Recommit r232027 with PR22883 fixed: Add infrastructure for support of multiple memor...
[oota-llvm.git] / lib / Target / Hexagon / HexagonVLIWPacketizer.cpp
1 //===----- HexagonPacketizer.cpp - vliw packetizer ---------------------===//
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 a simple VLIW packetizer using DFA. The packetizer works on
11 // machine basic blocks. For each instruction I in BB, the packetizer consults
12 // the DFA to see if machine resources are available to execute I. If so, the
13 // packetizer checks if I depends on any instruction J in the current packet.
14 // If no dependency is found, I is added to current packet and machine resource
15 // is marked as taken. If any dependency is found, a target API call is made to
16 // prune the dependence.
17 //
18 //===----------------------------------------------------------------------===//
19 #include "llvm/CodeGen/DFAPacketizer.h"
20 #include "Hexagon.h"
21 #include "HexagonMachineFunctionInfo.h"
22 #include "HexagonRegisterInfo.h"
23 #include "HexagonSubtarget.h"
24 #include "HexagonTargetMachine.h"
25 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
26 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
27 #include "llvm/CodeGen/LatencyPriorityQueue.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionAnalysis.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
33 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
34 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
35 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
36 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAG.h"
37 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAGInstrs.h"
38 #include "llvm/CodeGen/ScheduleHazardRecognizer.h"
39 #include "llvm/CodeGen/SchedulerRegistry.h"
40 #include "llvm/MC/MCInstrItineraries.h"
41 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
42 #include "llvm/Support/Compiler.h"
43 #include "llvm/Support/Debug.h"
44 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
45 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
46 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
47 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
48 #include <map>
49 #include <vector>
50
51 using namespace llvm;
52
53 #define DEBUG_TYPE "packets"
54
55 static cl::opt<bool> PacketizeVolatiles("hexagon-packetize-volatiles",
56       cl::ZeroOrMore, cl::Hidden, cl::init(true),
57       cl::desc("Allow non-solo packetization of volatile memory references"));
58
59 namespace llvm {
60   void initializeHexagonPacketizerPass(PassRegistry&);
61 }
62
63
64 namespace {
65   class HexagonPacketizer : public MachineFunctionPass {
66
67   public:
68     static char ID;
69     HexagonPacketizer() : MachineFunctionPass(ID) {
70       initializeHexagonPacketizerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
71     }
72
73     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
74       AU.setPreservesCFG();
75       AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
76       AU.addRequired<MachineBranchProbabilityInfo>();
77       AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
78       AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
79       AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
80       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
81     }
82
83     const char *getPassName() const override {
84       return "Hexagon Packetizer";
85     }
86
87     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) override;
88   };
89   char HexagonPacketizer::ID = 0;
90
91   class HexagonPacketizerList : public VLIWPacketizerList {
92
93   private:
94
95     // Has the instruction been promoted to a dot-new instruction.
96     bool PromotedToDotNew;
97
98     // Has the instruction been glued to allocframe.
99     bool GlueAllocframeStore;
100
101     // Has the feeder instruction been glued to new value jump.
102     bool GlueToNewValueJump;
103
104     // Check if there is a dependence between some instruction already in this
105     // packet and this instruction.
106     bool Dependence;
107
108     // Only check for dependence if there are resources available to
109     // schedule this instruction.
110     bool FoundSequentialDependence;
111
112     /// \brief A handle to the branch probability pass.
113    const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI;
114
115    // Track MIs with ignored dependece.
116    std::vector<MachineInstr*> IgnoreDepMIs;
117
118   public:
119     // Ctor.
120     HexagonPacketizerList(MachineFunction &MF, MachineLoopInfo &MLI,
121                           const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI);
122
123     // initPacketizerState - initialize some internal flags.
124     void initPacketizerState() override;
125
126     // ignorePseudoInstruction - Ignore bundling of pseudo instructions.
127     bool ignorePseudoInstruction(MachineInstr *MI,
128                                  MachineBasicBlock *MBB) override;
129
130     // isSoloInstruction - return true if instruction MI can not be packetized
131     // with any other instruction, which means that MI itself is a packet.
132     bool isSoloInstruction(MachineInstr *MI) override;
133
134     // isLegalToPacketizeTogether - Is it legal to packetize SUI and SUJ
135     // together.
136     bool isLegalToPacketizeTogether(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) override;
137
138     // isLegalToPruneDependencies - Is it legal to prune dependece between SUI
139     // and SUJ.
140     bool isLegalToPruneDependencies(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) override;
141
142     MachineBasicBlock::iterator addToPacket(MachineInstr *MI) override;
143   private:
144     bool IsCallDependent(MachineInstr* MI, SDep::Kind DepType, unsigned DepReg);
145     bool PromoteToDotNew(MachineInstr* MI, SDep::Kind DepType,
146                          MachineBasicBlock::iterator &MII,
147                          const TargetRegisterClass* RC);
148     bool CanPromoteToDotNew(MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
149                             const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
150                             MachineBasicBlock::iterator &MII,
151                             const TargetRegisterClass *RC);
152     bool
153     CanPromoteToNewValue(MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
154                          const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
155                          MachineBasicBlock::iterator &MII);
156     bool CanPromoteToNewValueStore(
157         MachineInstr *MI, MachineInstr *PacketMI, unsigned DepReg,
158         const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit);
159     bool DemoteToDotOld(MachineInstr *MI);
160     bool ArePredicatesComplements(
161         MachineInstr *MI1, MachineInstr *MI2,
162         const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit);
163     bool RestrictingDepExistInPacket(MachineInstr *, unsigned,
164                                      const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &);
165     bool isNewifiable(MachineInstr* MI);
166     bool isCondInst(MachineInstr* MI);
167     bool tryAllocateResourcesForConstExt(MachineInstr* MI);
168     bool canReserveResourcesForConstExt(MachineInstr *MI);
169     void reserveResourcesForConstExt(MachineInstr* MI);
170     bool isNewValueInst(MachineInstr* MI);
171   };
172 }
173
174 INITIALIZE_PASS_BEGIN(HexagonPacketizer, "packets", "Hexagon Packetizer",
175                       false, false)
176 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineDominatorTree)
177 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineBranchProbabilityInfo)
178 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineLoopInfo)
179 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
180 INITIALIZE_PASS_END(HexagonPacketizer, "packets", "Hexagon Packetizer",
181                     false, false)
182
183
184 // HexagonPacketizerList Ctor.
