Have MachineFunction cache a pointer to the subtarget to make lookups
[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                           MachineDominatorTree &MDT,
122                           const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI);
123
124     // initPacketizerState - initialize some internal flags.
125     void initPacketizerState() override;
126
127     // ignorePseudoInstruction - Ignore bundling of pseudo instructions.
128     bool ignorePseudoInstruction(MachineInstr *MI,
129                                  MachineBasicBlock *MBB) override;
130
131     // isSoloInstruction - return true if instruction MI can not be packetized
132     // with any other instruction, which means that MI itself is a packet.
133     bool isSoloInstruction(MachineInstr *MI) override;
134
135     // isLegalToPacketizeTogether - Is it legal to packetize SUI and SUJ
136     // together.
137     bool isLegalToPacketizeTogether(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) override;
138
139     // isLegalToPruneDependencies - Is it legal to prune dependece between SUI
140     // and SUJ.
141     bool isLegalToPruneDependencies(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) override;
142
143     MachineBasicBlock::iterator addToPacket(MachineInstr *MI) override;
144   private:
145     bool IsCallDependent(MachineInstr* MI, SDep::Kind DepType, unsigned DepReg);
146     bool PromoteToDotNew(MachineInstr* MI, SDep::Kind DepType,
147                          MachineBasicBlock::iterator &MII,
148                          const TargetRegisterClass* RC);
149     bool CanPromoteToDotNew(MachineInstr* MI, SUnit* PacketSU,
150                             unsigned DepReg,
151                             std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit,
152                             MachineBasicBlock::iterator &MII,
153                             const TargetRegisterClass* RC);
154     bool CanPromoteToNewValue(MachineInstr* MI, SUnit* PacketSU,
155                               unsigned DepReg,
156                               std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit,
157                               MachineBasicBlock::iterator &MII);
158     bool CanPromoteToNewValueStore(MachineInstr* MI, MachineInstr* PacketMI,
159                                    unsigned DepReg,
160                                    std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit);
161     bool DemoteToDotOld(MachineInstr* MI);
162     bool ArePredicatesComplements(MachineInstr* MI1, MachineInstr* MI2,
163                     std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit);
164     bool RestrictingDepExistInPacket(MachineInstr*,
165                     unsigned, std::map <MachineInstr*, SUnit*>);
166     bool isNewifiable(MachineInstr* MI);
167     bool isCondInst(MachineInstr* MI);
168     bool tryAllocateResourcesForConstExt(MachineInstr* MI);
169     bool canReserveResourcesForConstExt(MachineInstr *MI);
170     void reserveResourcesForConstExt(MachineInstr* MI);
171     bool isNewValueInst(MachineInstr* MI);
172   };
173 }
174
175 INITIALIZE_PASS_BEGIN(HexagonPacketizer, "packets", "Hexagon Packetizer",
176                       false, false)
177 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineDominatorTree)
178 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineBranchProbabilityInfo)
179 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineLoopInfo)
180 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
181 INITIALIZE_PASS_END(HexagonPacketizer, "packets", "Hexagon Packetizer",
182                     false, false)
183
184
185 // HexagonPacketizerList Ctor.
186 HexagonPacketizerList::HexagonPacketizerList(
187   MachineFunction &MF, MachineLoopInfo &MLI,MachineDominatorTree &MDT,
188   const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI)
189   : VLIWPacketizerList(MF, MLI, MDT, true){
190   this->MBPI = MBPI;
191 }
192
193 bool HexagonPacketizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
194   const TargetInstrInfo *TII = Fn.getSubtarget().getInstrInfo();
195   MachineLoopInfo &MLI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
196   MachineDominatorTree &MDT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
197   const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI =
198     &getAnalysis<MachineBranchProbabilityInfo>();
199   // Instantiate the packetizer.
200   HexagonPacketizerList Packetizer(Fn, MLI, MDT, MBPI);
201
202   // DFA state table should not be empty.
203   assert(Packetizer.getResourceTracker() && "Empty DFA table!");
204
205   //
206   // Loop over all basic blocks and remove KILL pseudo-instructions
207   // These instructions confuse the dependence analysis. Consider:
208   // D0 = ...   (Insn 0)
209   // R0 = KILL R0, D0 (Insn 1)
210   // R0 = ... (Insn 2)
211   // Here, Insn 1 will result in the dependence graph not emitting an output
212   // dependence between Insn 0 and Insn 2. This can lead to incorrect
213   // packetization
214   //
215   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
216        MBB != MBBe; ++MBB) {
217     MachineBasicBlock::iterator End = MBB->end();
218     MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin();
219     while (MI != End) {
220       if (MI->isKill()) {
221         MachineBasicBlock::iterator DeleteMI = MI;
222         ++MI;
223         MBB->erase(DeleteMI);
224         End = MBB->end();
225         continue;
226       }
227       ++MI;
228     }
229   }
230
231   // Loop over all of the basic blocks.
232   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
233        MBB != MBBe; ++MBB) {
234     // Find scheduling regions and schedule / packetize each region.
235     unsigned RemainingCount = MBB->size();
236     for(MachineBasicBlock::iterator RegionEnd = MBB->end();
237         RegionEnd != MBB->begin();) {
238       // The next region starts above the previous region. Look backward in the
239       // instruction stream until we find the nearest boundary.
240       MachineBasicBlock::iterator I = RegionEnd;
241       for(;I != MBB->begin(); --I, --RemainingCount) {
242         if (TII->isSchedulingBoundary(std::prev(I), MBB, Fn))
243           break;
244       }
245       I = MBB->begin();
246
247       // Skip empty scheduling regions.
248       if (I == RegionEnd) {
249         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
250         --RemainingCount;
251         continue;
252       }
253       // Skip regions with one instruction.
