697a87adc2f9e1efe88a63d0b5d69b3529daa581
[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 =
195       Fn.getTarget().getSubtargetImpl()->getInstrInfo();
196   MachineLoopInfo &MLI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
197   MachineDominatorTree &MDT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
198   const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI =
199     &getAnalysis<MachineBranchProbabilityInfo>();
200   // Instantiate the packetizer.
201   HexagonPacketizerList Packetizer(Fn, MLI, MDT, MBPI);
202
203   // DFA state table should not be empty.
204   assert(Packetizer.getResourceTracker() && "Empty DFA table!");
205
206   //
207   // Loop over all basic blocks and remove KILL pseudo-instructions
208   // These instructions confuse the dependence analysis. Consider:
209   // D0 = ...   (Insn 0)
210   // R0 = KILL R0, D0 (Insn 1)
211   // R0 = ... (Insn 2)
212   // Here, Insn 1 will result in the dependence graph not emitting an output
213   // dependence between Insn 0 and Insn 2. This can lead to incorrect
214   // packetization
215   //
216   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
217        MBB != MBBe; ++MBB) {
218     MachineBasicBlock::iterator End = MBB->end();
219     MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin();
220     while (MI != End) {
221       if (MI->isKill()) {
222         MachineBasicBlock::iterator DeleteMI = MI;
223         ++MI;
224         MBB->erase(DeleteMI);
225         End = MBB->end();
226         continue;
227       }
228       ++MI;
229     }
230   }
231
232   // Loop over all of the basic blocks.
233   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
234        MBB != MBBe; ++MBB) {
235     // Find scheduling regions and schedule / packetize each region.
236     unsigned RemainingCount = MBB->size();
237     for(MachineBasicBlock::iterator RegionEnd = MBB->end();
238         RegionEnd != MBB->begin();) {
239       // The next region starts above the previous region. Look backward in the
240       // instruction stream until we find the nearest boundary.
241       MachineBasicBlock::iterator I = RegionEnd;
242       for(;I != MBB->begin(); --I, --RemainingCount) {
243         if (TII->isSchedulingBoundary(std::prev(I), MBB, Fn))
244           break;
245       }
246       I = MBB->begin();
247
248       // Skip empty scheduling regions.
249       if (I == RegionEnd) {
250         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
251         --RemainingCount;
252         continue;
253       }
254       // Skip regions with one instruction.
255       if (I == std::prev(RegionEnd)) {
256         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
257         continue;
258       }
259
260       Packetizer.PacketizeMIs(MBB, I, RegionEnd);
261       RegionEnd = I;
262     }
263   }
264
265   return true;
266 }
267
268
269 static bool IsIndirectCall(MachineInstr* MI) {
270   return ((MI->getOpcode() == Hexagon::CALLR) ||
271           (MI->getOpcode() == Hexagon::CALLRv3));
272 }
273
274 // Reserve resources for constant extender. Trigure an assertion if
275 // reservation fail.
276 void HexagonPacketizerList::reserveResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
277   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
278   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
279   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::IMMEXT_i),
280                                                   MI->getDebugLoc());
281
282   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
283     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
284     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
285   } else {
286     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
287     llvm_unreachable("can not reserve resources for constant extender.");
288   }
289   return;
290 }
291
292 bool HexagonPacketizerList::canReserveResourcesForConstExt(MachineInstr *MI) {
293   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
294   assert((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
295          "Should only be called for constant extended instructions");
296   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
297   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::IMMEXT_i),
298                                                   MI->getDebugLoc());
299   bool CanReserve = ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI);
300   MF->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
301   return CanReserve;
302 }
303
304 // Allocate resources (i.e. 4 bytes) for constant extender. If succeed, return
305 // true, otherwise, return false.
306 bool HexagonPacketizerList::tryAllocateResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
307   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
308   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
309   MachineInstr *PseudoMI = MF->CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::IMMEXT_i),
310                                                   MI->getDebugLoc());
311
312   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
313     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
314     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
315     return true;
316   } else {
317     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
318     return false;
319   }
320 }
321
322
323 bool HexagonPacketizerList::IsCallDependent(MachineInstr* MI,
324                                           SDep::Kind DepType,
325                                           unsigned DepReg) {
326
327   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
328   const HexagonRegisterInfo *QRI =
329       (const HexagonRegisterInfo *)TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
330
331   // Check for lr dependence
332   if (DepReg == QRI->getRARegister()) {
333     return true;
334   }
335
336   if (QII->isDeallocRet(MI)) {
337     if (DepReg == QRI->getFrameRegister() ||
338         DepReg == QRI->getStackRegister())
339       return true;
340   }
341
342   // Check if this is a predicate dependence
343   const TargetRegisterClass* RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
344   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
345     return true;
346   }
347
348   //
349   // Lastly check for an operand used in an indirect call
350   // If we had an attribute for checking if an instruction is an indirect call,
351   // then we could have avoided this relatively brittle implementation of
352   // IsIndirectCall()
353   //
354   // Assumes that the first operand of the CALLr is the function address
355   //
356   if (IsIndirectCall(MI) && (DepType == SDep::Data)) {
357     MachineOperand MO = MI->getOperand(0);
358     if (MO.isReg() && MO.isUse() && (MO.getReg() == DepReg)) {
359       return true;
360     }
361   }
362
363   return false;
364 }
365
366 static bool IsRegDependence(const SDep::Kind DepType) {
367   return (DepType == SDep::Data || DepType == SDep::Anti ||
368           DepType == SDep::Output);
369 }
370
371 static bool IsDirectJump(MachineInstr* MI) {
372   return (MI->getOpcode() == Hexagon::JMP);
373 }
374
375 static bool IsSchedBarrier(MachineInstr* MI) {
376   switch (MI->getOpcode()) {
377   case Hexagon::BARRIER:
378     return true;
379   }
380   return false;
381 }
382
383 static bool IsControlFlow(MachineInstr* MI) {
384   return (MI->getDesc().isTerminator() || MI->getDesc().isCall());
385 }
386
387 static bool IsLoopN(MachineInstr *MI) {
388   return (MI->getOpcode() == Hexagon::LOOP0_i ||
389           MI->getOpcode() == Hexagon::LOOP0_r);
390 }
391
392 /// DoesModifyCalleeSavedReg - Returns true if the instruction modifies a
393 /// callee-saved register.