185 HexagonPacketizerList::HexagonPacketizerList(
186     MachineFunction &MF, MachineLoopInfo &MLI,
187     const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI)
188     : VLIWPacketizerList(MF, MLI, true) {
189   this->MBPI = MBPI;
190 }
191
192 bool HexagonPacketizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
193   const TargetInstrInfo *TII = Fn.getSubtarget().getInstrInfo();
194   MachineLoopInfo &MLI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
195   const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI =
196     &getAnalysis<MachineBranchProbabilityInfo>();
197   // Instantiate the packetizer.
198   HexagonPacketizerList Packetizer(Fn, MLI, MBPI);
199
200   // DFA state table should not be empty.
201   assert(Packetizer.getResourceTracker() && "Empty DFA table!");
202
203   //
204   // Loop over all basic blocks and remove KILL pseudo-instructions
205   // These instructions confuse the dependence analysis. Consider:
206   // D0 = ...   (Insn 0)
207   // R0 = KILL R0, D0 (Insn 1)
208   // R0 = ... (Insn 2)
209   // Here, Insn 1 will result in the dependence graph not emitting an output
210   // dependence between Insn 0 and Insn 2. This can lead to incorrect
211   // packetization
212   //
213   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
214        MBB != MBBe; ++MBB) {
215     MachineBasicBlock::iterator End = MBB->end();
216     MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin();
217     while (MI != End) {
218       if (MI->isKill()) {
219         MachineBasicBlock::iterator DeleteMI = MI;
220         ++MI;
221         MBB->erase(DeleteMI);
222         End = MBB->end();
223         continue;
224       }
225       ++MI;
226     }
227   }
228
229   // Loop over all of the basic blocks.
230   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
231        MBB != MBBe; ++MBB) {
232     // Find scheduling regions and schedule / packetize each region.
233     unsigned RemainingCount = MBB->size();
234     for(MachineBasicBlock::iterator RegionEnd = MBB->end();
235         RegionEnd != MBB->begin();) {
236       // The next region starts above the previous region. Look backward in the
237       // instruction stream until we find the nearest boundary.
238       MachineBasicBlock::iterator I = RegionEnd;
239       for(;I != MBB->begin(); --I, --RemainingCount) {
240         if (TII->isSchedulingBoundary(std::prev(I), MBB, Fn))
241           break;
242       }
243       I = MBB->begin();
244
245       // Skip empty scheduling regions.
246       if (I == RegionEnd) {
247         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
248         --RemainingCount;
249         continue;
250       }
251       // Skip regions with one instruction.
252       if (I == std::prev(RegionEnd)) {
253         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
254         continue;
255       }
256
257       Packetizer.PacketizeMIs(MBB, I, RegionEnd);
258       RegionEnd = I;
259     }
260   }
261
262   return true;
263 }
264
265
266 static bool IsIndirectCall(MachineInstr* MI) {
267   return MI->getOpcode() == Hexagon::J2_callr;
268 }
269
270 // Reserve resources for constant extender. Trigure an assertion if
271 // reservation fail.
272 void HexagonPacketizerList::reserveResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
273   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
274   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
275   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
276                                                   MI->getDebugLoc());
277
278   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
279     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
280     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
281   } else {
282     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
283     llvm_unreachable("can not reserve resources for constant extender.");
284   }
285   return;
286 }
287
288 bool HexagonPacketizerList::canReserveResourcesForConstExt(MachineInstr *MI) {
289   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
290   assert((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
291          "Should only be called for constant extended instructions");
292   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
293   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
294                                                   MI->getDebugLoc());
295   bool CanReserve = ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI);
296   MF->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
297   return CanReserve;
298 }
299
300 // Allocate resources (i.e. 4 bytes) for constant extender. If succeed, return
301 // true, otherwise, return false.
302 bool HexagonPacketizerList::tryAllocateResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
303   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
304   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
305   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
306                                                   MI->getDebugLoc());
307
308   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
309     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
310     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
311     return true;
312   } else {
313     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
314     return false;
315   }
316 }
317
318
319 bool HexagonPacketizerList::IsCallDependent(MachineInstr* MI,
320                                           SDep::Kind DepType,
321                                           unsigned DepReg) {
322
323   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
324   const HexagonRegisterInfo *QRI =
325       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
326
327   // Check for lr dependence
328   if (DepReg == QRI->getRARegister()) {
329     return true;
330   }
331
332   if (QII->isDeallocRet(MI)) {
333     if (DepReg == QRI->getFrameRegister() ||
334         DepReg == QRI->getStackRegister())
335       return true;
336   }
337
338   // Check if this is a predicate dependence
339   const TargetRegisterClass* RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
340   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
341     return true;
342   }
343
344   //
345   // Lastly check for an operand used in an indirect call
346   // If we had an attribute for checking if an instruction is an indirect call,
347   // then we could have avoided this relatively brittle implementation of
348   // IsIndirectCall()
349   //
350   // Assumes that the first operand of the CALLr is the function address
351   //
352   if (IsIndirectCall(MI) && (DepType == SDep::Data)) {
353     MachineOperand MO = MI->getOperand(0);
354     if (MO.isReg() && MO.isUse() && (MO.getReg() == DepReg)) {
355       return true;
356     }
357   }
358
359   return false;
360 }
361
362 static bool IsRegDependence(const SDep::Kind DepType) {
363   return (DepType == SDep::Data || DepType == SDep::Anti ||
364           DepType == SDep::Output);
365 }
366
367 static bool IsDirectJump(MachineInstr* MI) {
368   return (MI->getOpcode() == Hexagon::J2_jump);
369 }
370
371 static bool IsSchedBarrier(MachineInstr* MI) {
372   switch (MI->getOpcode()) {
373   case Hexagon::Y2_barrier:
374     return true;
375   }
376   return false;
377 }
378
379 static bool IsControlFlow(MachineInstr* MI) {
380   return (MI->getDesc().isTerminator() || MI->getDesc().isCall());
381 }
382
383 static bool IsLoopN(MachineInstr *MI) {
384   return (MI->getOpcode() == Hexagon::J2_loop0i ||
385           MI->getOpcode() == Hexagon::J2_loop0r);
386 }
387
388 /// DoesModifyCalleeSavedReg - Returns true if the instruction modifies a
389 /// callee-saved register.