254       if (I == std::prev(RegionEnd)) {
255         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
256         continue;
257       }
258
259       Packetizer.PacketizeMIs(MBB, I, RegionEnd);
260       RegionEnd = I;
261     }
262   }
263
264   return true;
265 }
266
267
268 static bool IsIndirectCall(MachineInstr* MI) {
269   return ((MI->getOpcode() == Hexagon::CALLR) ||
270           (MI->getOpcode() == Hexagon::CALLRv3));
271 }
272
273 // Reserve resources for constant extender. Trigure an assertion if
274 // reservation fail.
275 void HexagonPacketizerList::reserveResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
276   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
277   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
278   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::IMMEXT_i),
279                                                   MI->getDebugLoc());
280
281   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
282     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
283     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
284   } else {
285     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
286     llvm_unreachable("can not reserve resources for constant extender.");
287   }
288   return;
289 }
290
291 bool HexagonPacketizerList::canReserveResourcesForConstExt(MachineInstr *MI) {
292   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
293   assert((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
294          "Should only be called for constant extended instructions");
295   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
296   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::IMMEXT_i),
297                                                   MI->getDebugLoc());
298   bool CanReserve = ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI);
299   MF->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
300   return CanReserve;
301 }
302
303 // Allocate resources (i.e. 4 bytes) for constant extender. If succeed, return
304 // true, otherwise, return false.
305 bool HexagonPacketizerList::tryAllocateResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
306   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
307   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
308   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::IMMEXT_i),
309                                                   MI->getDebugLoc());
310
311   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
312     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
313     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
314     return true;
315   } else {
316     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
317     return false;
318   }
319 }
320
321
322 bool HexagonPacketizerList::IsCallDependent(MachineInstr* MI,
323                                           SDep::Kind DepType,
324                                           unsigned DepReg) {
325
326   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
327   const HexagonRegisterInfo *QRI =
328       (const HexagonRegisterInfo *)TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
329
330   // Check for lr dependence
331   if (DepReg == QRI->getRARegister()) {
332     return true;
333   }
334
335   if (QII->isDeallocRet(MI)) {
336     if (DepReg == QRI->getFrameRegister() ||
337         DepReg == QRI->getStackRegister())
338       return true;
339   }
340
341   // Check if this is a predicate dependence
342   const TargetRegisterClass* RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
343   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
344     return true;
345   }
346
347   //
348   // Lastly check for an operand used in an indirect call
349   // If we had an attribute for checking if an instruction is an indirect call,
350   // then we could have avoided this relatively brittle implementation of
351   // IsIndirectCall()
352   //
353   // Assumes that the first operand of the CALLr is the function address
354   //
355   if (IsIndirectCall(MI) && (DepType == SDep::Data)) {
356     MachineOperand MO = MI->getOperand(0);
357     if (MO.isReg() && MO.isUse() && (MO.getReg() == DepReg)) {
358       return true;
359     }
360   }
361
362   return false;
363 }
364
365 static bool IsRegDependence(const SDep::Kind DepType) {
366   return (DepType == SDep::Data || DepType == SDep::Anti ||
367           DepType == SDep::Output);
368 }
369
370 static bool IsDirectJump(MachineInstr* MI) {
371   return (MI->getOpcode() == Hexagon::JMP);
372 }
373
374 static bool IsSchedBarrier(MachineInstr* MI) {
375   switch (MI->getOpcode()) {
376   case Hexagon::BARRIER:
377     return true;
378   }
379   return false;
380 }
381
382 static bool IsControlFlow(MachineInstr* MI) {
383   return (MI->getDesc().isTerminator() || MI->getDesc().isCall());
384 }
385
386 static bool IsLoopN(MachineInstr *MI) {
387   return (MI->getOpcode() == Hexagon::LOOP0_i ||
388           MI->getOpcode() == Hexagon::LOOP0_r);
389 }
390
391 /// DoesModifyCalleeSavedReg - Returns true if the instruction modifies a
392 /// callee-saved register.
393 static bool DoesModifyCalleeSavedReg(MachineInstr *MI,
394                                      const TargetRegisterInfo *TRI) {
395   for (const MCPhysReg *CSR = TRI->getCalleeSavedRegs(); *CSR; ++CSR) {
396     unsigned CalleeSavedReg = *CSR;
397     if (MI->modifiesRegister(CalleeSavedReg, TRI))
398       return true;
399   }
400   return false;
401 }
402
403 // Returns true if an instruction can be promoted to .new predicate
404 // or new-value store.
405 bool HexagonPacketizerList::isNewifiable(MachineInstr* MI) {
406   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
407   if ( isCondInst(MI) || QII->mayBeNewStore(MI))
408     return true;
409   else
410     return false;
411 }
412
413 bool HexagonPacketizerList::isCondInst (MachineInstr* MI) {
414   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
415   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
416                                     // bug 5670: until that is fixed,
417                                     // this portion is disabled.
418   if (   TID.isConditionalBranch()  // && !IsRegisterJump(MI)) ||
419       || QII->isConditionalTransfer(MI)
420       || QII->isConditionalALU32(MI)
421       || QII->isConditionalLoad(MI)
422       || QII->isConditionalStore(MI)) {
423     return true;
424   }
425   return false;
426 }
427
428
429 // Promote an instructiont to its .new form.
430 // At this time, we have already made a call to CanPromoteToDotNew
431 // and made sure that it can *indeed* be promoted.
432 bool HexagonPacketizerList::PromoteToDotNew(MachineInstr* MI,
433                         SDep::Kind DepType, MachineBasicBlock::iterator &MII,
434                         const TargetRegisterClass* RC) {
435
436   assert (DepType == SDep::Data);
437   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
438
439   int NewOpcode;
440   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass)
441     NewOpcode = QII->GetDotNewPredOp(MI, MBPI);
442   else
443     NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
444   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
445
446   return true;
447 }
448
449 bool HexagonPacketizerList::DemoteToDotOld(MachineInstr* MI) {
450   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
451   int NewOpcode = QII->GetDotOldOp(MI->getOpcode());
452   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
453   return true;
454 }
455
456 enum PredicateKind {
457   PK_False,
458   PK_True,
459   PK_Unknown
460 };
461
462 /// Returns true if an instruction is predicated on p0 and false if it's
463 /// predicated on !p0.
