparing latency against a call makes little sense unless the node
2390   // is register pressure-neutral.
2391   if ((left->isCall && RPriority > 0) || (right->isCall && LPriority > 0))
2392     return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
2393
2394   // Do not compare latencies when one or both of the nodes are calls.
2395   if (!DisableSchedCycles &&
2396       !(left->isCall || right->isCall)) {
2397     int result = BUCompareLatency(left, right, false /*checkPref*/, SPQ);
2398     if (result != 0)
2399       return result > 0;
2400   }
2401   else {
2402     if (left->getHeight() != right->getHeight())
2403       return left->getHeight() > right->getHeight();
2404
2405     if (left->getDepth() != right->getDepth())
2406       return left->getDepth() < right->getDepth();
2407   }
2408
2409   assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId &&
2410          "NodeQueueId cannot be zero");
2411   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
2412 }
2413
2414 // Bottom up
2415 bool bu_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2416   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2417     return res > 0;
2418
2419   return BURRSort(left, right, SPQ);
2420 }
2421
2422 // Source order, otherwise bottom up.
2423 bool src_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2424   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2425     return res > 0;
2426
2427   unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
2428   unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
2429
2430   // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
2431   // the preference.
2432   if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
2433     return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
2434
2435   return BURRSort(left, right, SPQ);
2436 }
2437
2438 // If the time between now and when the instruction will be ready can cover
2439 // the spill code, then avoid adding it to the ready queue. This gives long
2440 // stalls highest priority and allows hoisting across calls. It should also
2441 // speed up processing the available queue.
2442 bool hybrid_ls_rr_sort::isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const {
2443   static const unsigned ReadyDelay = 3;
2444
2445   if (SPQ->MayReduceRegPressure(SU)) return true;
2446
2447   if (SU->getHeight() > (CurCycle + ReadyDelay)) return false;
2448
2449   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, -ReadyDelay)
2450       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2451     return false;
2452
2453   return true;
2454 }
2455
2456 // Return true if right should be scheduled with higher priority than left.
2457 bool hybrid_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2458   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2459     return res > 0;
2460
2461   if (left->isCall || right->isCall)
2462     // No way to compute latency of calls.
2463     return BURRSort(left, right, SPQ);
2464
2465   bool LHigh = SPQ->HighRegPressure(left);
2466   bool RHigh = SPQ->HighRegPressure(right);
2467   // Avoid causing spills. If register pressure is high, schedule for
2468   // register pressure reduction.
2469   if (LHigh && !RHigh) {
2470     DEBUG(dbgs() << "  pressure SU(" << left->NodeNum << ") > SU("
2471           << right->NodeNum << ")\n");
2472     return true;
2473   }
2474   else if (!LHigh && RHigh) {
2475     DEBUG(dbgs() << "  pressure SU(" << right->NodeNum << ") > SU("
2476           << left->NodeNum << ")\n");
2477     return false;
2478   }
2479   if (!LHigh && !RHigh) {
2480     int result = BUCompareLatency(left, right, true /*checkPref*/, SPQ);
2481     if (result != 0)
2482       return result > 0;
2483   }
2484   return BURRSort(left, right, SPQ);
2485 }
2486
2487 // Schedule as many instructions in each cycle as possible. So don't make an
2488 // instruction available unless it is ready in the current cycle.
2489 bool ilp_ls_rr_sort::isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const {
2490   if (SU->getHeight() > CurCycle) return false;
2491
2492   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, 0)
2493       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2494     return false;
2495
2496   return true;
2497 }
2498
2499 static bool canEnableCoalescing(SUnit *SU) {
2500   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
2501   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
2502     // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
2503     // avoid spilling.
2504     return true;
2505
2506   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2507       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
2508       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
2509     // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
2510     // close to their uses to facilitate coalescing.
2511     return true;
2512
2513   if (SU->NumPreds == 0 && SU->NumSuccs != 0)
2514     // If SU does not have a register def, schedule it close to its uses
2515     // because it does not lengthen any live ranges.
2516     return true;
2517
2518   return false;
2519 }
2520
2521 // list-ilp is currently an experimental scheduler that allows various
2522 // heuristics to be enabled prior to the normal register reduction logic.
2523 bool ilp_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2524   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2525     return res > 0;
2526
2527   if (left->isCall || right->isCall)
2528     // No way to compute latency of calls.