390 static bool DoesModifyCalleeSavedReg(MachineInstr *MI,
391                                      const TargetRegisterInfo *TRI) {
392   for (const MCPhysReg *CSR =
393            TRI->getCalleeSavedRegs(MI->getParent()->getParent());
394        *CSR; ++CSR) {
395     unsigned CalleeSavedReg = *CSR;
396     if (MI->modifiesRegister(CalleeSavedReg, TRI))
397       return true;
398   }
399   return false;
400 }
401
402 // Returns true if an instruction can be promoted to .new predicate
403 // or new-value store.
404 bool HexagonPacketizerList::isNewifiable(MachineInstr* MI) {
405   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
406   if ( isCondInst(MI) || QII->mayBeNewStore(MI))
407     return true;
408   else
409     return false;
410 }
411
412 bool HexagonPacketizerList::isCondInst (MachineInstr* MI) {
413   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
414   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
415                                     // bug 5670: until that is fixed,
416                                     // this portion is disabled.
417   if (   TID.isConditionalBranch()  // && !IsRegisterJump(MI)) ||
418       || QII->isConditionalTransfer(MI)
419       || QII->isConditionalALU32(MI)
420       || QII->isConditionalLoad(MI)
421       || QII->isConditionalStore(MI)) {
422     return true;
423   }
424   return false;
425 }
426
427
428 // Promote an instructiont to its .new form.
429 // At this time, we have already made a call to CanPromoteToDotNew
430 // and made sure that it can *indeed* be promoted.
431 bool HexagonPacketizerList::PromoteToDotNew(MachineInstr* MI,
432                         SDep::Kind DepType, MachineBasicBlock::iterator &MII,
433                         const TargetRegisterClass* RC) {
434
435   assert (DepType == SDep::Data);
436   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
437
438   int NewOpcode;
439   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass)
440     NewOpcode = QII->GetDotNewPredOp(MI, MBPI);
441   else
442     NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
443   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
444
445   return true;
446 }
447
448 bool HexagonPacketizerList::DemoteToDotOld(MachineInstr* MI) {
449   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
450   int NewOpcode = QII->GetDotOldOp(MI->getOpcode());
451   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
452   return true;
453 }
454
455 enum PredicateKind {
456   PK_False,
457   PK_True,
458   PK_Unknown
459 };
460
461 /// Returns true if an instruction is predicated on p0 and false if it's
462 /// predicated on !p0.
463 static PredicateKind getPredicateSense(MachineInstr* MI,
464                                        const HexagonInstrInfo *QII) {
465   if (!QII->isPredicated(MI))
466     return PK_Unknown;
467
468   if (QII->isPredicatedTrue(MI))
469     return PK_True;
470
471   return PK_False;
472 }
473
474 static MachineOperand& GetPostIncrementOperand(MachineInstr *MI,
475                                                const HexagonInstrInfo *QII) {
476   assert(QII->isPostIncrement(MI) && "Not a post increment operation.");
477 #ifndef NDEBUG
478   // Post Increment means duplicates. Use dense map to find duplicates in the
479   // list. Caution: Densemap initializes with the minimum of 64 buckets,
480   // whereas there are at most 5 operands in the post increment.
481   DenseMap<unsigned,  unsigned> DefRegsSet;
482   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
483     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
484         MI->getOperand(opNum).isDef()) {
485       DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()] = 1;
486     }
487
488   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
489     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
490         MI->getOperand(opNum).isUse()) {
491       if (DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()]) {
492         return MI->getOperand(opNum);
493       }
494     }
495 #else
496   if (MI->getDesc().mayLoad()) {
497     // The 2nd operand is always the post increment operand in load.
498     assert(MI->getOperand(1).isReg() &&
499                 "Post increment operand has be to a register.");
500     return (MI->getOperand(1));
501   }
502   if (MI->getDesc().mayStore()) {
503     // The 1st operand is always the post increment operand in store.
504     assert(MI->getOperand(0).isReg() &&
505                 "Post increment operand has be to a register.");
506     return (MI->getOperand(0));
507   }
508 #endif
509   // we should never come here.
510   llvm_unreachable("mayLoad or mayStore not set for Post Increment operation");
511 }
512
513 // get the value being stored
514 static MachineOperand& GetStoreValueOperand(MachineInstr *MI) {
515   // value being stored is always the last operand.
516   return (MI->getOperand(MI->getNumOperands()-1));
517 }
518
519 // can be new value store?
520 // Following restrictions are to be respected in convert a store into
521 // a new value store.
522 // 1. If an instruction uses auto-increment, its address register cannot
523 //    be a new-value register. Arch Spec 5.4.2.1
524 // 2. If an instruction uses absolute-set addressing mode,
525 //    its address register cannot be a new-value register.
526 //    Arch Spec 5.4.2.1.TODO: This is not enabled as
527 //    as absolute-set address mode patters are not implemented.
528 // 3. If an instruction produces a 64-bit result, its registers cannot be used
529 //    as new-value registers. Arch Spec 5.4.2.2.
530 // 4. If the instruction that sets a new-value register is conditional, then
531 //    the instruction that uses the new-value register must also be conditional,
532 //    and both must always have their predicates evaluate identically.
533 //    Arch Spec 5.4.2.3.
534 // 5. There is an implied restriction of a packet can not have another store,
535 //    if there is a  new value store in the packet. Corollary, if there is
536 //    already a store in a packet, there can not be a new value store.
537 //    Arch Spec: 3.4.4.2
538 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValueStore(
539     MachineInstr *MI, MachineInstr *PacketMI, unsigned DepReg,
540     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
541   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
542   // Make sure we are looking at the store, that can be promoted.