394 static bool DoesModifyCalleeSavedReg(MachineInstr *MI,
395                                      const TargetRegisterInfo *TRI) {
396   for (const MCPhysReg *CSR = TRI->getCalleeSavedRegs(); *CSR; ++CSR) {
397     unsigned CalleeSavedReg = *CSR;
398     if (MI->modifiesRegister(CalleeSavedReg, TRI))
399       return true;
400   }
401   return false;
402 }
403
404 // Returns true if an instruction can be promoted to .new predicate
405 // or new-value store.
406 bool HexagonPacketizerList::isNewifiable(MachineInstr* MI) {
407   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
408   if ( isCondInst(MI) || QII->mayBeNewStore(MI))
409     return true;
410   else
411     return false;
412 }
413
414 bool HexagonPacketizerList::isCondInst (MachineInstr* MI) {
415   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
416   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
417                                     // bug 5670: until that is fixed,
418                                     // this portion is disabled.
419   if (   TID.isConditionalBranch()  // && !IsRegisterJump(MI)) ||
420       || QII->isConditionalTransfer(MI)
421       || QII->isConditionalALU32(MI)
422       || QII->isConditionalLoad(MI)
423       || QII->isConditionalStore(MI)) {
424     return true;
425   }
426   return false;
427 }
428
429
430 // Promote an instructiont to its .new form.
431 // At this time, we have already made a call to CanPromoteToDotNew
432 // and made sure that it can *indeed* be promoted.
433 bool HexagonPacketizerList::PromoteToDotNew(MachineInstr* MI,
434                         SDep::Kind DepType, MachineBasicBlock::iterator &MII,
435                         const TargetRegisterClass* RC) {
436
437   assert (DepType == SDep::Data);
438   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
439
440   int NewOpcode;
441   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass)
442     NewOpcode = QII->GetDotNewPredOp(MI, MBPI);
443   else
444     NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
445   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
446
447   return true;
448 }
449
450 bool HexagonPacketizerList::DemoteToDotOld(MachineInstr* MI) {
451   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
452   int NewOpcode = QII->GetDotOldOp(MI->getOpcode());
453   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
454   return true;
455 }
456
457 enum PredicateKind {
458   PK_False,
459   PK_True,
460   PK_Unknown
461 };
462
463 /// Returns true if an instruction is predicated on p0 and false if it's
464 /// predicated on !p0.
465 static PredicateKind getPredicateSense(MachineInstr* MI,
466                                        const HexagonInstrInfo *QII) {
467   if (!QII->isPredicated(MI))
468     return PK_Unknown;
469
470   if (QII->isPredicatedTrue(MI))
471     return PK_True;
472
473   return PK_False;
474 }
475
476 static MachineOperand& GetPostIncrementOperand(MachineInstr *MI,
477                                                const HexagonInstrInfo *QII) {
478   assert(QII->isPostIncrement(MI) && "Not a post increment operation.");
479 #ifndef NDEBUG
480   // Post Increment means duplicates. Use dense map to find duplicates in the
481   // list. Caution: Densemap initializes with the minimum of 64 buckets,
482   // whereas there are at most 5 operands in the post increment.
483   DenseMap<unsigned,  unsigned> DefRegsSet;
484   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
485     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
486         MI->getOperand(opNum).isDef()) {
487       DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()] = 1;
488     }
489
490   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
491     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
492         MI->getOperand(opNum).isUse()) {
493       if (DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()]) {
494         return MI->getOperand(opNum);
495       }
496     }
497 #else
498   if (MI->getDesc().mayLoad()) {
499     // The 2nd operand is always the post increment operand in load.
500     assert(MI->getOperand(1).isReg() &&
501                 "Post increment operand has be to a register.");
502     return (MI->getOperand(1));
503   }
504   if (MI->getDesc().mayStore()) {
505     // The 1st operand is always the post increment operand in store.
506     assert(MI->getOperand(0).isReg() &&
507                 "Post increment operand has be to a register.");
508     return (MI->getOperand(0));
509   }
510 #endif
511   // we should never come here.
512   llvm_unreachable("mayLoad or mayStore not set for Post Increment operation");
513 }
514
515 // get the value being stored
516 static MachineOperand& GetStoreValueOperand(MachineInstr *MI) {
517   // value being stored is always the last operand.
518   return (MI->getOperand(MI->getNumOperands()-1));
519 }
520
521 // can be new value store?
522 // Following restrictions are to be respected in convert a store into
523 // a new value store.