2529     return BURRSort(left, right, SPQ);
2530
2531   unsigned LLiveUses = 0, RLiveUses = 0;
2532   int LPDiff = 0, RPDiff = 0;
2533   if (!DisableSchedRegPressure || !DisableSchedLiveUses) {
2534     LPDiff = SPQ->RegPressureDiff(left, LLiveUses);
2535     RPDiff = SPQ->RegPressureDiff(right, RLiveUses);
2536   }
2537   if (!DisableSchedRegPressure && LPDiff != RPDiff) {
2538     DEBUG(dbgs() << "RegPressureDiff SU(" << left->NodeNum << "): " << LPDiff
2539           << " != SU(" << right->NodeNum << "): " << RPDiff << "\n");
2540     return LPDiff > RPDiff;
2541   }
2542
2543   if (!DisableSchedRegPressure && (LPDiff > 0 || RPDiff > 0)) {
2544     bool LReduce = canEnableCoalescing(left);
2545     bool RReduce = canEnableCoalescing(right);
2546     if (LReduce && !RReduce) return false;
2547     if (RReduce && !LReduce) return true;
2548   }
2549
2550   if (!DisableSchedLiveUses && (LLiveUses != RLiveUses)) {
2551     DEBUG(dbgs() << "Live uses SU(" << left->NodeNum << "): " << LLiveUses
2552           << " != SU(" << right->NodeNum << "): " << RLiveUses << "\n");
2553     return LLiveUses < RLiveUses;
2554   }
2555
2556   if (!DisableSchedStalls) {
2557     bool LStall = BUHasStall(left, left->getHeight(), SPQ);
2558     bool RStall = BUHasStall(right, right->getHeight(), SPQ);
2559     if (LStall != RStall)
2560       return left->getHeight() > right->getHeight();
2561   }
2562
2563   if (!DisableSchedCriticalPath) {
2564     int spread = (int)left->getDepth() - (int)right->getDepth();
2565     if (std::abs(spread) > MaxReorderWindow) {
2566       DEBUG(dbgs() << "Depth of SU(" << left->NodeNum << "): "
2567             << left->getDepth() << " != SU(" << right->NodeNum << "): "
2568             << right->getDepth() << "\n");
2569       return left->getDepth() < right->getDepth();
2570     }
2571   }
2572
2573   if (!DisableSchedHeight && left->getHeight() != right->getHeight()) {
2574     int spread = (int)left->getHeight() - (int)right->getHeight();
2575     if (std::abs(spread) > MaxReorderWindow)
2576       return left->getHeight() > right->getHeight();
2577   }
2578
2579   return BURRSort(left, right, SPQ);
2580 }
2581
2582 void RegReductionPQBase::initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) {
2583   SUnits = &sunits;
2584   // Add pseudo dependency edges for two-address nodes.
2585   if (!Disable2AddrHack)
2586     AddPseudoTwoAddrDeps();
2587   // Reroute edges to nodes with multiple uses.
2588   if (!TracksRegPressure)
2589     PrescheduleNodesWithMultipleUses();
2590   // Calculate node priorities.
2591   CalculateSethiUllmanNumbers();
2592
2593   // For single block loops, mark nodes that look like canonical IV increments.
2594   if (scheduleDAG->BB->isSuccessor(scheduleDAG->BB)) {
2595     for (unsigned i = 0, e = sunits.size(); i != e; ++i) {
2596       initVRegCycle(&sunits[i]);
2597     }
2598   }
2599 }
2600
2601 //===----------------------------------------------------------------------===//
2602 //                    Preschedule for Register Pressure
2603 //===----------------------------------------------------------------------===//
2604
2605 bool RegReductionPQBase::canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op) {
2606   if (SU->isTwoAddress) {
2607     unsigned Opc = SU->getNode()->getMachineOpcode();
2608     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Opc);
2609     unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
2610     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands() - NumRes;
2611     for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
2612       if (MCID.getOperandConstraint(i+NumRes, MCOI::TIED_TO) != -1) {
2613         SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(i).getNode();
2614         if (DU->getNodeId() != -1 &&
2615             Op->OrigNode == &(*SUnits)[DU->getNodeId()])
2616           return true;
2617       }
2618     }
2619   }
2620   return false;
2621 }
2622
2623 /// canClobberReachingPhysRegUse - True if SU would clobber one of it's
2624 /// successor's explicit physregs whose definition can reach DepSU.