464 static PredicateKind getPredicateSense(MachineInstr* MI,
465                                        const HexagonInstrInfo *QII) {
466   if (!QII->isPredicated(MI))
467     return PK_Unknown;
468
469   if (QII->isPredicatedTrue(MI))
470     return PK_True;
471
472   return PK_False;
473 }
474
475 static MachineOperand& GetPostIncrementOperand(MachineInstr *MI,
476                                                const HexagonInstrInfo *QII) {
477   assert(QII->isPostIncrement(MI) && "Not a post increment operation.");
478 #ifndef NDEBUG
479   // Post Increment means duplicates. Use dense map to find duplicates in the
480   // list. Caution: Densemap initializes with the minimum of 64 buckets,
481   // whereas there are at most 5 operands in the post increment.
482   DenseMap<unsigned,  unsigned> DefRegsSet;
483   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
484     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
485         MI->getOperand(opNum).isDef()) {
486       DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()] = 1;
487     }
488
489   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
490     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
491         MI->getOperand(opNum).isUse()) {
492       if (DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()]) {
493         return MI->getOperand(opNum);
494       }
495     }
496 #else
497   if (MI->getDesc().mayLoad()) {
498     // The 2nd operand is always the post increment operand in load.
499     assert(MI->getOperand(1).isReg() &&
500                 "Post increment operand has be to a register.");
501     return (MI->getOperand(1));
502   }
503   if (MI->getDesc().mayStore()) {
504     // The 1st operand is always the post increment operand in store.
505     assert(MI->getOperand(0).isReg() &&
506                 "Post increment operand has be to a register.");
507     return (MI->getOperand(0));
508   }
509 #endif
510   // we should never come here.
511   llvm_unreachable("mayLoad or mayStore not set for Post Increment operation");
512 }
513
514 // get the value being stored
515 static MachineOperand& GetStoreValueOperand(MachineInstr *MI) {
516   // value being stored is always the last operand.
517   return (MI->getOperand(MI->getNumOperands()-1));
518 }
519
520 // can be new value store?
521 // Following restrictions are to be respected in convert a store into
522 // a new value store.
523 // 1. If an instruction uses auto-increment, its address register cannot
524 //    be a new-value register. Arch Spec 5.4.2.1
525 // 2. If an instruction uses absolute-set addressing mode,
526 //    its address register cannot be a new-value register.
527 //    Arch Spec 5.4.2.1.TODO: This is not enabled as
528 //    as absolute-set address mode patters are not implemented.
529 // 3. If an instruction produces a 64-bit result, its registers cannot be used
530 //    as new-value registers. Arch Spec 5.4.2.2.
531 // 4. If the instruction that sets a new-value register is conditional, then
532 //    the instruction that uses the new-value register must also be conditional,
533 //    and both must always have their predicates evaluate identically.
534 //    Arch Spec 5.4.2.3.
535 // 5. There is an implied restriction of a packet can not have another store,
536 //    if there is a  new value store in the packet. Corollary, if there is
537 //    already a store in a packet, there can not be a new value store.
538 //    Arch Spec: 3.4.4.2
539 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValueStore( MachineInstr *MI,
540                 MachineInstr *PacketMI, unsigned DepReg,
541                 std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit) {
542   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
543   // Make sure we are looking at the store, that can be promoted.
544   if (!QII->mayBeNewStore(MI))
545     return false;
546
547   // Make sure there is dependency and can be new value'ed
548   if (GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
549       GetStoreValueOperand(MI).getReg() != DepReg)
550     return false;
551
552   const HexagonRegisterInfo *QRI =
553       (const HexagonRegisterInfo *)TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
554   const MCInstrDesc& MCID = PacketMI->getDesc();
555   // first operand is always the result
556
557   const TargetRegisterClass* PacketRC = QII->getRegClass(MCID, 0, QRI, MF);
558
559   // if there is already an store in the packet, no can do new value store
560   // Arch Spec 3.4.4.2.
561   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VI = CurrentPacketMIs.begin(),
562          VE = CurrentPacketMIs.end();
563        (VI != VE); ++VI) {
564     SUnit* PacketSU = MIToSUnit[*VI];
565     if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore() ||
566         // if we have mayStore = 1 set on ALLOCFRAME and DEALLOCFRAME,
567         // then we don't need this
568         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::ALLOCFRAME ||
569         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::DEALLOCFRAME)
570       return false;
571   }
572
573   if (PacketRC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
574     // new value store constraint: double regs can not feed into new value store
575     // arch spec section: 5.4.2.2
576     return false;
577   }
578
579   // Make sure it's NOT the post increment register that we are going to
580   // new value.
581   if (QII->isPostIncrement(MI) &&
582       MI->getDesc().mayStore() &&
583       GetPostIncrementOperand(MI, QII).getReg() == DepReg) {
584     return false;
585   }
586
587   if (QII->isPostIncrement(PacketMI) &&
588       PacketMI->getDesc().mayLoad() &&
589       GetPostIncrementOperand(PacketMI, QII).getReg() == DepReg) {
590     // if source is post_inc, or absolute-set addressing,
591     // it can not feed into new value store
592     //  r3 = memw(r2++#4)
593     //  memw(r30 + #-1404) = r2.new -> can not be new value store
594     // arch spec section: 5.4.2.1
595     return false;
596   }
597
598   // If the source that feeds the store is predicated, new value store must
599   // also be predicated.