543   if (!QII->mayBeNewStore(MI))
544     return false;
545
546   // Make sure there is dependency and can be new value'ed
547   if (GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
548       GetStoreValueOperand(MI).getReg() != DepReg)
549     return false;
550
551   const HexagonRegisterInfo *QRI =
552       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
553   const MCInstrDesc& MCID = PacketMI->getDesc();
554   // first operand is always the result
555
556   const TargetRegisterClass* PacketRC = QII->getRegClass(MCID, 0, QRI, MF);
557
558   // if there is already an store in the packet, no can do new value store
559   // Arch Spec 3.4.4.2.
560   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VI = CurrentPacketMIs.begin(),
561          VE = CurrentPacketMIs.end();
562        (VI != VE); ++VI) {
563     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
564     if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore() ||
565         // if we have mayStore = 1 set on ALLOCFRAME and DEALLOCFRAME,
566         // then we don't need this
567         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe ||
568         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::L2_deallocframe)
569       return false;
570   }
571
572   if (PacketRC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
573     // new value store constraint: double regs can not feed into new value store
574     // arch spec section: 5.4.2.2
575     return false;
576   }
577
578   // Make sure it's NOT the post increment register that we are going to
579   // new value.
580   if (QII->isPostIncrement(MI) &&
581       MI->getDesc().mayStore() &&
582       GetPostIncrementOperand(MI, QII).getReg() == DepReg) {
583     return false;
584   }
585
586   if (QII->isPostIncrement(PacketMI) &&
587       PacketMI->getDesc().mayLoad() &&
588       GetPostIncrementOperand(PacketMI, QII).getReg() == DepReg) {
589     // if source is post_inc, or absolute-set addressing,
590     // it can not feed into new value store
591     //  r3 = memw(r2++#4)
592     //  memw(r30 + #-1404) = r2.new -> can not be new value store
593     // arch spec section: 5.4.2.1
594     return false;
595   }
596
597   // If the source that feeds the store is predicated, new value store must
598   // also be predicated.
599   if (QII->isPredicated(PacketMI)) {
600     if (!QII->isPredicated(MI))
601       return false;
602
603     // Check to make sure that they both will have their predicates
604     // evaluate identically
605     unsigned predRegNumSrc = 0;
606     unsigned predRegNumDst = 0;
607     const TargetRegisterClass* predRegClass = nullptr;
608
609     // Get predicate register used in the source instruction
610     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
611       if ( PacketMI->getOperand(opNum).isReg())
612       predRegNumSrc = PacketMI->getOperand(opNum).getReg();
613       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumSrc);
614       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
615         break;
616       }
617     }
618     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
619         ("predicate register not found in a predicated PacketMI instruction"));
620
621     // Get predicate register used in new-value store instruction
622     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
623       if ( MI->getOperand(opNum).isReg())
624       predRegNumDst = MI->getOperand(opNum).getReg();
625       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumDst);
626       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
627         break;
628       }
629     }
630     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
631             ("predicate register not found in a predicated MI instruction"));
632
633     // New-value register producer and user (store) need to satisfy these
634     // constraints:
635     // 1) Both instructions should be predicated on the same register.
636     // 2) If producer of the new-value register is .new predicated then store
637     // should also be .new predicated and if producer is not .new predicated
638     // then store should not be .new predicated.
639     // 3) Both new-value register producer and user should have same predicate
640     // sense, i.e, either both should be negated or both should be none negated.
641
642     if (( predRegNumDst != predRegNumSrc) ||
643           QII->isDotNewInst(PacketMI) != QII->isDotNewInst(MI)  ||
644           getPredicateSense(MI, QII) != getPredicateSense(PacketMI, QII)) {
645       return false;
646     }
647   }
648
649   // Make sure that other than the new-value register no other store instruction
650   // register has been modified in the same packet. Predicate registers can be
651   // modified by they should not be modified between the producer and the store
652   // instruction as it will make them both conditional on different values.
653   // We already know this to be true for all the instructions before and
654   // including PacketMI. Howerver, we need to perform the check for the
655   // remaining instructions in the packet.
656
657   std::vector<MachineInstr*>::iterator VI;
658   std::vector<MachineInstr*>::iterator VE;
659   unsigned StartCheck = 0;
660
661   for (VI=CurrentPacketMIs.begin(), VE = CurrentPacketMIs.end();
662       (VI != VE); ++VI) {
663     SUnit *TempSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
664     MachineInstr* TempMI = TempSU->getInstr();
665
666     // Following condition is true for all the instructions until PacketMI is
667     // reached (StartCheck is set to 0 before the for loop).
668     // StartCheck flag is 1 for all the instructions after PacketMI.
669     if (TempMI != PacketMI && !StartCheck) // start processing only after
670       continue;                            // encountering PacketMI
671
672     StartCheck = 1;
673     if (TempMI == PacketMI) // We don't want to check PacketMI for dependence
674       continue;
675
676     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
677       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
678           TempSU->getInstr()->modifiesRegister(MI->getOperand(opNum).getReg(),
679                                                QRI))
680         return false;
681     }
682   }
683
684   // Make sure that for non-POST_INC stores:
685   // 1. The only use of reg is DepReg and no other registers.
686   //    This handles V4 base+index registers.
687   //    The following store can not be dot new.
688   //    Eg.   r0 = add(r0, #3)a
689   //          memw(r1+r0<<#2) = r0
690   if (!QII->isPostIncrement(MI) &&
691       GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
692       GetStoreValueOperand(MI).getReg() == DepReg) {
693     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands()-1; opNum++) {
694       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
695           MI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg) {
696         return false;
697       }
698     }
699     // 2. If data definition is because of implicit definition of the register,
700     //    do not newify the store. Eg.
701     //    %R9<def> = ZXTH %R12, %D6<imp-use>, %R12<imp-def>
702     //    STrih_indexed %R8, 2, %R12<kill>; mem:ST2[%scevgep343]
703     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
704       if (PacketMI->getOperand(opNum).isReg() &&
705           PacketMI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg &&
706           PacketMI->getOperand(opNum).isDef() &&
707           PacketMI->getOperand(opNum).isImplicit()) {
708         return false;
709       }
710     }
711   }
712
713   // Can be dot new store.