524 // 1. If an instruction uses auto-increment, its address register cannot
525 //    be a new-value register. Arch Spec 5.4.2.1
526 // 2. If an instruction uses absolute-set addressing mode,
527 //    its address register cannot be a new-value register.
528 //    Arch Spec 5.4.2.1.TODO: This is not enabled as
529 //    as absolute-set address mode patters are not implemented.
530 // 3. If an instruction produces a 64-bit result, its registers cannot be used
531 //    as new-value registers. Arch Spec 5.4.2.2.
532 // 4. If the instruction that sets a new-value register is conditional, then
533 //    the instruction that uses the new-value register must also be conditional,
534 //    and both must always have their predicates evaluate identically.
535 //    Arch Spec 5.4.2.3.
536 // 5. There is an implied restriction of a packet can not have another store,
537 //    if there is a  new value store in the packet. Corollary, if there is
538 //    already a store in a packet, there can not be a new value store.
539 //    Arch Spec: 3.4.4.2
540 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValueStore( MachineInstr *MI,
541                 MachineInstr *PacketMI, unsigned DepReg,
542                 std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit) {
543   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
544   // Make sure we are looking at the store, that can be promoted.
545   if (!QII->mayBeNewStore(MI))
546     return false;
547
548   // Make sure there is dependency and can be new value'ed
549   if (GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
550       GetStoreValueOperand(MI).getReg() != DepReg)
551     return false;
552
553   const HexagonRegisterInfo *QRI =
554       (const HexagonRegisterInfo *)TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
555   const MCInstrDesc& MCID = PacketMI->getDesc();
556   // first operand is always the result
557
558   const TargetRegisterClass* PacketRC = QII->getRegClass(MCID, 0, QRI, MF);
559
560   // if there is already an store in the packet, no can do new value store
561   // Arch Spec 3.4.4.2.
562   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VI = CurrentPacketMIs.begin(),
563          VE = CurrentPacketMIs.end();
564        (VI != VE); ++VI) {
565     SUnit* PacketSU = MIToSUnit[*VI];
566     if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore() ||
567         // if we have mayStore = 1 set on ALLOCFRAME and DEALLOCFRAME,
568         // then we don't need this
569         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::ALLOCFRAME ||
570         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::DEALLOCFRAME)
571       return false;
572   }
573
574   if (PacketRC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
575     // new value store constraint: double regs can not feed into new value store
576     // arch spec section: 5.4.2.2
577     return false;
578   }
579
580   // Make sure it's NOT the post increment register that we are going to
581   // new value.
582   if (QII->isPostIncrement(MI) &&
583       MI->getDesc().mayStore() &&
584       GetPostIncrementOperand(MI, QII).getReg() == DepReg) {
585     return false;
586   }
587
588   if (QII->isPostIncrement(PacketMI) &&
589       PacketMI->getDesc().mayLoad() &&
590       GetPostIncrementOperand(PacketMI, QII).getReg() == DepReg) {
591     // if source is post_inc, or absolute-set addressing,
592     // it can not feed into new value store
593     //  r3 = memw(r2++#4)
594     //  memw(r30 + #-1404) = r2.new -> can not be new value store
595     // arch spec section: 5.4.2.1
596     return false;
597   }
598
599   // If the source that feeds the store is predicated, new value store must
600   // also be predicated.
601   if (QII->isPredicated(PacketMI)) {
602     if (!QII->isPredicated(MI))
603       return false;
604
605     // Check to make sure that they both will have their predicates
606     // evaluate identically
607     unsigned predRegNumSrc = 0;
608     unsigned predRegNumDst = 0;
609     const TargetRegisterClass* predRegClass = nullptr;
610
611     // Get predicate register used in the source instruction
612     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
613       if ( PacketMI->getOperand(opNum).isReg())
614       predRegNumSrc = PacketMI->getOperand(opNum).getReg();
615       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumSrc);
616       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
617         break;
618       }
619     }
620     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
621         ("predicate register not found in a predicated PacketMI instruction"));
622
623     // Get predicate register used in new-value store instruction
624     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
625       if ( MI->getOperand(opNum).isReg())
626       predRegNumDst = MI->getOperand(opNum).getReg();
627       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumDst);
628       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
629         break;
630       }
631     }
632     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
633             ("predicate register not found in a predicated MI instruction"));
634
635     // New-value register producer and user (store) need to satisfy these
636     // constraints:
637     // 1) Both instructions should be predicated on the same register.
638     // 2) If producer of the new-value register is .new predicated then store
639     // should also be .new predicated and if producer is not .new predicated
640     // then store should not be .new predicated.
641     // 3) Both new-value register producer and user should have same predicate
642     // sense, i.e, either both should be negated or both should be none negated.
643
644     if (( predRegNumDst != predRegNumSrc) ||
645           QII->isDotNewInst(PacketMI) != QII->isDotNewInst(MI)  ||
646           getPredicateSense(MI, QII) != getPredicateSense(PacketMI, QII)) {
647       return false;
648     }
649   }
650
651   // Make sure that other than the new-value register no other store instruction
652   // register has been modified in the same packet. Predicate registers can be
653   // modified by they should not be modified between the producer and the store
654   // instruction as it will make them both conditional on different values.
655   // We already know this to be true for all the instructions before and
656   // including PacketMI. Howerver, we need to perform the check for the
657   // remaining instructions in the packet.