600   if (QII->isPredicated(PacketMI)) {
601     if (!QII->isPredicated(MI))
602       return false;
603
604     // Check to make sure that they both will have their predicates
605     // evaluate identically
606     unsigned predRegNumSrc = 0;
607     unsigned predRegNumDst = 0;
608     const TargetRegisterClass* predRegClass = nullptr;
609
610     // Get predicate register used in the source instruction
611     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
612       if ( PacketMI->getOperand(opNum).isReg())
613       predRegNumSrc = PacketMI->getOperand(opNum).getReg();
614       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumSrc);
615       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
616         break;
617       }
618     }
619     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
620         ("predicate register not found in a predicated PacketMI instruction"));
621
622     // Get predicate register used in new-value store instruction
623     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
624       if ( MI->getOperand(opNum).isReg())
625       predRegNumDst = MI->getOperand(opNum).getReg();
626       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumDst);
627       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
628         break;
629       }
630     }
631     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
632             ("predicate register not found in a predicated MI instruction"));
633
634     // New-value register producer and user (store) need to satisfy these
635     // constraints:
636     // 1) Both instructions should be predicated on the same register.
637     // 2) If producer of the new-value register is .new predicated then store
638     // should also be .new predicated and if producer is not .new predicated
639     // then store should not be .new predicated.
640     // 3) Both new-value register producer and user should have same predicate
641     // sense, i.e, either both should be negated or both should be none negated.
642
643     if (( predRegNumDst != predRegNumSrc) ||
644           QII->isDotNewInst(PacketMI) != QII->isDotNewInst(MI)  ||
645           getPredicateSense(MI, QII) != getPredicateSense(PacketMI, QII)) {
646       return false;
647     }
648   }
649
650   // Make sure that other than the new-value register no other store instruction
651   // register has been modified in the same packet. Predicate registers can be
652   // modified by they should not be modified between the producer and the store
653   // instruction as it will make them both conditional on different values.
654   // We already know this to be true for all the instructions before and
655   // including PacketMI. Howerver, we need to perform the check for the
656   // remaining instructions in the packet.
657
658   std::vector<MachineInstr*>::iterator VI;
659   std::vector<MachineInstr*>::iterator VE;
660   unsigned StartCheck = 0;
661
662   for (VI=CurrentPacketMIs.begin(), VE = CurrentPacketMIs.end();
663       (VI != VE); ++VI) {
664     SUnit* TempSU = MIToSUnit[*VI];
665     MachineInstr* TempMI = TempSU->getInstr();
666
667     // Following condition is true for all the instructions until PacketMI is
668     // reached (StartCheck is set to 0 before the for loop).
669     // StartCheck flag is 1 for all the instructions after PacketMI.
670     if (TempMI != PacketMI && !StartCheck) // start processing only after
671       continue;                            // encountering PacketMI
672
673     StartCheck = 1;
674     if (TempMI == PacketMI) // We don't want to check PacketMI for dependence
675       continue;
676
677     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
678       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
679           TempSU->getInstr()->modifiesRegister(MI->getOperand(opNum).getReg(),
680                                                QRI))
681         return false;
682     }
683   }
684
685   // Make sure that for non-POST_INC stores:
686   // 1. The only use of reg is DepReg and no other registers.
687   //    This handles V4 base+index registers.
688   //    The following store can not be dot new.
689   //    Eg.   r0 = add(r0, #3)a
690   //          memw(r1+r0<<#2) = r0
691   if (!QII->isPostIncrement(MI) &&
692       GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
693       GetStoreValueOperand(MI).getReg() == DepReg) {
694     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands()-1; opNum++) {
695       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
696           MI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg) {
697         return false;
698       }
699     }
700     // 2. If data definition is because of implicit definition of the register,
701     //    do not newify the store. Eg.
702     //    %R9<def> = ZXTH %R12, %D6<imp-use>, %R12<imp-def>
703     //    STrih_indexed %R8, 2, %R12<kill>; mem:ST2[%scevgep343]
704     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
705       if (PacketMI->getOperand(opNum).isReg() &&
706           PacketMI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg &&
707           PacketMI->getOperand(opNum).isDef() &&
708           PacketMI->getOperand(opNum).isImplicit()) {
709         return false;
710       }
711     }
712   }
713
714   // Can be dot new store.
715   return true;
716 }
717
718 // can this MI to promoted to either
719 // new value store or new value jump
720 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValue( MachineInstr *MI,
721                 SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
722                 std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit,
723                 MachineBasicBlock::iterator &MII)
724 {
725
726   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
727   const HexagonRegisterInfo *QRI =
728       (const HexagonRegisterInfo *)TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
729   if (!QRI->Subtarget.hasV4TOps() ||
730       !QII->mayBeNewStore(MI))
731     return false;
732
733   MachineInstr *PacketMI = PacketSU->getInstr();
734
735   // Check to see the store can be new value'ed.
736   if (CanPromoteToNewValueStore(MI, PacketMI, DepReg, MIToSUnit))
737     return true;
738
739   // Check to see the compare/jump can be new value'ed.
740   // This is done as a pass on its own. Don't need to check it here.
741   return false;
742 }
743
744 // Check to see if an instruction can be dot new
745 // There are three kinds.
746 // 1. dot new on predicate - V2/V3/V4
747 // 2. dot new on stores NV/ST - V4
748 // 3. dot new on jump NV/J - V4 -- This is generated in a pass.
749 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToDotNew( MachineInstr *MI,
750                               SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
751                               std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit,
752                               MachineBasicBlock::iterator &MII,
753                               const TargetRegisterClass* RC )
754 {
755   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
756   // Already a dot new instruction.
757   if (QII->isDotNewInst(MI) && !QII->mayBeNewStore(MI))
758     return false;
759
760   if (!isNewifiable(MI))
761     return false;
762
763   // predicate .new
764   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass && isCondInst(MI))
765       return true;
766   else if (RC != &Hexagon::PredRegsRegClass &&
767       !QII->mayBeNewStore(MI)) // MI is not a new-value store
768     return false;
769   else {
770     // Create a dot new machine instruction to see if resources can be
771     // allocated. If not, bail out now.