714   return true;
715 }
716
717 // can this MI to promoted to either
718 // new value store or new value jump
719 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValue(
720     MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
721     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
722     MachineBasicBlock::iterator &MII) {
723
724   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
725   if (!QII->mayBeNewStore(MI))
726     return false;
727
728   MachineInstr *PacketMI = PacketSU->getInstr();
729
730   // Check to see the store can be new value'ed.
731   if (CanPromoteToNewValueStore(MI, PacketMI, DepReg, MIToSUnit))
732     return true;
733
734   // Check to see the compare/jump can be new value'ed.
735   // This is done as a pass on its own. Don't need to check it here.
736   return false;
737 }
738
739 // Check to see if an instruction can be dot new
740 // There are three kinds.
741 // 1. dot new on predicate - V2/V3/V4
742 // 2. dot new on stores NV/ST - V4
743 // 3. dot new on jump NV/J - V4 -- This is generated in a pass.
744 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToDotNew(
745     MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
746     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
747     MachineBasicBlock::iterator &MII, const TargetRegisterClass *RC) {
748   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
749   // Already a dot new instruction.
750   if (QII->isDotNewInst(MI) && !QII->mayBeNewStore(MI))
751     return false;
752
753   if (!isNewifiable(MI))
754     return false;
755
756   // predicate .new
757   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass && isCondInst(MI))
758       return true;
759   else if (RC != &Hexagon::PredRegsRegClass &&
760       !QII->mayBeNewStore(MI)) // MI is not a new-value store
761     return false;
762   else {
763     // Create a dot new machine instruction to see if resources can be
764     // allocated. If not, bail out now.
765     int NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
766     const MCInstrDesc &desc = QII->get(NewOpcode);
767     DebugLoc dl;
768     MachineInstr *NewMI =
769                     MI->getParent()->getParent()->CreateMachineInstr(desc, dl);
770     bool ResourcesAvailable = ResourceTracker->canReserveResources(NewMI);
771     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(NewMI);
772
773     if (!ResourcesAvailable)
774       return false;
775
776     // new value store only
777     // new new value jump generated as a passes
778     if (!CanPromoteToNewValue(MI, PacketSU, DepReg, MIToSUnit, MII)) {
779       return false;
780     }
781   }
782   return true;
783 }
784
785 // Go through the packet instructions and search for anti dependency
786 // between them and DepReg from MI
787 // Consider this case:
788 // Trying to add
789 // a) %R1<def> = TFRI_cdNotPt %P3, 2
790 // to this packet:
791 // {
792 //   b) %P0<def> = OR_pp %P3<kill>, %P0<kill>
793 //   c) %P3<def> = TFR_PdRs %R23
794 //   d) %R1<def> = TFRI_cdnPt %P3, 4
795 //  }
796 // The P3 from a) and d) will be complements after
797 // a)'s P3 is converted to .new form
798 // Anti Dep between c) and b) is irrelevant for this case
799 bool HexagonPacketizerList::RestrictingDepExistInPacket(
800     MachineInstr *MI, unsigned DepReg,
801     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
802
803   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
804   SUnit *PacketSUDep = MIToSUnit.find(MI)->second;
805
806   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
807        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
808
809     // We only care for dependencies to predicated instructions
810     if(!QII->isPredicated(*VIN)) continue;
811
812     // Scheduling Unit for current insn in the packet
813     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VIN)->second;
814
815     // Look at dependencies between current members of the packet
816     // and predicate defining instruction MI.
817     // Make sure that dependency is on the exact register
818     // we care about.
819     if (PacketSU->isSucc(PacketSUDep)) {
820       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
821         if ((PacketSU->Succs[i].getSUnit() == PacketSUDep) &&
822             (PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Anti) &&
823             (PacketSU->Succs[i].getReg() == DepReg)) {
824           return true;
825         }
826       }
827     }
828   }
829
830   return false;
831 }
832
833
834 /// Gets the predicate register of a predicated instruction.
835 static unsigned getPredicatedRegister(MachineInstr *MI,
836                                       const HexagonInstrInfo *QII) {
837   /// We use the following rule: The first predicate register that is a use is
838   /// the predicate register of a predicated instruction.
839
840   assert(QII->isPredicated(MI) && "Must be predicated instruction");
841
842   for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
843        OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
844     MachineOperand &Op = *OI;
845     if (Op.isReg() && Op.getReg() && Op.isUse() &&
846         Hexagon::PredRegsRegClass.contains(Op.getReg()))
847       return Op.getReg();
848   }
849
850   llvm_unreachable("Unknown instruction operand layout");
851
852   return 0;
853 }
854
855 // Given two predicated instructions, this function detects whether
856 // the predicates are complements
857 bool HexagonPacketizerList::ArePredicatesComplements(
858     MachineInstr *MI1, MachineInstr *MI2,
859     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
860
861   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
862
863   // If we don't know the predicate sense of the instructions bail out early, we
864   // need it later.
865   if (getPredicateSense(MI1, QII) == PK_Unknown ||
866       getPredicateSense(MI2, QII) == PK_Unknown)
867     return false;
868
869   // Scheduling unit for candidate
870   SUnit *SU = MIToSUnit.find(MI1)->second;
871
872   // One corner case deals with the following scenario:
873   // Trying to add
874   // a) %R24<def> = TFR_cPt %P0, %R25
875   // to this packet:
876   //
877   // {
878   //   b) %R25<def> = TFR_cNotPt %P0, %R24
879   //   c) %P0<def> = CMPEQri %R26, 1
880   // }
881   //
882   // On general check a) and b) are complements, but
883   // presence of c) will convert a) to .new form, and
884   // then it is not a complement
885   // We attempt to detect it by analyzing  existing
886   // dependencies in the packet
887
888   // Analyze relationships between all existing members of the packet.
889   // Look for Anti dependecy on the same predicate reg
890   // as used in the candidate
891   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
892        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
893
894     // Scheduling Unit for current insn in the packet
895     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VIN)->second;
896
897     // If this instruction in the packet is succeeded by the candidate...
