e67be6ab7dd86352df1d618d22ddbbd205d4a8db
[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   FunctionPass *createHexagonPacketizer();
61   void initializeHexagonPacketizerPass(PassRegistry&);
62 }
63
64
65 namespace {
66   class HexagonPacketizer : public MachineFunctionPass {
67
68   public:
69     static char ID;
70     HexagonPacketizer() : MachineFunctionPass(ID) {
71       initializeHexagonPacketizerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
72     }
73
74     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
75       AU.setPreservesCFG();
76       AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
77       AU.addRequired<MachineBranchProbabilityInfo>();
78       AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
79       AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
80       AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
81       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
82     }
83
84     const char *getPassName() const override {
85       return "Hexagon Packetizer";
86     }
87
88     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) override;
89   };
90   char HexagonPacketizer::ID = 0;
91
92   class HexagonPacketizerList : public VLIWPacketizerList {
93
94   private:
95
96     // Has the instruction been promoted to a dot-new instruction.
97     bool PromotedToDotNew;
98
99     // Has the instruction been glued to allocframe.
100     bool GlueAllocframeStore;
101
102     // Has the feeder instruction been glued to new value jump.
103     bool GlueToNewValueJump;
104
105     // Check if there is a dependence between some instruction already in this
106     // packet and this instruction.
107     bool Dependence;
108
109     // Only check for dependence if there are resources available to
110     // schedule this instruction.
111     bool FoundSequentialDependence;
112
113     /// \brief A handle to the branch probability pass.
114    const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI;
115
116    // Track MIs with ignored dependece.
117    std::vector<MachineInstr*> IgnoreDepMIs;
118
119   public:
120     // Ctor.
121     HexagonPacketizerList(MachineFunction &MF, MachineLoopInfo &MLI,
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, unsigned DepReg,
150                             const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
151                             MachineBasicBlock::iterator &MII,
152                             const TargetRegisterClass *RC);
153     bool
154     CanPromoteToNewValue(MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
155                          const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
156                          MachineBasicBlock::iterator &MII);
157     bool CanPromoteToNewValueStore(
158         MachineInstr *MI, MachineInstr *PacketMI, unsigned DepReg,
159         const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit);
160     bool DemoteToDotOld(MachineInstr *MI);
161     bool ArePredicatesComplements(
162         MachineInstr *MI1, MachineInstr *MI2,
163         const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit);
164     bool RestrictingDepExistInPacket(MachineInstr *, unsigned,
165                                      const 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_PASS_DEPENDENCY(AAResultsWrapperPass)
181 INITIALIZE_PASS_END(HexagonPacketizer, "packets", "Hexagon Packetizer",
182                     false, false)
183
184
185 // HexagonPacketizerList Ctor.
186 HexagonPacketizerList::HexagonPacketizerList(
187     MachineFunction &MF, MachineLoopInfo &MLI,
188     const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI)
189     : VLIWPacketizerList(MF, MLI, 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   const MachineBranchProbabilityInfo *MBPI =
197     &getAnalysis<MachineBranchProbabilityInfo>();
198   // Instantiate the packetizer.
199   HexagonPacketizerList Packetizer(Fn, MLI, MBPI);
200
201   // DFA state table should not be empty.
202   assert(Packetizer.getResourceTracker() && "Empty DFA table!");
203
204   //
205   // Loop over all basic blocks and remove KILL pseudo-instructions
206   // These instructions confuse the dependence analysis. Consider:
207   // D0 = ...   (Insn 0)
208   // R0 = KILL R0, D0 (Insn 1)
209   // R0 = ... (Insn 2)
210   // Here, Insn 1 will result in the dependence graph not emitting an output
211   // dependence between Insn 0 and Insn 2. This can lead to incorrect
212   // packetization
213   //
214   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
215        MBB != MBBe; ++MBB) {
216     MachineBasicBlock::iterator End = MBB->end();
217     MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin();
218     while (MI != End) {
219       if (MI->isKill()) {
220         MachineBasicBlock::iterator DeleteMI = MI;
221         ++MI;
222         MBB->erase(DeleteMI);
223         End = MBB->end();
224         continue;
225       }
226       ++MI;
227     }
228   }
229
230   // Loop over all of the basic blocks.
231   for (MachineFunction::iterator MBB = Fn.begin(), MBBe = Fn.end();
232        MBB != MBBe; ++MBB) {
233     // Find scheduling regions and schedule / packetize each region.
234     unsigned RemainingCount = MBB->size();
235     for(MachineBasicBlock::iterator RegionEnd = MBB->end();
236         RegionEnd != MBB->begin();) {
237       // The next region starts above the previous region. Look backward in the
238       // instruction stream until we find the nearest boundary.
239       MachineBasicBlock::iterator I = RegionEnd;
240       for(;I != MBB->begin(); --I, --RemainingCount) {
241         if (TII->isSchedulingBoundary(std::prev(I), MBB, Fn))
242           break;
243       }
244       I = MBB->begin();
245
246       // Skip empty scheduling regions.
247       if (I == RegionEnd) {
248         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
249         --RemainingCount;
250         continue;
251       }
252       // Skip regions with one instruction.