658
659   std::vector<MachineInstr*>::iterator VI;
660   std::vector<MachineInstr*>::iterator VE;
661   unsigned StartCheck = 0;
662
663   for (VI=CurrentPacketMIs.begin(), VE = CurrentPacketMIs.end();
664       (VI != VE); ++VI) {
665     SUnit* TempSU = MIToSUnit[*VI];
666     MachineInstr* TempMI = TempSU->getInstr();
667
668     // Following condition is true for all the instructions until PacketMI is
669     // reached (StartCheck is set to 0 before the for loop).
670     // StartCheck flag is 1 for all the instructions after PacketMI.
671     if (TempMI != PacketMI && !StartCheck) // start processing only after
672       continue;                            // encountering PacketMI
673
674     StartCheck = 1;
675     if (TempMI == PacketMI) // We don't want to check PacketMI for dependence
676       continue;
677
678     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
679       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
680           TempSU->getInstr()->modifiesRegister(MI->getOperand(opNum).getReg(),
681                                                QRI))
682         return false;
683     }
684   }
685
686   // Make sure that for non-POST_INC stores:
687   // 1. The only use of reg is DepReg and no other registers.
688   //    This handles V4 base+index registers.
689   //    The following store can not be dot new.
690   //    Eg.   r0 = add(r0, #3)a
691   //          memw(r1+r0<<#2) = r0
692   if (!QII->isPostIncrement(MI) &&
693       GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
694       GetStoreValueOperand(MI).getReg() == DepReg) {
695     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands()-1; opNum++) {
696       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
697           MI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg) {
698         return false;
699       }
700     }
701     // 2. If data definition is because of implicit definition of the register,
702     //    do not newify the store. Eg.
703     //    %R9<def> = ZXTH %R12, %D6<imp-use>, %R12<imp-def>
704     //    STrih_indexed %R8, 2, %R12<kill>; mem:ST2[%scevgep343]
705     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
706       if (PacketMI->getOperand(opNum).isReg() &&
707           PacketMI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg &&
708           PacketMI->getOperand(opNum).isDef() &&
709           PacketMI->getOperand(opNum).isImplicit()) {
710         return false;
711       }
712     }
713   }
714
715   // Can be dot new store.
716   return true;
717 }
718
719 // can this MI to promoted to either
720 // new value store or new value jump
721 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValue( MachineInstr *MI,
722                 SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
723                 std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit,
724                 MachineBasicBlock::iterator &MII)
725 {
726
727   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
728   const HexagonRegisterInfo *QRI =
729       (const HexagonRegisterInfo *)TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
730   if (!QRI->Subtarget.hasV4TOps() ||
731       !QII->mayBeNewStore(MI))
732     return false;
733
734   MachineInstr *PacketMI = PacketSU->getInstr();
735
736   // Check to see the store can be new value'ed.
737   if (CanPromoteToNewValueStore(MI, PacketMI, DepReg, MIToSUnit))
738     return true;
739
740   // Check to see the compare/jump can be new value'ed.
741   // This is done as a pass on its own. Don't need to check it here.
742   return false;
743 }
744
745 // Check to see if an instruction can be dot new
746 // There are three kinds.
747 // 1. dot new on predicate - V2/V3/V4
748 // 2. dot new on stores NV/ST - V4
749 // 3. dot new on jump NV/J - V4 -- This is generated in a pass.
750 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToDotNew( MachineInstr *MI,
751                               SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
752                               std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit,
753                               MachineBasicBlock::iterator &MII,
754                               const TargetRegisterClass* RC )
755 {
756   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
757   // Already a dot new instruction.
758   if (QII->isDotNewInst(MI) && !QII->mayBeNewStore(MI))
759     return false;
760
761   if (!isNewifiable(MI))
762     return false;
763
764   // predicate .new
765   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass && isCondInst(MI))
766       return true;
767   else if (RC != &Hexagon::PredRegsRegClass &&
768       !QII->mayBeNewStore(MI)) // MI is not a new-value store
769     return false;
770   else {
771     // Create a dot new machine instruction to see if resources can be
772     // allocated. If not, bail out now.
773     int NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
774     const MCInstrDesc &desc = QII->get(NewOpcode);
775     DebugLoc dl;
776     MachineInstr *NewMI =
777                     MI->getParent()->getParent()->CreateMachineInstr(desc, dl);
778     bool ResourcesAvailable = ResourceTracker->canReserveResources(NewMI);
779     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(NewMI);
780
781     if (!ResourcesAvailable)
782       return false;
783
784     // new value store only
785     // new new value jump generated as a passes
786     if (!CanPromoteToNewValue(MI, PacketSU, DepReg, MIToSUnit, MII)) {
787       return false;
788     }
789   }
790   return true;
791 }
792
793 // Go through the packet instructions and search for anti dependency
794 // between them and DepReg from MI
795 // Consider this case:
796 // Trying to add
797 // a) %R1<def> = TFRI_cdNotPt %P3, 2
798 // to this packet:
799 // {
800 //   b) %P0<def> = OR_pp %P3<kill>, %P0<kill>
801 //   c) %P3<def> = TFR_PdRs %R23
802 //   d) %R1<def> = TFRI_cdnPt %P3, 4
803 //  }
804 // The P3 from a) and d) will be complements after
805 // a)'s P3 is converted to .new form
806 // Anti Dep between c) and b) is irrelevant for this case
807 bool HexagonPacketizerList::RestrictingDepExistInPacket (MachineInstr* MI,
808       unsigned DepReg,
809       std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit) {
810
811   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
812   SUnit* PacketSUDep = MIToSUnit[MI];
813
814   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
815        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
816
817     // We only care for dependencies to predicated instructions
818     if(!QII->isPredicated(*VIN)) continue;
819
820     // Scheduling Unit for current insn in the packet
821     SUnit* PacketSU = MIToSUnit[*VIN];
822
823     // Look at dependencies between current members of the packet
824     // and predicate defining instruction MI.