898     if (PacketSU->isSucc(SU)) {
899       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
900         // The corner case exist when there is true data
901         // dependency between candidate and one of current
902         // packet members, this dep is on predicate reg, and
903         // there already exist anti dep on the same pred in
904         // the packet.
905         if (PacketSU->Succs[i].getSUnit() == SU &&
906             PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Data &&
907             Hexagon::PredRegsRegClass.contains(
908               PacketSU->Succs[i].getReg()) &&
909             // Here I know that *VIN is predicate setting instruction
910             // with true data dep to candidate on the register
911             // we care about - c) in the above example.
912             // Now I need to see if there is an anti dependency
913             // from c) to any other instruction in the
914             // same packet on the pred reg of interest
915             RestrictingDepExistInPacket(*VIN,PacketSU->Succs[i].getReg(),
916                                         MIToSUnit)) {
917            return false;
918         }
919       }
920     }
921   }
922
923   // If the above case does not apply, check regular
924   // complement condition.
925   // Check that the predicate register is the same and
926   // that the predicate sense is different
927   // We also need to differentiate .old vs. .new:
928   // !p0 is not complimentary to p0.new
929   unsigned PReg1 = getPredicatedRegister(MI1, QII);
930   unsigned PReg2 = getPredicatedRegister(MI2, QII);
931   return ((PReg1 == PReg2) &&
932           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg1) &&
933           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg2) &&
934           (getPredicateSense(MI1, QII) != getPredicateSense(MI2, QII)) &&
935           (QII->isDotNewInst(MI1) == QII->isDotNewInst(MI2)));
936 }
937
938 // initPacketizerState - Initialize packetizer flags
939 void HexagonPacketizerList::initPacketizerState() {
940
941   Dependence = false;
942   PromotedToDotNew = false;
943   GlueToNewValueJump = false;
944   GlueAllocframeStore = false;
945   FoundSequentialDependence = false;
946
947   return;
948 }
949
950 // ignorePseudoInstruction - Ignore bundling of pseudo instructions.
951 bool HexagonPacketizerList::ignorePseudoInstruction(MachineInstr *MI,
952                                                     MachineBasicBlock *MBB) {
953   if (MI->isDebugValue())
954     return true;
955
956   // We must print out inline assembly
957   if (MI->isInlineAsm())
958     return false;
959
960   // We check if MI has any functional units mapped to it.
961   // If it doesn't, we ignore the instruction.
962   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
963   unsigned SchedClass = TID.getSchedClass();
964   const InstrStage* IS =
965                     ResourceTracker->getInstrItins()->beginStage(SchedClass);
966   unsigned FuncUnits = IS->getUnits();
967   return !FuncUnits;
968 }
969
970 // isSoloInstruction: - Returns true for instructions that must be
971 // scheduled in their own packet.
972 bool HexagonPacketizerList::isSoloInstruction(MachineInstr *MI) {
973
974   if (MI->isInlineAsm())
975     return true;
976
977   if (MI->isEHLabel())
978     return true;
979
980   // From Hexagon V4 Programmer's Reference Manual 3.4.4 Grouping constraints:
981   // trap, pause, barrier, icinva, isync, and syncht are solo instructions.
982   // They must not be grouped with other instructions in a packet.
983   if (IsSchedBarrier(MI))
984     return true;
985
986   return false;
987 }
988
989 // isLegalToPacketizeTogether:
990 // SUI is the current instruction that is out side of the current packet.
991 // SUJ is the current instruction inside the current packet against which that
992 // SUI will be packetized.
993 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPacketizeTogether(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
994   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
995   MachineInstr *J = SUJ->getInstr();
996   assert(I && J && "Unable to packetize null instruction!");
997
998   const MCInstrDesc &MCIDI = I->getDesc();
999   const MCInstrDesc &MCIDJ = J->getDesc();
1000
1001   MachineBasicBlock::iterator II = I;
1002
1003   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1004   const HexagonRegisterInfo *QRI =
1005       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
1006   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1007
1008   // Inline asm cannot go in the packet.
1009   if (I->getOpcode() == Hexagon::INLINEASM)
1010     llvm_unreachable("Should not meet inline asm here!");
1011
1012   if (isSoloInstruction(I))
1013     llvm_unreachable("Should not meet solo instr here!");
1014
1015   // A save callee-save register function call can only be in a packet
1016   // with instructions that don't write to the callee-save registers.
1017   if ((QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(I) &&
1018        DoesModifyCalleeSavedReg(J, QRI)) ||
1019       (QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(J) &&
1020        DoesModifyCalleeSavedReg(I, QRI))) {
1021     Dependence = true;
1022     return false;
1023   }
1024
1025   // Two control flow instructions cannot go in the same packet.
1026   if (IsControlFlow(I) && IsControlFlow(J)) {
1027     Dependence = true;
1028     return false;
1029   }
1030
1031   // A LoopN instruction cannot appear in the same packet as a jump or call.
1032   if (IsLoopN(I) &&
1033      (IsDirectJump(J) || MCIDJ.isCall() || QII->isDeallocRet(J))) {
1034     Dependence = true;
1035     return false;
1036   }
1037   if (IsLoopN(J) &&
1038      (IsDirectJump(I) || MCIDI.isCall() || QII->isDeallocRet(I))) {
1039     Dependence = true;
1040     return false;
1041   }
1042
1043   // dealloc_return cannot appear in the same packet as a conditional or
1044   // unconditional jump.
1045   if (QII->isDeallocRet(I) &&
1046      (MCIDJ.isBranch() || MCIDJ.isCall() || MCIDJ.isBarrier())) {
1047     Dependence = true;
1048     return false;
1049   }
1050
1051
1052   // V4 allows dual store. But does not allow second store, if the
1053   // first store is not in SLOT0. New value store, new value jump,
1054   // dealloc_return and memop always take SLOT0.