772     int NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
773     const MCInstrDesc &desc = QII->get(NewOpcode);
774     DebugLoc dl;
775     MachineInstr *NewMI =
776                     MI->getParent()->getParent()->CreateMachineInstr(desc, dl);
777     bool ResourcesAvailable = ResourceTracker->canReserveResources(NewMI);
778     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(NewMI);
779
780     if (!ResourcesAvailable)
781       return false;
782
783     // new value store only
784     // new new value jump generated as a passes
785     if (!CanPromoteToNewValue(MI, PacketSU, DepReg, MIToSUnit, MII)) {
786       return false;
787     }
788   }
789   return true;
790 }
791
792 // Go through the packet instructions and search for anti dependency
793 // between them and DepReg from MI
794 // Consider this case:
795 // Trying to add
796 // a) %R1<def> = TFRI_cdNotPt %P3, 2
797 // to this packet:
798 // {
799 //   b) %P0<def> = OR_pp %P3<kill>, %P0<kill>
800 //   c) %P3<def> = TFR_PdRs %R23
801 //   d) %R1<def> = TFRI_cdnPt %P3, 4
802 //  }
803 // The P3 from a) and d) will be complements after
804 // a)'s P3 is converted to .new form
805 // Anti Dep between c) and b) is irrelevant for this case
806 bool HexagonPacketizerList::RestrictingDepExistInPacket (MachineInstr* MI,
807       unsigned DepReg,
808       std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit) {
809
810   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
811   SUnit* PacketSUDep = MIToSUnit[MI];
812
813   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
814        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
815
816     // We only care for dependencies to predicated instructions
817     if(!QII->isPredicated(*VIN)) continue;
818
819     // Scheduling Unit for current insn in the packet
820     SUnit* PacketSU = MIToSUnit[*VIN];
821
822     // Look at dependencies between current members of the packet
823     // and predicate defining instruction MI.
824     // Make sure that dependency is on the exact register
825     // we care about.
826     if (PacketSU->isSucc(PacketSUDep)) {
827       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
828         if ((PacketSU->Succs[i].getSUnit() == PacketSUDep) &&
829             (PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Anti) &&
830             (PacketSU->Succs[i].getReg() == DepReg)) {
831           return true;
832         }
833       }
834     }
835   }
836
837   return false;
838 }
839
840
841 /// Gets the predicate register of a predicated instruction.
842 static unsigned getPredicatedRegister(MachineInstr *MI,
843                                       const HexagonInstrInfo *QII) {
844   /// We use the following rule: The first predicate register that is a use is
845   /// the predicate register of a predicated instruction.
846
847   assert(QII->isPredicated(MI) && "Must be predicated instruction");
848
849   for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
850        OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
851     MachineOperand &Op = *OI;
852     if (Op.isReg() && Op.getReg() && Op.isUse() &&
853         Hexagon::PredRegsRegClass.contains(Op.getReg()))
854       return Op.getReg();
855   }
856
857   llvm_unreachable("Unknown instruction operand layout");
858
859   return 0;
860 }
861
862 // Given two predicated instructions, this function detects whether
863 // the predicates are complements
864 bool HexagonPacketizerList::ArePredicatesComplements (MachineInstr* MI1,
865      MachineInstr* MI2, std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit) {
866
867   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
868
869   // If we don't know the predicate sense of the instructions bail out early, we
870   // need it later.
871   if (getPredicateSense(MI1, QII) == PK_Unknown ||
872       getPredicateSense(MI2, QII) == PK_Unknown)
873     return false;
874
875   // Scheduling unit for candidate
876   SUnit* SU = MIToSUnit[MI1];
877
878   // One corner case deals with the following scenario:
879   // Trying to add
880   // a) %R24<def> = TFR_cPt %P0, %R25
881   // to this packet:
882   //
883   // {
884   //   b) %R25<def> = TFR_cNotPt %P0, %R24
885   //   c) %P0<def> = CMPEQri %R26, 1
886   // }
887   //
888   // On general check a) and b) are complements, but
889   // presence of c) will convert a) to .new form, and
890   // then it is not a complement
891   // We attempt to detect it by analyzing  existing
892   // dependencies in the packet
893
894   // Analyze relationships between all existing members of the packet.
895   // Look for Anti dependecy on the same predicate reg
896   // as used in the candidate
897   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
898        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
899
900     // Scheduling Unit for current insn in the packet
901     SUnit* PacketSU = MIToSUnit[*VIN];
902
903     // If this instruction in the packet is succeeded by the candidate...
904     if (PacketSU->isSucc(SU)) {
905       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
906         // The corner case exist when there is true data
907         // dependency between candidate and one of current
908         // packet members, this dep is on predicate reg, and
909         // there already exist anti dep on the same pred in
910         // the packet.
911         if (PacketSU->Succs[i].getSUnit() == SU &&
912             PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Data &&
913             Hexagon::PredRegsRegClass.contains(
914               PacketSU->Succs[i].getReg()) &&
915             // Here I know that *VIN is predicate setting instruction
916             // with true data dep to candidate on the register
917             // we care about - c) in the above example.
918             // Now I need to see if there is an anti dependency
919             // from c) to any other instruction in the
920             // same packet on the pred reg of interest
921             RestrictingDepExistInPacket(*VIN,PacketSU->Succs[i].getReg(),
922                                         MIToSUnit)) {
923            return false;
924         }
925       }
926     }
927   }
928
929   // If the above case does not apply, check regular
930   // complement condition.