825     // Make sure that dependency is on the exact register
826     // we care about.
827     if (PacketSU->isSucc(PacketSUDep)) {
828       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
829         if ((PacketSU->Succs[i].getSUnit() == PacketSUDep) &&
830             (PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Anti) &&
831             (PacketSU->Succs[i].getReg() == DepReg)) {
832           return true;
833         }
834       }
835     }
836   }
837
838   return false;
839 }
840
841
842 /// Gets the predicate register of a predicated instruction.
843 static unsigned getPredicatedRegister(MachineInstr *MI,
844                                       const HexagonInstrInfo *QII) {
845   /// We use the following rule: The first predicate register that is a use is
846   /// the predicate register of a predicated instruction.
847
848   assert(QII->isPredicated(MI) && "Must be predicated instruction");
849
850   for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
851        OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
852     MachineOperand &Op = *OI;
853     if (Op.isReg() && Op.getReg() && Op.isUse() &&
854         Hexagon::PredRegsRegClass.contains(Op.getReg()))
855       return Op.getReg();
856   }
857
858   llvm_unreachable("Unknown instruction operand layout");
859
860   return 0;
861 }
862
863 // Given two predicated instructions, this function detects whether
864 // the predicates are complements
865 bool HexagonPacketizerList::ArePredicatesComplements (MachineInstr* MI1,
866      MachineInstr* MI2, std::map <MachineInstr*, SUnit*> MIToSUnit) {
867
868   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
869
870   // If we don't know the predicate sense of the instructions bail out early, we
871   // need it later.
872   if (getPredicateSense(MI1, QII) == PK_Unknown ||
873       getPredicateSense(MI2, QII) == PK_Unknown)
874     return false;
875
876   // Scheduling unit for candidate
877   SUnit* SU = MIToSUnit[MI1];
878
879   // One corner case deals with the following scenario:
880   // Trying to add
881   // a) %R24<def> = TFR_cPt %P0, %R25
882   // to this packet:
883   //
884   // {
885   //   b) %R25<def> = TFR_cNotPt %P0, %R24
886   //   c) %P0<def> = CMPEQri %R26, 1
887   // }
888   //
889   // On general check a) and b) are complements, but
890   // presence of c) will convert a) to .new form, and
891   // then it is not a complement
892   // We attempt to detect it by analyzing  existing
893   // dependencies in the packet
894
895   // Analyze relationships between all existing members of the packet.
896   // Look for Anti dependecy on the same predicate reg
897   // as used in the candidate
898   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
899        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
900
901     // Scheduling Unit for current insn in the packet
902     SUnit* PacketSU = MIToSUnit[*VIN];
903
904     // If this instruction in the packet is succeeded by the candidate...
905     if (PacketSU->isSucc(SU)) {
906       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
907         // The corner case exist when there is true data
908         // dependency between candidate and one of current
909         // packet members, this dep is on predicate reg, and
910         // there already exist anti dep on the same pred in
911         // the packet.
912         if (PacketSU->Succs[i].getSUnit() == SU &&
913             PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Data &&
914             Hexagon::PredRegsRegClass.contains(
915               PacketSU->Succs[i].getReg()) &&
916             // Here I know that *VIN is predicate setting instruction
917             // with true data dep to candidate on the register
918             // we care about - c) in the above example.
919             // Now I need to see if there is an anti dependency
920             // from c) to any other instruction in the
921             // same packet on the pred reg of interest
922             RestrictingDepExistInPacket(*VIN,PacketSU->Succs[i].getReg(),
923                                         MIToSUnit)) {
924            return false;
925         }
926       }
927     }
928   }
929
930   // If the above case does not apply, check regular
931   // complement condition.
932   // Check that the predicate register is the same and
933   // that the predicate sense is different
934   // We also need to differentiate .old vs. .new:
935   // !p0 is not complimentary to p0.new
936   unsigned PReg1 = getPredicatedRegister(MI1, QII);
937   unsigned PReg2 = getPredicatedRegister(MI2, QII);
938   return ((PReg1 == PReg2) &&
939           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg1) &&
940           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg2) &&
941           (getPredicateSense(MI1, QII) != getPredicateSense(MI2, QII)) &&
942           (QII->isDotNewInst(MI1) == QII->isDotNewInst(MI2)));
943 }
944
945 // initPacketizerState - Initialize packetizer flags
946 void HexagonPacketizerList::initPacketizerState() {
947
948   Dependence = false;
949   PromotedToDotNew = false;
950   GlueToNewValueJump = false;
951   GlueAllocframeStore = false;
952   FoundSequentialDependence = false;
953
954   return;
955 }
956
957 // ignorePseudoInstruction - Ignore bundling of pseudo instructions.
958 bool HexagonPacketizerList::ignorePseudoInstruction(MachineInstr *MI,
959                                                     MachineBasicBlock *MBB) {
960   if (MI->isDebugValue())
961     return true;
962
963   // We must print out inline assembly
964   if (MI->isInlineAsm())
965     return false;
966
967   // We check if MI has any functional units mapped to it.
968   // If it doesn't, we ignore the instruction.