1055   // Arch spec 3.4.4.2
1056   if (MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore() &&
1057       (QII->isNewValueInst(J) || QII->isMemOp(J) || QII->isMemOp(I))) {
1058     Dependence = true;
1059     return false;
1060   }
1061
1062   if ((QII->isMemOp(J) && MCIDI.mayStore())
1063       || (MCIDJ.mayStore() && QII->isMemOp(I))
1064       || (QII->isMemOp(J) && QII->isMemOp(I))) {
1065     Dependence = true;
1066     return false;
1067   }
1068
1069   //if dealloc_return
1070   if (MCIDJ.mayStore() && QII->isDeallocRet(I)) {
1071     Dependence = true;
1072     return false;
1073   }
1074
1075   // If an instruction feeds new value jump, glue it.
1076   MachineBasicBlock::iterator NextMII = I;
1077   ++NextMII;
1078   if (NextMII != I->getParent()->end() && QII->isNewValueJump(NextMII)) {
1079     MachineInstr *NextMI = NextMII;
1080
1081     bool secondRegMatch = false;
1082     bool maintainNewValueJump = false;
1083
1084     if (NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1085         I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(1).getReg()) {
1086       secondRegMatch = true;
1087       maintainNewValueJump = true;
1088     }
1089
1090     if (!secondRegMatch &&
1091           I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(0).getReg()) {
1092       maintainNewValueJump = true;
1093     }
1094
1095     for (std::vector<MachineInstr*>::iterator
1096           VI = CurrentPacketMIs.begin(),
1097             VE = CurrentPacketMIs.end();
1098           (VI != VE && maintainNewValueJump); ++VI) {
1099       SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
1100
1101       // NVJ can not be part of the dual jump - Arch Spec: section 7.8
1102       if (PacketSU->getInstr()->getDesc().isCall()) {
1103         Dependence = true;
1104         break;
1105       }
1106       // Validate
1107       // 1. Packet does not have a store in it.
1108       // 2. If the first operand of the nvj is newified, and the second
1109       //    operand is also a reg, it (second reg) is not defined in
1110       //    the same packet.
1111       // 3. If the second operand of the nvj is newified, (which means
1112       //    first operand is also a reg), first reg is not defined in
1113       //    the same packet.
1114       if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore()               ||
1115           PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe ||
1116           // Check #2.
1117           (!secondRegMatch && NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1118             PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1119                               NextMI->getOperand(1).getReg(), QRI)) ||
1120           // Check #3.
1121           (secondRegMatch &&
1122             PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1123                               NextMI->getOperand(0).getReg(), QRI))) {
1124         Dependence = true;
1125         break;
1126       }
1127     }
1128     if (!Dependence)
1129       GlueToNewValueJump = true;
1130     else
1131       return false;
1132   }
1133
1134   if (SUJ->isSucc(SUI)) {
1135     for (unsigned i = 0;
1136          (i < SUJ->Succs.size()) && !FoundSequentialDependence;
1137          ++i) {
1138
1139       if (SUJ->Succs[i].getSUnit() != SUI) {
1140         continue;
1141       }
1142
1143       SDep::Kind DepType = SUJ->Succs[i].getKind();
1144
1145       // For direct calls:
1146       // Ignore register dependences for call instructions for
1147       // packetization purposes except for those due to r31 and
1148       // predicate registers.
1149       //
1150       // For indirect calls:
1151       // Same as direct calls + check for true dependences to the register
1152       // used in the indirect call.
1153       //
1154       // We completely ignore Order dependences for call instructions
1155       //
1156       // For returns:
1157       // Ignore register dependences for return instructions like jumpr,
1158       // dealloc return unless we have dependencies on the explicit uses
1159       // of the registers used by jumpr (like r31) or dealloc return
1160       // (like r29 or r30).
1161       //
1162       // TODO: Currently, jumpr is handling only return of r31. So, the
1163       // following logic (specificaly IsCallDependent) is working fine.
1164       // We need to enable jumpr for register other than r31 and then,
1165       // we need to rework the last part, where it handles indirect call
1166       // of that (IsCallDependent) function. Bug 6216 is opened for this.
1167       //
1168       unsigned DepReg = 0;
1169       const TargetRegisterClass* RC = nullptr;
1170       if (DepType == SDep::Data) {
1171         DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1172         RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
1173       }
1174       if ((MCIDI.isCall() || MCIDI.isReturn()) &&
1175           (!IsRegDependence(DepType) ||
1176             !IsCallDependent(I, DepType, SUJ->Succs[i].getReg()))) {
1177         /* do nothing */
1178       }
1179
1180       // For instructions that can be promoted to dot-new, try to promote.
1181       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1182                CanPromoteToDotNew(I, SUJ, DepReg, MIToSUnit, II, RC) &&
1183                PromoteToDotNew(I, DepType, II, RC)) {
1184         PromotedToDotNew = true;
1185         /* do nothing */
1186       }
1187
1188       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1189                (QII->isNewValueJump(I))) {
1190         /* do nothing */
1191       }
1192
1193       // For predicated instructions, if the predicates are complements
1194       // then there can be no dependence.
1195       else if (QII->isPredicated(I) &&
1196                QII->isPredicated(J) &&
1197           ArePredicatesComplements(I, J, MIToSUnit)) {
1198         /* do nothing */
1199
1200       }
1201       else if (IsDirectJump(I) &&
1202                !MCIDJ.isBranch() &&
1203                !MCIDJ.isCall() &&
1204                (DepType == SDep::Order)) {
1205         // Ignore Order dependences between unconditional direct branches
1206         // and non-control-flow instructions
1207         /* do nothing */
1208       }
1209       else if (MCIDI.isConditionalBranch() && (DepType != SDep::Data) &&
1210                (DepType != SDep::Output)) {
1211         // Ignore all dependences for jumps except for true and output
1212         // dependences
1213         /* do nothing */
1214       }
1215
1216       // Ignore output dependences due to superregs. We can
1217       // write to two different subregisters of R1:0 for instance
1218       // in the same cycle
1219       //
1220
1221       //
1222       // Let the
1223       // If neither I nor J defines DepReg, then this is a
1224       // superfluous output dependence. The dependence must be of the
1225       // form:
1226       //  R0 = ...
1227       //  R1 = ...