931   // Check that the predicate register is the same and
932   // that the predicate sense is different
933   // We also need to differentiate .old vs. .new:
934   // !p0 is not complimentary to p0.new
935   unsigned PReg1 = getPredicatedRegister(MI1, QII);
936   unsigned PReg2 = getPredicatedRegister(MI2, QII);
937   return ((PReg1 == PReg2) &&
938           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg1) &&
939           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg2) &&
940           (getPredicateSense(MI1, QII) != getPredicateSense(MI2, QII)) &&
941           (QII->isDotNewInst(MI1) == QII->isDotNewInst(MI2)));
942 }
943
944 // initPacketizerState - Initialize packetizer flags
945 void HexagonPacketizerList::initPacketizerState() {
946
947   Dependence = false;
948   PromotedToDotNew = false;
949   GlueToNewValueJump = false;
950   GlueAllocframeStore = false;
951   FoundSequentialDependence = false;
952
953   return;
954 }
955
956 // ignorePseudoInstruction - Ignore bundling of pseudo instructions.
957 bool HexagonPacketizerList::ignorePseudoInstruction(MachineInstr *MI,
958                                                     MachineBasicBlock *MBB) {
959   if (MI->isDebugValue())
960     return true;
961
962   // We must print out inline assembly
963   if (MI->isInlineAsm())
964     return false;
965
966   // We check if MI has any functional units mapped to it.
967   // If it doesn't, we ignore the instruction.
968   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
969   unsigned SchedClass = TID.getSchedClass();
970   const InstrStage* IS =
971                     ResourceTracker->getInstrItins()->beginStage(SchedClass);
972   unsigned FuncUnits = IS->getUnits();
973   return !FuncUnits;
974 }
975
976 // isSoloInstruction: - Returns true for instructions that must be
977 // scheduled in their own packet.
978 bool HexagonPacketizerList::isSoloInstruction(MachineInstr *MI) {
979
980   if (MI->isInlineAsm())
981     return true;
982
983   if (MI->isEHLabel())
984     return true;
985
986   // From Hexagon V4 Programmer's Reference Manual 3.4.4 Grouping constraints:
987   // trap, pause, barrier, icinva, isync, and syncht are solo instructions.
988   // They must not be grouped with other instructions in a packet.
989   if (IsSchedBarrier(MI))
990     return true;
991
992   return false;
993 }
994
995 // isLegalToPacketizeTogether:
996 // SUI is the current instruction that is out side of the current packet.
997 // SUJ is the current instruction inside the current packet against which that
998 // SUI will be packetized.
999 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPacketizeTogether(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
1000   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
1001   MachineInstr *J = SUJ->getInstr();
1002   assert(I && J && "Unable to packetize null instruction!");
1003
1004   const MCInstrDesc &MCIDI = I->getDesc();
1005   const MCInstrDesc &MCIDJ = J->getDesc();
1006
1007   MachineBasicBlock::iterator II = I;
1008
1009   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1010   const HexagonRegisterInfo *QRI =
1011       (const HexagonRegisterInfo *)TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
1012   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1013
1014   // Inline asm cannot go in the packet.
1015   if (I->getOpcode() == Hexagon::INLINEASM)
1016     llvm_unreachable("Should not meet inline asm here!");
1017
1018   if (isSoloInstruction(I))
1019     llvm_unreachable("Should not meet solo instr here!");
1020
1021   // A save callee-save register function call can only be in a packet
1022   // with instructions that don't write to the callee-save registers.
1023   if ((QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(I) &&
1024        DoesModifyCalleeSavedReg(J, QRI)) ||
1025       (QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(J) &&
1026        DoesModifyCalleeSavedReg(I, QRI))) {
1027     Dependence = true;
1028     return false;
1029   }
1030
1031   // Two control flow instructions cannot go in the same packet.
1032   if (IsControlFlow(I) && IsControlFlow(J)) {
1033     Dependence = true;
1034     return false;
1035   }
1036
1037   // A LoopN instruction cannot appear in the same packet as a jump or call.
1038   if (IsLoopN(I) &&
1039      (IsDirectJump(J) || MCIDJ.isCall() || QII->isDeallocRet(J))) {
1040     Dependence = true;
1041     return false;
1042   }
1043   if (IsLoopN(J) &&
1044      (IsDirectJump(I) || MCIDI.isCall() || QII->isDeallocRet(I))) {
1045     Dependence = true;
1046     return false;
1047   }
1048
1049   // dealloc_return cannot appear in the same packet as a conditional or
1050   // unconditional jump.
1051   if (QII->isDeallocRet(I) &&
1052      (MCIDJ.isBranch() || MCIDJ.isCall() || MCIDJ.isBarrier())) {
1053     Dependence = true;
1054     return false;
1055   }
1056
1057
1058   // V4 allows dual store. But does not allow second store, if the
1059   // first store is not in SLOT0. New value store, new value jump,
1060   // dealloc_return and memop always take SLOT0.
1061   // Arch spec 3.4.4.2
1062   if (QRI->Subtarget.hasV4TOps()) {
1063     if (MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore() &&
1064        (QII->isNewValueInst(J) || QII->isMemOp(J) || QII->isMemOp(I))) {
1065       Dependence = true;
1066       return false;
1067     }
1068
1069     if ((QII->isMemOp(J) && MCIDI.mayStore())
1070         || (MCIDJ.mayStore() && QII->isMemOp(I))
1071         || (QII->isMemOp(J) && QII->isMemOp(I))) {
1072       Dependence = true;
1073       return false;
1074     }
1075
1076     //if dealloc_return
1077     if (MCIDJ.mayStore() && QII->isDeallocRet(I)) {
1078       Dependence = true;
1079       return false;
1080     }
1081
1082     // If an instruction feeds new value jump, glue it.