969   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
970   unsigned SchedClass = TID.getSchedClass();
971   const InstrStage* IS =
972                     ResourceTracker->getInstrItins()->beginStage(SchedClass);
973   unsigned FuncUnits = IS->getUnits();
974   return !FuncUnits;
975 }
976
977 // isSoloInstruction: - Returns true for instructions that must be
978 // scheduled in their own packet.
979 bool HexagonPacketizerList::isSoloInstruction(MachineInstr *MI) {
980
981   if (MI->isInlineAsm())
982     return true;
983
984   if (MI->isEHLabel())
985     return true;
986
987   // From Hexagon V4 Programmer's Reference Manual 3.4.4 Grouping constraints:
988   // trap, pause, barrier, icinva, isync, and syncht are solo instructions.
989   // They must not be grouped with other instructions in a packet.
990   if (IsSchedBarrier(MI))
991     return true;
992
993   return false;
994 }
995
996 // isLegalToPacketizeTogether:
997 // SUI is the current instruction that is out side of the current packet.
998 // SUJ is the current instruction inside the current packet against which that
999 // SUI will be packetized.
1000 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPacketizeTogether(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
1001   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
1002   MachineInstr *J = SUJ->getInstr();
1003   assert(I && J && "Unable to packetize null instruction!");
1004
1005   const MCInstrDesc &MCIDI = I->getDesc();
1006   const MCInstrDesc &MCIDJ = J->getDesc();
1007
1008   MachineBasicBlock::iterator II = I;
1009
1010   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1011   const HexagonRegisterInfo *QRI =
1012       (const HexagonRegisterInfo *)TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
1013   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1014
1015   // Inline asm cannot go in the packet.
1016   if (I->getOpcode() == Hexagon::INLINEASM)
1017     llvm_unreachable("Should not meet inline asm here!");
1018
1019   if (isSoloInstruction(I))
1020     llvm_unreachable("Should not meet solo instr here!");
1021
1022   // A save callee-save register function call can only be in a packet
1023   // with instructions that don't write to the callee-save registers.
1024   if ((QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(I) &&
1025        DoesModifyCalleeSavedReg(J, QRI)) ||
1026       (QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(J) &&
1027        DoesModifyCalleeSavedReg(I, QRI))) {
1028     Dependence = true;
1029     return false;
1030   }
1031
1032   // Two control flow instructions cannot go in the same packet.
1033   if (IsControlFlow(I) && IsControlFlow(J)) {
1034     Dependence = true;
1035     return false;
1036   }
1037
1038   // A LoopN instruction cannot appear in the same packet as a jump or call.
1039   if (IsLoopN(I) &&
1040      (IsDirectJump(J) || MCIDJ.isCall() || QII->isDeallocRet(J))) {
1041     Dependence = true;
1042     return false;
1043   }
1044   if (IsLoopN(J) &&
1045      (IsDirectJump(I) || MCIDI.isCall() || QII->isDeallocRet(I))) {
1046     Dependence = true;
1047     return false;
1048   }
1049
1050   // dealloc_return cannot appear in the same packet as a conditional or
1051   // unconditional jump.
1052   if (QII->isDeallocRet(I) &&
1053      (MCIDJ.isBranch() || MCIDJ.isCall() || MCIDJ.isBarrier())) {
1054     Dependence = true;
1055     return false;
1056   }
1057
1058
1059   // V4 allows dual store. But does not allow second store, if the
1060   // first store is not in SLOT0. New value store, new value jump,
1061   // dealloc_return and memop always take SLOT0.
1062   // Arch spec 3.4.4.2
1063   if (QRI->Subtarget.hasV4TOps()) {
1064     if (MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore() &&
1065        (QII->isNewValueInst(J) || QII->isMemOp(J) || QII->isMemOp(I))) {
1066       Dependence = true;
1067       return false;
1068     }
1069
1070     if ((QII->isMemOp(J) && MCIDI.mayStore())
1071         || (MCIDJ.mayStore() && QII->isMemOp(I))
1072         || (QII->isMemOp(J) && QII->isMemOp(I))) {
1073       Dependence = true;
1074       return false;
1075     }
1076
1077     //if dealloc_return
1078     if (MCIDJ.mayStore() && QII->isDeallocRet(I)) {
1079       Dependence = true;
1080       return false;
1081     }
1082
1083     // If an instruction feeds new value jump, glue it.
1084     MachineBasicBlock::iterator NextMII = I;
1085     ++NextMII;
1086     if (NextMII != I->getParent()->end() && QII->isNewValueJump(NextMII)) {
1087       MachineInstr *NextMI = NextMII;
1088
1089       bool secondRegMatch = false;
1090       bool maintainNewValueJump = false;
1091
1092       if (NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1093           I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(1).getReg()) {
1094         secondRegMatch = true;
1095         maintainNewValueJump = true;
1096       }
1097
1098       if (!secondRegMatch &&
1099            I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(0).getReg()) {
1100         maintainNewValueJump = true;
1101       }
1102
1103       for (std::vector<MachineInstr*>::iterator
1104             VI = CurrentPacketMIs.begin(),
1105              VE = CurrentPacketMIs.end();
1106            (VI != VE && maintainNewValueJump); ++VI) {
1107         SUnit* PacketSU = MIToSUnit[*VI];
1108
1109         // NVJ can not be part of the dual jump - Arch Spec: section 7.8
1110         if (PacketSU->getInstr()->getDesc().isCall()) {
1111           Dependence = true;
1112           break;
1113         }
1114         // Validate
1115         // 1. Packet does not have a store in it.