2625 /// i.e. DepSU should not be scheduled above SU.
2626 static bool canClobberReachingPhysRegUse(const SUnit *DepSU, const SUnit *SU,
2627                                          ScheduleDAGRRList *scheduleDAG,
2628                                          const TargetInstrInfo *TII,
2629                                          const TargetRegisterInfo *TRI) {
2630   const unsigned *ImpDefs
2631     = TII->get(SU->getNode()->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2632   if(!ImpDefs)
2633     return false;
2634
2635   for (SUnit::const_succ_iterator SI = SU->Succs.begin(), SE = SU->Succs.end();
2636        SI != SE; ++SI) {
2637     SUnit *SuccSU = SI->getSUnit();
2638     for (SUnit::const_pred_iterator PI = SuccSU->Preds.begin(),
2639            PE = SuccSU->Preds.end(); PI != PE; ++PI) {
2640       if (!PI->isAssignedRegDep())
2641         continue;
2642
2643       for (const unsigned *ImpDef = ImpDefs; *ImpDef; ++ImpDef) {
2644         // Return true if SU clobbers this physical register use and the
2645         // definition of the register reaches from DepSU. IsReachable queries a
2646         // topological forward sort of the DAG (following the successors).
2647         if (TRI->regsOverlap(*ImpDef, PI->getReg()) &&
2648             scheduleDAG->IsReachable(DepSU, PI->getSUnit()))
2649           return true;
2650       }
2651     }
2652   }
2653   return false;
2654 }
2655
2656 /// canClobberPhysRegDefs - True if SU would clobber one of SuccSU's
2657 /// physical register defs.
2658 static bool canClobberPhysRegDefs(const SUnit *SuccSU, const SUnit *SU,
2659                                   const TargetInstrInfo *TII,
2660                                   const TargetRegisterInfo *TRI) {
2661   SDNode *N = SuccSU->getNode();
2662   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2663   const unsigned *ImpDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2664   assert(ImpDefs && "Caller should check hasPhysRegDefs");
2665   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
2666        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
2667     if (!SUNode->isMachineOpcode())
2668       continue;
2669     const unsigned *SUImpDefs =
2670       TII->get(SUNode->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2671     if (!SUImpDefs)
2672       return false;
2673     for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2674       EVT VT = N->getValueType(i);
2675       if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
2676         continue;
2677       if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
2678         continue;
2679       unsigned Reg = ImpDefs[i - NumDefs];
2680       for (;*SUImpDefs; ++SUImpDefs) {
2681         unsigned SUReg = *SUImpDefs;
2682         if (TRI->regsOverlap(Reg, SUReg))
2683           return true;
2684       }
2685     }
2686   }
2687   return false;
2688 }
2689
2690 /// PrescheduleNodesWithMultipleUses - Nodes with multiple uses
2691 /// are not handled well by the general register pressure reduction
2692 /// heuristics. When presented with code like this:
2693 ///
2694 ///      N
2695 ///    / |
2696 ///   /  |
2697 ///  U  store
2698 ///  |
2699 /// ...
2700 ///
2701 /// the heuristics tend to push the store up, but since the
2702 /// operand of the store has another use (U), this would increase
2703 /// the length of that other use (the U->N edge).
2704 ///
2705 /// This function transforms code like the above to route U's
2706 /// dependence through the store when possible, like this:
2707 ///
2708 ///      N
2709 ///      ||
2710 ///      ||
2711 ///     store
2712 ///       |
2713 ///       U
2714 ///       |
2715 ///      ...
2716 ///
2717 /// This results in the store being scheduled immediately
2718 /// after N, which shortens the U->N live range, reducing
2719 /// register pressure.
2720 ///
2721 void RegReductionPQBase::PrescheduleNodesWithMultipleUses() {
2722   // Visit all the nodes in topological order, working top-down.
2723   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
2724     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
2725     // For now, only look at nodes with no data successors, such as stores.
2726     // These are especially important, due to the heuristics in
2727     // getNodePriority for nodes with no data successors.
2728     if (SU->NumSuccs != 0)
2729       continue;
2730     // For now, only look at nodes with exactly one data predecessor.