1083     MachineBasicBlock::iterator NextMII = I;
1084     ++NextMII;
1085     if (NextMII != I->getParent()->end() && QII->isNewValueJump(NextMII)) {
1086       MachineInstr *NextMI = NextMII;
1087
1088       bool secondRegMatch = false;
1089       bool maintainNewValueJump = false;
1090
1091       if (NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1092           I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(1).getReg()) {
1093         secondRegMatch = true;
1094         maintainNewValueJump = true;
1095       }
1096
1097       if (!secondRegMatch &&
1098            I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(0).getReg()) {
1099         maintainNewValueJump = true;
1100       }
1101
1102       for (std::vector<MachineInstr*>::iterator
1103             VI = CurrentPacketMIs.begin(),
1104              VE = CurrentPacketMIs.end();
1105            (VI != VE && maintainNewValueJump); ++VI) {
1106         SUnit* PacketSU = MIToSUnit[*VI];
1107
1108         // NVJ can not be part of the dual jump - Arch Spec: section 7.8
1109         if (PacketSU->getInstr()->getDesc().isCall()) {
1110           Dependence = true;
1111           break;
1112         }
1113         // Validate
1114         // 1. Packet does not have a store in it.
1115         // 2. If the first operand of the nvj is newified, and the second
1116         //    operand is also a reg, it (second reg) is not defined in
1117         //    the same packet.
1118         // 3. If the second operand of the nvj is newified, (which means
1119         //    first operand is also a reg), first reg is not defined in
1120         //    the same packet.
1121         if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore()               ||
1122             PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::ALLOCFRAME ||
1123             // Check #2.
1124             (!secondRegMatch && NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1125              PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1126                                NextMI->getOperand(1).getReg(), QRI)) ||
1127             // Check #3.
1128             (secondRegMatch &&
1129              PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1130                                NextMI->getOperand(0).getReg(), QRI))) {
1131           Dependence = true;
1132           break;
1133         }
1134       }
1135       if (!Dependence)
1136         GlueToNewValueJump = true;
1137       else
1138         return false;
1139     }
1140   }
1141
1142   if (SUJ->isSucc(SUI)) {
1143     for (unsigned i = 0;
1144          (i < SUJ->Succs.size()) && !FoundSequentialDependence;
1145          ++i) {
1146
1147       if (SUJ->Succs[i].getSUnit() != SUI) {
1148         continue;
1149       }
1150
1151       SDep::Kind DepType = SUJ->Succs[i].getKind();
1152
1153       // For direct calls:
1154       // Ignore register dependences for call instructions for
1155       // packetization purposes except for those due to r31 and
1156       // predicate registers.
1157       //
1158       // For indirect calls:
1159       // Same as direct calls + check for true dependences to the register
1160       // used in the indirect call.
1161       //
1162       // We completely ignore Order dependences for call instructions
1163       //
1164       // For returns:
1165       // Ignore register dependences for return instructions like jumpr,
1166       // dealloc return unless we have dependencies on the explicit uses
1167       // of the registers used by jumpr (like r31) or dealloc return
1168       // (like r29 or r30).
1169       //
1170       // TODO: Currently, jumpr is handling only return of r31. So, the
1171       // following logic (specificaly IsCallDependent) is working fine.
1172       // We need to enable jumpr for register other than r31 and then,
1173       // we need to rework the last part, where it handles indirect call
1174       // of that (IsCallDependent) function. Bug 6216 is opened for this.
1175       //
1176       unsigned DepReg = 0;
1177       const TargetRegisterClass* RC = nullptr;
1178       if (DepType == SDep::Data) {
1179         DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1180         RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
1181       }
1182       if ((MCIDI.isCall() || MCIDI.isReturn()) &&
1183           (!IsRegDependence(DepType) ||
1184             !IsCallDependent(I, DepType, SUJ->Succs[i].getReg()))) {
1185         /* do nothing */
1186       }
1187
1188       // For instructions that can be promoted to dot-new, try to promote.
1189       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1190                CanPromoteToDotNew(I, SUJ, DepReg, MIToSUnit, II, RC) &&
1191                PromoteToDotNew(I, DepType, II, RC)) {
1192         PromotedToDotNew = true;
1193         /* do nothing */
1194       }
1195
1196       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1197                (QII->isNewValueJump(I))) {
1198         /* do nothing */
1199       }
1200
1201       // For predicated instructions, if the predicates are complements
1202       // then there can be no dependence.
1203       else if (QII->isPredicated(I) &&
1204                QII->isPredicated(J) &&
1205           ArePredicatesComplements(I, J, MIToSUnit)) {
1206         /* do nothing */
1207
1208       }
1209       else if (IsDirectJump(I) &&
1210                !MCIDJ.isBranch() &&
1211                !MCIDJ.isCall() &&
1212                (DepType == SDep::Order)) {
1213         // Ignore Order dependences between unconditional direct branches
1214         // and non-control-flow instructions
1215         /* do nothing */
1216       }
1217       else if (MCIDI.isConditionalBranch() && (DepType != SDep::Data) &&
1218                (DepType != SDep::Output)) {
1219         // Ignore all dependences for jumps except for true and output
1220         // dependences
1221         /* do nothing */
1222       }
1223
1224       // Ignore output dependences due to superregs. We can
1225       // write to two different subregisters of R1:0 for instance
1226       // in the same cycle
1227       //
1228
1229       //
1230       // Let the
1231       // If neither I nor J defines DepReg, then this is a
1232       // superfluous output dependence. The dependence must be of the
1233       // form:
1234       //  R0 = ...
1235       //  R1 = ...
1236       // and there is an output dependence between the two instructions
1237       // with
1238       // DepReg = D0
1239       // We want to ignore these dependences.
1240       // Ideally, the dependence constructor should annotate such
1241       // dependences. We can then avoid this relatively expensive check.
1242       //
1243       else if (DepType == SDep::Output) {
1244         // DepReg is the register that's responsible for the dependence.
1245         unsigned DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1246
1247         // Check if I and J really defines DepReg.