1116         // 2. If the first operand of the nvj is newified, and the second
1117         //    operand is also a reg, it (second reg) is not defined in
1118         //    the same packet.
1119         // 3. If the second operand of the nvj is newified, (which means
1120         //    first operand is also a reg), first reg is not defined in
1121         //    the same packet.
1122         if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore()               ||
1123             PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::ALLOCFRAME ||
1124             // Check #2.
1125             (!secondRegMatch && NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1126              PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1127                                NextMI->getOperand(1).getReg(), QRI)) ||
1128             // Check #3.
1129             (secondRegMatch &&
1130              PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1131                                NextMI->getOperand(0).getReg(), QRI))) {
1132           Dependence = true;
1133           break;
1134         }
1135       }
1136       if (!Dependence)
1137         GlueToNewValueJump = true;
1138       else
1139         return false;
1140     }
1141   }
1142
1143   if (SUJ->isSucc(SUI)) {
1144     for (unsigned i = 0;
1145          (i < SUJ->Succs.size()) && !FoundSequentialDependence;
1146          ++i) {
1147
1148       if (SUJ->Succs[i].getSUnit() != SUI) {
1149         continue;
1150       }
1151
1152       SDep::Kind DepType = SUJ->Succs[i].getKind();
1153
1154       // For direct calls:
1155       // Ignore register dependences for call instructions for
1156       // packetization purposes except for those due to r31 and
1157       // predicate registers.
1158       //
1159       // For indirect calls:
1160       // Same as direct calls + check for true dependences to the register
1161       // used in the indirect call.
1162       //
1163       // We completely ignore Order dependences for call instructions
1164       //
1165       // For returns:
1166       // Ignore register dependences for return instructions like jumpr,
1167       // dealloc return unless we have dependencies on the explicit uses
1168       // of the registers used by jumpr (like r31) or dealloc return
1169       // (like r29 or r30).
1170       //
1171       // TODO: Currently, jumpr is handling only return of r31. So, the
1172       // following logic (specificaly IsCallDependent) is working fine.
1173       // We need to enable jumpr for register other than r31 and then,
1174       // we need to rework the last part, where it handles indirect call
1175       // of that (IsCallDependent) function. Bug 6216 is opened for this.
1176       //
1177       unsigned DepReg = 0;
1178       const TargetRegisterClass* RC = nullptr;
1179       if (DepType == SDep::Data) {
1180         DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1181         RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
1182       }
1183       if ((MCIDI.isCall() || MCIDI.isReturn()) &&
1184           (!IsRegDependence(DepType) ||
1185             !IsCallDependent(I, DepType, SUJ->Succs[i].getReg()))) {
1186         /* do nothing */
1187       }
1188
1189       // For instructions that can be promoted to dot-new, try to promote.
1190       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1191                CanPromoteToDotNew(I, SUJ, DepReg, MIToSUnit, II, RC) &&
1192                PromoteToDotNew(I, DepType, II, RC)) {
1193         PromotedToDotNew = true;
1194         /* do nothing */
1195       }
1196
1197       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1198                (QII->isNewValueJump(I))) {
1199         /* do nothing */
1200       }
1201
1202       // For predicated instructions, if the predicates are complements
1203       // then there can be no dependence.
1204       else if (QII->isPredicated(I) &&
1205                QII->isPredicated(J) &&
1206           ArePredicatesComplements(I, J, MIToSUnit)) {
1207         /* do nothing */
1208
1209       }
1210       else if (IsDirectJump(I) &&
1211                !MCIDJ.isBranch() &&
1212                !MCIDJ.isCall() &&
1213                (DepType == SDep::Order)) {
1214         // Ignore Order dependences between unconditional direct branches
1215         // and non-control-flow instructions
1216         /* do nothing */
1217       }
1218       else if (MCIDI.isConditionalBranch() && (DepType != SDep::Data) &&
1219                (DepType != SDep::Output)) {
1220         // Ignore all dependences for jumps except for true and output
1221         // dependences
1222         /* do nothing */
1223       }
1224
1225       // Ignore output dependences due to superregs. We can
1226       // write to two different subregisters of R1:0 for instance
1227       // in the same cycle
1228       //
1229
1230       //
1231       // Let the
1232       // If neither I nor J defines DepReg, then this is a
1233       // superfluous output dependence. The dependence must be of the
1234       // form:
1235       //  R0 = ...
1236       //  R1 = ...
1237       // and there is an output dependence between the two instructions
1238       // with
1239       // DepReg = D0
1240       // We want to ignore these dependences.
1241       // Ideally, the dependence constructor should annotate such
1242       // dependences. We can then avoid this relatively expensive check.
1243       //
1244       else if (DepType == SDep::Output) {
1245         // DepReg is the register that's responsible for the dependence.
1246         unsigned DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1247
1248         // Check if I and J really defines DepReg.
1249         if (I->definesRegister(DepReg) ||
1250             J->definesRegister(DepReg)) {
1251           FoundSequentialDependence = true;
1252           break;
1253         }
1254       }
1255
1256       // We ignore Order dependences for
1257       // 1. Two loads unless they are volatile.
1258       // 2. Two stores in V4 unless they are volatile.
1259       else if ((DepType == SDep::Order) &&
1260                !I->hasOrderedMemoryRef() &&
1261                !J->hasOrderedMemoryRef()) {
1262         if (QRI->Subtarget.hasV4TOps() &&
1263             // hexagonv4 allows dual store.