1228       // and there is an output dependence between the two instructions
1229       // with
1230       // DepReg = D0
1231       // We want to ignore these dependences.
1232       // Ideally, the dependence constructor should annotate such
1233       // dependences. We can then avoid this relatively expensive check.
1234       //
1235       else if (DepType == SDep::Output) {
1236         // DepReg is the register that's responsible for the dependence.
1237         unsigned DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1238
1239         // Check if I and J really defines DepReg.
1240         if (I->definesRegister(DepReg) ||
1241             J->definesRegister(DepReg)) {
1242           FoundSequentialDependence = true;
1243           break;
1244         }
1245       }
1246
1247       // We ignore Order dependences for
1248       // 1. Two loads unless they are volatile.
1249       // 2. Two stores in V4 unless they are volatile.
1250       else if ((DepType == SDep::Order) &&
1251                !I->hasOrderedMemoryRef() &&
1252                !J->hasOrderedMemoryRef()) {
1253         if (MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore()) {
1254           /* do nothing */
1255         }
1256         // store followed by store-- not OK on V2
1257         // store followed by load -- not OK on all (OK if addresses
1258         // are not aliased)
1259         // load followed by store -- OK on all
1260         // load followed by load  -- OK on all
1261         else if ( !MCIDJ.mayStore()) {
1262           /* do nothing */
1263         }
1264         else {
1265           FoundSequentialDependence = true;
1266           break;
1267         }
1268       }
1269
1270       // For V4, special case ALLOCFRAME. Even though there is dependency
1271       // between ALLOCFRAME and subsequent store, allow it to be
1272       // packetized in a same packet. This implies that the store is using
1273       // caller's SP. Hence, offset needs to be updated accordingly.
1274       else if (DepType == SDep::Data
1275                && J->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe
1276                && (I->getOpcode() == Hexagon::S2_storerd_io
1277                    || I->getOpcode() == Hexagon::S2_storeri_io
1278                    || I->getOpcode() == Hexagon::S2_storerb_io)
1279                && I->getOperand(0).getReg() == QRI->getStackRegister()
1280                && QII->isValidOffset(I->getOpcode(),
1281                                      I->getOperand(1).getImm() -
1282                                      (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE)))
1283       {
1284         GlueAllocframeStore = true;
1285         // Since this store is to be glued with allocframe in the same
1286         // packet, it will use SP of the previous stack frame, i.e
1287         // caller's SP. Therefore, we need to recalculate offset according
1288         // to this change.
1289         I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() -
1290                                         (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE));
1291       }
1292
1293       //
1294       // Skip over anti-dependences. Two instructions that are
1295       // anti-dependent can share a packet
1296       //
1297       else if (DepType != SDep::Anti) {
1298         FoundSequentialDependence = true;
1299         break;
1300       }
1301     }
1302
1303     if (FoundSequentialDependence) {
1304       Dependence = true;
1305       return false;
1306     }
1307   }
1308
1309   return true;
1310 }
1311
1312 // isLegalToPruneDependencies
1313 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPruneDependencies(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
1314   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
1315   assert(I && SUJ->getInstr() && "Unable to packetize null instruction!");
1316
1317   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1318
1319   if (Dependence) {
1320
1321     // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1322     // back into a dot-old.
1323     if (PromotedToDotNew) {
1324       DemoteToDotOld(I);
1325     }
1326
1327     // Check if the instruction (must be a store) was glued with an Allocframe
1328     // instruction. If so, restore its offset to its original value, i.e. use
1329     // curent SP instead of caller's SP.
1330     if (GlueAllocframeStore) {
1331       I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() +
1332                                              FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE);
1333     }
1334
1335     return false;
1336   }
1337   return true;
1338 }
1339
1340 MachineBasicBlock::iterator
1341 HexagonPacketizerList::addToPacket(MachineInstr *MI) {
1342
1343     MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
1344     MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1345
1346     const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1347
1348     if (GlueToNewValueJump) {
1349
1350       ++MII;
1351       MachineInstr *nvjMI = MII;
1352       assert(ResourceTracker->canReserveResources(MI));
1353       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1354       if ((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
1355           !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)) {
1356         endPacket(MBB, MI);
1357         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1358         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1359                "Ensure that there is a slot");
1360         reserveResourcesForConstExt(MI);
1361         // Reserve resources for new value jump constant extender.
1362         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1363                "Ensure that there is a slot");
1364         reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1365         assert(ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI) &&
1366                "Ensure that there is a slot");
1367
1368       } else if (   // Extended instruction takes two slots in the packet.
1369         // Try reserve and allocate 4-byte in the current packet first.
1370         (QII->isExtended(nvjMI)
1371             && (!tryAllocateResourcesForConstExt(nvjMI)
1372                 || !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1373         || // For non-extended instruction, no need to allocate extra 4 bytes.
1374         (!QII->isExtended(nvjMI) &&
1375               !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1376       {
1377         endPacket(MBB, MI);
1378         // A new and empty packet starts.
1379         // We are sure that the resources requirements can be satisfied.
1380         // Therefore, do not need to call "canReserveResources" anymore.
1381         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1382         if (QII->isExtended(nvjMI))
1383           reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1384       }
1385       // Here, we are sure that "reserveResources" would succeed.
1386       ResourceTracker->reserveResources(nvjMI);
1387       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1388       CurrentPacketMIs.push_back(nvjMI);
1389     } else {
1390       if (   (QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI))
1391           && (   !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)
1392               || !ResourceTracker->canReserveResources(MI)))
1393       {
1394         endPacket(MBB, MI);
1395         // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1396         // back into a dot-old
1397         if (PromotedToDotNew) {
1398           DemoteToDotOld(MI);
1399         }
1400         reserveResourcesForConstExt(MI);
1401       }
1402       // In case that "MI" is not an extended insn,
1403       // the resource availability has already been checked.
1404       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1405       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1406     }
1407     return MII;
1408 }
1409
1410 //===----------------------------------------------------------------------===//
1411 //                         Public Constructor Functions
1412 //===----------------------------------------------------------------------===//
1413
1414 FunctionPass *llvm::createHexagonPacketizer() {
1415   return new HexagonPacketizer();
1416 }
1417