2731     if (SU->NumPreds != 1)
2732       continue;
2733     // Avoid prescheduling copies to virtual registers, which don't behave
2734     // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
2735     if (SDNode *N = SU->getNode())
2736       if (N->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
2737           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
2738             (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
2739         continue;
2740
2741     // Locate the single data predecessor.
2742     SUnit *PredSU = 0;
2743     for (SUnit::const_pred_iterator II = SU->Preds.begin(),
2744          EE = SU->Preds.end(); II != EE; ++II)
2745       if (!II->isCtrl()) {
2746         PredSU = II->getSUnit();
2747         break;
2748       }
2749     assert(PredSU);
2750
2751     // Don't rewrite edges that carry physregs, because that requires additional
2752     // support infrastructure.
2753     if (PredSU->hasPhysRegDefs)
2754       continue;
2755     // Short-circuit the case where SU is PredSU's only data successor.
2756     if (PredSU->NumSuccs == 1)
2757       continue;
2758     // Avoid prescheduling to copies from virtual registers, which don't behave
2759     // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
2760     if (SDNode *N = SU->getNode())
2761       if (N->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
2762           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
2763             (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
2764         continue;
2765
2766     // Perform checks on the successors of PredSU.
2767     for (SUnit::const_succ_iterator II = PredSU->Succs.begin(),
2768          EE = PredSU->Succs.end(); II != EE; ++II) {
2769       SUnit *PredSuccSU = II->getSUnit();
2770       if (PredSuccSU == SU) continue;
2771       // If PredSU has another successor with no data successors, for
2772       // now don't attempt to choose either over the other.
2773       if (PredSuccSU->NumSuccs == 0)
2774         goto outer_loop_continue;
2775       // Don't break physical register dependencies.
2776       if (SU->hasPhysRegClobbers && PredSuccSU->hasPhysRegDefs)
2777         if (canClobberPhysRegDefs(PredSuccSU, SU, TII, TRI))
2778           goto outer_loop_continue;
2779       // Don't introduce graph cycles.
2780       if (scheduleDAG->IsReachable(SU, PredSuccSU))
2781         goto outer_loop_continue;
2782     }
2783
2784     // Ok, the transformation is safe and the heuristics suggest it is
2785     // profitable. Update the graph.
2786     DEBUG(dbgs() << "    Prescheduling SU #" << SU->NodeNum
2787                  << " next to PredSU #" << PredSU->NodeNum
2788                  << " to guide scheduling in the presence of multiple uses\n");
2789     for (unsigned i = 0; i != PredSU->Succs.size(); ++i) {
2790       SDep Edge = PredSU->Succs[i];
2791       assert(!Edge.isAssignedRegDep());
2792       SUnit *SuccSU = Edge.getSUnit();
2793       if (SuccSU != SU) {
2794         Edge.setSUnit(PredSU);
2795         scheduleDAG->RemovePred(SuccSU, Edge);
2796         scheduleDAG->AddPred(SU, Edge);
2797         Edge.setSUnit(SU);
2798         scheduleDAG->AddPred(SuccSU, Edge);
2799         --i;
2800       }
2801     }
2802   outer_loop_continue:;
2803   }
2804 }
2805
2806 /// AddPseudoTwoAddrDeps - If two nodes share an operand and one of them uses
2807 /// it as a def&use operand. Add a pseudo control edge from it to the other
2808 /// node (if it won't create a cycle) so the two-address one will be scheduled
2809 /// first (lower in the schedule). If both nodes are two-address, favor the
2810 /// one that has a CopyToReg use (more likely to be a loop induction update).
2811 /// If both are two-address, but one is commutable while the other is not
2812 /// commutable, favor the one that's not commutable.
2813 void RegReductionPQBase::AddPseudoTwoAddrDeps() {
2814   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
2815     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
2816     if (!SU->isTwoAddress)
2817       continue;
2818
2819     SDNode *Node = SU->getNode();
2820     if (!Node || !Node->isMachineOpcode() || SU->getNode()->getGluedNode())
2821       continue;
2822
2823     bool isLiveOut = hasOnlyLiveOutUses(SU);
2824     unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
2825     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Opc);
2826     unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
2827     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands() - NumRes;
2828     for (unsigned j = 0; j != NumOps; ++j) {
2829       if (MCID.getOperandConstraint(j+NumRes, MCOI::TIED_TO) == -1)
2830         continue;
2831       SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(j).getNode();
2832       if (DU->getNodeId() == -1)
2833         continue;
2834       const SUnit *DUSU = &(*SUnits)[DU->getNodeId()];
2835       if (!DUSU) continue;
2836       for (SUnit::const_succ_iterator I = DUSU->Succs.begin(),
2837            E = DUSU->Succs.end(); I != E; ++I) {
2838         if (I->isCtrl()) continue;
2839         SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
2840         if (SuccSU == SU)
2841           continue;
2842         // Be conservative. Ignore if nodes aren't at roughly the same
2843         // depth and height.