1264             MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore()) {
1265           /* do nothing */
1266         }
1267         // store followed by store-- not OK on V2
1268         // store followed by load -- not OK on all (OK if addresses
1269         // are not aliased)
1270         // load followed by store -- OK on all
1271         // load followed by load  -- OK on all
1272         else if ( !MCIDJ.mayStore()) {
1273           /* do nothing */
1274         }
1275         else {
1276           FoundSequentialDependence = true;
1277           break;
1278         }
1279       }
1280
1281       // For V4, special case ALLOCFRAME. Even though there is dependency
1282       // between ALLOCAFRAME and subsequent store, allow it to be
1283       // packetized in a same packet. This implies that the store is using
1284       // caller's SP. Hense, offset needs to be updated accordingly.
1285       else if (DepType == SDep::Data
1286                && QRI->Subtarget.hasV4TOps()
1287                && J->getOpcode() == Hexagon::ALLOCFRAME
1288                && (I->getOpcode() == Hexagon::STrid
1289                    || I->getOpcode() == Hexagon::STriw
1290                    || I->getOpcode() == Hexagon::STrib)
1291                && I->getOperand(0).getReg() == QRI->getStackRegister()
1292                && QII->isValidOffset(I->getOpcode(),
1293                                      I->getOperand(1).getImm() -
1294                                      (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE)))
1295       {
1296         GlueAllocframeStore = true;
1297         // Since this store is to be glued with allocframe in the same
1298         // packet, it will use SP of the previous stack frame, i.e
1299         // caller's SP. Therefore, we need to recalculate offset according
1300         // to this change.
1301         I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() -
1302                                         (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE));
1303       }
1304
1305       //
1306       // Skip over anti-dependences. Two instructions that are
1307       // anti-dependent can share a packet
1308       //
1309       else if (DepType != SDep::Anti) {
1310         FoundSequentialDependence = true;
1311         break;
1312       }
1313     }
1314
1315     if (FoundSequentialDependence) {
1316       Dependence = true;
1317       return false;
1318     }
1319   }
1320
1321   return true;
1322 }
1323
1324 // isLegalToPruneDependencies
1325 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPruneDependencies(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
1326   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
1327   assert(I && SUJ->getInstr() && "Unable to packetize null instruction!");
1328
1329   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1330
1331   if (Dependence) {
1332
1333     // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1334     // back into a dot-old.
1335     if (PromotedToDotNew) {
1336       DemoteToDotOld(I);
1337     }
1338
1339     // Check if the instruction (must be a store) was glued with an Allocframe
1340     // instruction. If so, restore its offset to its original value, i.e. use
1341     // curent SP instead of caller's SP.
1342     if (GlueAllocframeStore) {
1343       I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() +
1344                                              FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE);
1345     }
1346
1347     return false;
1348   }
1349   return true;
1350 }
1351
1352 MachineBasicBlock::iterator
1353 HexagonPacketizerList::addToPacket(MachineInstr *MI) {
1354
1355     MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
1356     MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1357
1358     const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1359
1360     if (GlueToNewValueJump) {
1361
1362       ++MII;
1363       MachineInstr *nvjMI = MII;
1364       assert(ResourceTracker->canReserveResources(MI));
1365       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1366       if ((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
1367           !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)) {
1368         endPacket(MBB, MI);
1369         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1370         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1371                "Ensure that there is a slot");
1372         reserveResourcesForConstExt(MI);
1373         // Reserve resources for new value jump constant extender.
1374         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1375                "Ensure that there is a slot");
1376         reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1377         assert(ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI) &&
1378                "Ensure that there is a slot");
1379
1380       } else if (   // Extended instruction takes two slots in the packet.
1381         // Try reserve and allocate 4-byte in the current packet first.
1382         (QII->isExtended(nvjMI)
1383             && (!tryAllocateResourcesForConstExt(nvjMI)
1384                 || !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1385         || // For non-extended instruction, no need to allocate extra 4 bytes.
1386         (!QII->isExtended(nvjMI) &&
1387               !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1388       {
1389         endPacket(MBB, MI);
1390         // A new and empty packet starts.
1391         // We are sure that the resources requirements can be satisfied.
1392         // Therefore, do not need to call "canReserveResources" anymore.
1393         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1394         if (QII->isExtended(nvjMI))
1395           reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1396       }
1397       // Here, we are sure that "reserveResources" would succeed.
1398       ResourceTracker->reserveResources(nvjMI);
1399       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1400       CurrentPacketMIs.push_back(nvjMI);
1401     } else {
1402       if (   (QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI))
1403           && (   !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)
1404               || !ResourceTracker->canReserveResources(MI)))
1405       {
1406         endPacket(MBB, MI);
1407         // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1408         // back into a dot-old
1409         if (PromotedToDotNew) {
1410           DemoteToDotOld(MI);
1411         }
1412         reserveResourcesForConstExt(MI);
1413       }
1414       // In case that "MI" is not an extended insn,
1415       // the resource availability has already been checked.
1416       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1417       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1418     }
1419     return MII;
1420 }
1421
1422 //===----------------------------------------------------------------------===//
1423 //                         Public Constructor Functions
1424 //===----------------------------------------------------------------------===//
1425
1426 FunctionPass *llvm::createHexagonPacketizer() {
1427   return new HexagonPacketizer();
1428 }
1429