1248         if (I->definesRegister(DepReg) ||
1249             J->definesRegister(DepReg)) {
1250           FoundSequentialDependence = true;
1251           break;
1252         }
1253       }
1254
1255       // We ignore Order dependences for
1256       // 1. Two loads unless they are volatile.
1257       // 2. Two stores in V4 unless they are volatile.
1258       else if ((DepType == SDep::Order) &&
1259                !I->hasOrderedMemoryRef() &&
1260                !J->hasOrderedMemoryRef()) {
1261         if (QRI->Subtarget.hasV4TOps() &&
1262             // hexagonv4 allows dual store.
1263             MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore()) {
1264           /* do nothing */
1265         }
1266         // store followed by store-- not OK on V2
1267         // store followed by load -- not OK on all (OK if addresses
1268         // are not aliased)
1269         // load followed by store -- OK on all
1270         // load followed by load  -- OK on all
1271         else if ( !MCIDJ.mayStore()) {
1272           /* do nothing */
1273         }
1274         else {
1275           FoundSequentialDependence = true;
1276           break;
1277         }
1278       }
1279
1280       // For V4, special case ALLOCFRAME. Even though there is dependency
1281       // between ALLOCAFRAME and subsequent store, allow it to be
1282       // packetized in a same packet. This implies that the store is using
1283       // caller's SP. Hense, offset needs to be updated accordingly.
1284       else if (DepType == SDep::Data
1285                && QRI->Subtarget.hasV4TOps()
1286                && J->getOpcode() == Hexagon::ALLOCFRAME
1287                && (I->getOpcode() == Hexagon::STrid
1288                    || I->getOpcode() == Hexagon::STriw
1289                    || I->getOpcode() == Hexagon::STrib)
1290                && I->getOperand(0).getReg() == QRI->getStackRegister()
1291                && QII->isValidOffset(I->getOpcode(),
1292                                      I->getOperand(1).getImm() -
1293                                      (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE)))
1294       {
1295         GlueAllocframeStore = true;
1296         // Since this store is to be glued with allocframe in the same
1297         // packet, it will use SP of the previous stack frame, i.e
1298         // caller's SP. Therefore, we need to recalculate offset according
1299         // to this change.
1300         I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() -
1301                                         (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE));
1302       }
1303
1304       //
1305       // Skip over anti-dependences. Two instructions that are
1306       // anti-dependent can share a packet
1307       //
1308       else if (DepType != SDep::Anti) {
1309         FoundSequentialDependence = true;
1310         break;
1311       }
1312     }
1313
1314     if (FoundSequentialDependence) {
1315       Dependence = true;
1316       return false;
1317     }
1318   }
1319
1320   return true;
1321 }
1322
1323 // isLegalToPruneDependencies
1324 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPruneDependencies(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
1325   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
1326   assert(I && SUJ->getInstr() && "Unable to packetize null instruction!");
1327
1328   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1329
1330   if (Dependence) {
1331
1332     // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1333     // back into a dot-old.
1334     if (PromotedToDotNew) {
1335       DemoteToDotOld(I);
1336     }
1337
1338     // Check if the instruction (must be a store) was glued with an Allocframe
1339     // instruction. If so, restore its offset to its original value, i.e. use
1340     // curent SP instead of caller's SP.
1341     if (GlueAllocframeStore) {
1342       I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() +
1343                                              FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE);
1344     }
1345
1346     return false;
1347   }
1348   return true;
1349 }
1350
1351 MachineBasicBlock::iterator
1352 HexagonPacketizerList::addToPacket(MachineInstr *MI) {
1353
1354     MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
1355     MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1356
1357     const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1358
1359     if (GlueToNewValueJump) {
1360
1361       ++MII;
1362       MachineInstr *nvjMI = MII;
1363       assert(ResourceTracker->canReserveResources(MI));
1364       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1365       if ((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
1366           !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)) {
1367         endPacket(MBB, MI);
1368         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1369         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1370                "Ensure that there is a slot");
1371         reserveResourcesForConstExt(MI);
1372         // Reserve resources for new value jump constant extender.
1373         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1374                "Ensure that there is a slot");
1375         reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1376         assert(ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI) &&
1377                "Ensure that there is a slot");
1378
1379       } else if (   // Extended instruction takes two slots in the packet.
1380         // Try reserve and allocate 4-byte in the current packet first.
1381         (QII->isExtended(nvjMI)
1382             && (!tryAllocateResourcesForConstExt(nvjMI)
1383                 || !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1384         || // For non-extended instruction, no need to allocate extra 4 bytes.
1385         (!QII->isExtended(nvjMI) &&
1386               !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1387       {
1388         endPacket(MBB, MI);
1389         // A new and empty packet starts.
1390         // We are sure that the resources requirements can be satisfied.
1391         // Therefore, do not need to call "canReserveResources" anymore.
1392         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1393         if (QII->isExtended(nvjMI))
1394           reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1395       }
1396       // Here, we are sure that "reserveResources" would succeed.
1397       ResourceTracker->reserveResources(nvjMI);
1398       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1399       CurrentPacketMIs.push_back(nvjMI);
1400     } else {
1401       if (   (QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI))
1402           && (   !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)
1403               || !ResourceTracker->canReserveResources(MI)))
1404       {
1405         endPacket(MBB, MI);
1406         // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1407         // back into a dot-old
1408         if (PromotedToDotNew) {
1409           DemoteToDotOld(MI);
1410         }
1411         reserveResourcesForConstExt(MI);
1412       }
1413       // In case that "MI" is not an extended insn,
1414       // the resource availability has already been checked.
1415       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1416       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1417     }
1418     return MII;
1419 }
1420
1421 //===----------------------------------------------------------------------===//
1422 //                         Public Constructor Functions
1423 //===----------------------------------------------------------------------===//
1424
1425 FunctionPass *llvm::createHexagonPacketizer() {
1426   return new HexagonPacketizer();
1427 }
1428