253       if (I == std::prev(RegionEnd)) {
254         RegionEnd = std::prev(RegionEnd);
255         continue;
256       }
257
258       Packetizer.PacketizeMIs(MBB, I, RegionEnd);
259       RegionEnd = I;
260     }
261   }
262
263   return true;
264 }
265
266
267 static bool IsIndirectCall(MachineInstr* MI) {
268   return MI->getOpcode() == Hexagon::J2_callr;
269 }
270
271 // Reserve resources for constant extender. Trigure an assertion if
272 // reservation fail.
273 void HexagonPacketizerList::reserveResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
274   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
275   MachineInstr *PseudoMI = MF.CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
276                                                  MI->getDebugLoc());
277
278   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
279     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
280     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
281   } else {
282     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
283     llvm_unreachable("can not reserve resources for constant extender.");
284   }
285   return;
286 }
287
288 bool HexagonPacketizerList::canReserveResourcesForConstExt(MachineInstr *MI) {
289   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
290   assert((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
291          "Should only be called for constant extended instructions");
292   MachineInstr *PseudoMI = MF.CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
293                                                  MI->getDebugLoc());
294   bool CanReserve = ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI);
295   MF.DeleteMachineInstr(PseudoMI);
296   return CanReserve;
297 }
298
299 // Allocate resources (i.e. 4 bytes) for constant extender. If succeed, return
300 // true, otherwise, return false.
301 bool HexagonPacketizerList::tryAllocateResourcesForConstExt(MachineInstr* MI) {
302   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
303   MachineInstr *PseudoMI = MF.CreateMachineInstr(QII->get(Hexagon::A4_ext),
304                                                  MI->getDebugLoc());
305
306   if (ResourceTracker->canReserveResources(PseudoMI)) {
307     ResourceTracker->reserveResources(PseudoMI);
308     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
309     return true;
310   } else {
311     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(PseudoMI);
312     return false;
313   }
314 }
315
316
317 bool HexagonPacketizerList::IsCallDependent(MachineInstr* MI,
318                                           SDep::Kind DepType,
319                                           unsigned DepReg) {
320
321   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
322   const HexagonRegisterInfo *QRI =
323       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
324
325   // Check for lr dependence
326   if (DepReg == QRI->getRARegister()) {
327     return true;
328   }
329
330   if (QII->isDeallocRet(MI)) {
331     if (DepReg == QRI->getFrameRegister() ||
332         DepReg == QRI->getStackRegister())
333       return true;
334   }
335
336   // Check if this is a predicate dependence
337   const TargetRegisterClass* RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
338   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
339     return true;
340   }
341
342   //
343   // Lastly check for an operand used in an indirect call
344   // If we had an attribute for checking if an instruction is an indirect call,
345   // then we could have avoided this relatively brittle implementation of
346   // IsIndirectCall()
347   //
348   // Assumes that the first operand of the CALLr is the function address
349   //
350   if (IsIndirectCall(MI) && (DepType == SDep::Data)) {
351     MachineOperand MO = MI->getOperand(0);
352     if (MO.isReg() && MO.isUse() && (MO.getReg() == DepReg)) {
353       return true;
354     }
355   }
356
357   return false;
358 }
359
360 static bool IsRegDependence(const SDep::Kind DepType) {
361   return (DepType == SDep::Data || DepType == SDep::Anti ||
362           DepType == SDep::Output);
363 }
364
365 static bool IsDirectJump(MachineInstr* MI) {
366   return (MI->getOpcode() == Hexagon::J2_jump);
367 }
368
369 static bool IsSchedBarrier(MachineInstr* MI) {
370   switch (MI->getOpcode()) {
371   case Hexagon::Y2_barrier:
372     return true;
373   }
374   return false;
375 }
376
377 static bool IsControlFlow(MachineInstr* MI) {
378   return (MI->getDesc().isTerminator() || MI->getDesc().isCall());
379 }
380
381 static bool IsLoopN(MachineInstr *MI) {
382   return (MI->getOpcode() == Hexagon::J2_loop0i ||
383           MI->getOpcode() == Hexagon::J2_loop0r);
384 }
385
386 /// DoesModifyCalleeSavedReg - Returns true if the instruction modifies a
387 /// callee-saved register.
388 static bool DoesModifyCalleeSavedReg(MachineInstr *MI,
389                                      const TargetRegisterInfo *TRI) {
390   for (const MCPhysReg *CSR =
391            TRI->getCalleeSavedRegs(MI->getParent()->getParent());
392        *CSR; ++CSR) {
393     unsigned CalleeSavedReg = *CSR;
394     if (MI->modifiesRegister(CalleeSavedReg, TRI))
395       return true;
396   }
397   return false;
398 }
399
400 // Returns true if an instruction can be promoted to .new predicate
401 // or new-value store.
402 bool HexagonPacketizerList::isNewifiable(MachineInstr* MI) {
403   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
404   return isCondInst(MI) || QII->mayBeNewStore(MI);
405 }
406
407 bool HexagonPacketizerList::isCondInst (MachineInstr* MI) {
408   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
409   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
410                                     // bug 5670: until that is fixed,
411                                     // this portion is disabled.