2844         if (SuccSU->getHeight() < SU->getHeight() &&
2845             (SU->getHeight() - SuccSU->getHeight()) > 1)
2846           continue;
2847         // Skip past COPY_TO_REGCLASS nodes, so that the pseudo edge
2848         // constrains whatever is using the copy, instead of the copy
2849         // itself. In the case that the copy is coalesced, this
2850         // preserves the intent of the pseudo two-address heurietics.
2851         while (SuccSU->Succs.size() == 1 &&
2852                SuccSU->getNode()->isMachineOpcode() &&
2853                SuccSU->getNode()->getMachineOpcode() ==
2854                  TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS)
2855           SuccSU = SuccSU->Succs.front().getSUnit();
2856         // Don't constrain non-instruction nodes.
2857         if (!SuccSU->getNode() || !SuccSU->getNode()->isMachineOpcode())
2858           continue;
2859         // Don't constrain nodes with physical register defs if the
2860         // predecessor can clobber them.
2861         if (SuccSU->hasPhysRegDefs && SU->hasPhysRegClobbers) {
2862           if (canClobberPhysRegDefs(SuccSU, SU, TII, TRI))
2863             continue;
2864         }
2865         // Don't constrain EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG;
2866         // these may be coalesced away. We want them close to their uses.
2867         unsigned SuccOpc = SuccSU->getNode()->getMachineOpcode();
2868         if (SuccOpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2869             SuccOpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2870             SuccOpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG)
2871           continue;
2872         if (!canClobberReachingPhysRegUse(SuccSU, SU, scheduleDAG, TII, TRI) &&
2873             (!canClobber(SuccSU, DUSU) ||
2874              (isLiveOut && !hasOnlyLiveOutUses(SuccSU)) ||
2875              (!SU->isCommutable && SuccSU->isCommutable)) &&
2876             !scheduleDAG->IsReachable(SuccSU, SU)) {
2877           DEBUG(dbgs() << "    Adding a pseudo-two-addr edge from SU #"
2878                        << SU->NodeNum << " to SU #" << SuccSU->NodeNum << "\n");
2879           scheduleDAG->AddPred(SU, SDep(SuccSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
2880                                         /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
2881                                         /*isMustAlias=*/false,
2882                                         /*isArtificial=*/true));
2883         }
2884       }
2885     }
2886   }
2887 }
2888
2889 //===----------------------------------------------------------------------===//
2890 //                         Public Constructor Functions
2891 //===----------------------------------------------------------------------===//
2892
2893 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2894 llvm::createBURRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2895                                  CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2896   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2897   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2898   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2899
2900   BURegReductionPriorityQueue *PQ =
2901     new BURegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
2902   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ, OptLevel);
2903   PQ->setScheduleDAG(SD);
2904   return SD;
2905 }
2906
2907 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2908 llvm::createSourceListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2909                                    CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2910   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2911   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2912   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2913
2914   SrcRegReductionPriorityQueue *PQ =
2915     new SrcRegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, TII, TRI, 0);
2916   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ, OptLevel);
2917   PQ->setScheduleDAG(SD);
2918   return SD;
2919 }
2920
2921 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2922 llvm::createHybridListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2923                                    CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2924   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2925   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2926   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2927   const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
2928
2929   HybridBURRPriorityQueue *PQ =
2930     new HybridBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, TII, TRI, TLI);
2931
2932   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ, OptLevel);
2933   PQ->setScheduleDAG(SD);
2934   return SD;
2935 }
2936
2937 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2938 llvm::createILPListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2939                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2940   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2941   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2942   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2943   const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
2944
2945   ILPBURRPriorityQueue *PQ =
2946     new ILPBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, TII, TRI, TLI);
2947   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ, OptLevel);
2948   PQ->setScheduleDAG(SD);
2949   return SD;
2950 }