412   if (   TID.isConditionalBranch()  // && !IsRegisterJump(MI)) ||
413       || QII->isConditionalTransfer(MI)
414       || QII->isConditionalALU32(MI)
415       || QII->isConditionalLoad(MI)
416       || QII->isConditionalStore(MI)) {
417     return true;
418   }
419   return false;
420 }
421
422
423 // Promote an instructiont to its .new form.
424 // At this time, we have already made a call to CanPromoteToDotNew
425 // and made sure that it can *indeed* be promoted.
426 bool HexagonPacketizerList::PromoteToDotNew(MachineInstr* MI,
427                         SDep::Kind DepType, MachineBasicBlock::iterator &MII,
428                         const TargetRegisterClass* RC) {
429
430   assert (DepType == SDep::Data);
431   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
432
433   int NewOpcode;
434   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass)
435     NewOpcode = QII->GetDotNewPredOp(MI, MBPI);
436   else
437     NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
438   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
439
440   return true;
441 }
442
443 bool HexagonPacketizerList::DemoteToDotOld(MachineInstr* MI) {
444   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
445   int NewOpcode = QII->GetDotOldOp(MI->getOpcode());
446   MI->setDesc(QII->get(NewOpcode));
447   return true;
448 }
449
450 enum PredicateKind {
451   PK_False,
452   PK_True,
453   PK_Unknown
454 };
455
456 /// Returns true if an instruction is predicated on p0 and false if it's
457 /// predicated on !p0.
458 static PredicateKind getPredicateSense(MachineInstr* MI,
459                                        const HexagonInstrInfo *QII) {
460   if (!QII->isPredicated(MI))
461     return PK_Unknown;
462
463   if (QII->isPredicatedTrue(MI))
464     return PK_True;
465
466   return PK_False;
467 }
468
469 static MachineOperand& GetPostIncrementOperand(MachineInstr *MI,
470                                                const HexagonInstrInfo *QII) {
471   assert(QII->isPostIncrement(MI) && "Not a post increment operation.");
472 #ifndef NDEBUG
473   // Post Increment means duplicates. Use dense map to find duplicates in the
474   // list. Caution: Densemap initializes with the minimum of 64 buckets,
475   // whereas there are at most 5 operands in the post increment.
476   DenseMap<unsigned,  unsigned> DefRegsSet;
477   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
478     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
479         MI->getOperand(opNum).isDef()) {
480       DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()] = 1;
481     }
482
483   for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++)
484     if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
485         MI->getOperand(opNum).isUse()) {
486       if (DefRegsSet[MI->getOperand(opNum).getReg()]) {
487         return MI->getOperand(opNum);
488       }
489     }
490 #else
491   if (MI->getDesc().mayLoad()) {
492     // The 2nd operand is always the post increment operand in load.
493     assert(MI->getOperand(1).isReg() &&
494                 "Post increment operand has be to a register.");
495     return (MI->getOperand(1));
496   }
497   if (MI->getDesc().mayStore()) {
498     // The 1st operand is always the post increment operand in store.
499     assert(MI->getOperand(0).isReg() &&
500                 "Post increment operand has be to a register.");
501     return (MI->getOperand(0));
502   }
503 #endif
504   // we should never come here.
505   llvm_unreachable("mayLoad or mayStore not set for Post Increment operation");
506 }
507
508 // get the value being stored
509 static MachineOperand& GetStoreValueOperand(MachineInstr *MI) {
510   // value being stored is always the last operand.
511   return (MI->getOperand(MI->getNumOperands()-1));
512 }
513
514 // can be new value store?
515 // Following restrictions are to be respected in convert a store into
516 // a new value store.
517 // 1. If an instruction uses auto-increment, its address register cannot
518 //    be a new-value register. Arch Spec 5.4.2.1
519 // 2. If an instruction uses absolute-set addressing mode,
520 //    its address register cannot be a new-value register.
521 //    Arch Spec 5.4.2.1.TODO: This is not enabled as
522 //    as absolute-set address mode patters are not implemented.
523 // 3. If an instruction produces a 64-bit result, its registers cannot be used
524 //    as new-value registers. Arch Spec 5.4.2.2.
525 // 4. If the instruction that sets a new-value register is conditional, then
526 //    the instruction that uses the new-value register must also be conditional,
527 //    and both must always have their predicates evaluate identically.
528 //    Arch Spec 5.4.2.3.
529 // 5. There is an implied restriction of a packet can not have another store,
530 //    if there is a  new value store in the packet. Corollary, if there is
531 //    already a store in a packet, there can not be a new value store.
532 //    Arch Spec: 3.4.4.2
533 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValueStore(
534     MachineInstr *MI, MachineInstr *PacketMI, unsigned DepReg,
535     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
536   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
537   // Make sure we are looking at the store, that can be promoted.
538   if (!QII->mayBeNewStore(MI))
539     return false;
540
541   // Make sure there is dependency and can be new value'ed
542   if (GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
543       GetStoreValueOperand(MI).getReg() != DepReg)
544     return false;
545
546   const HexagonRegisterInfo *QRI =
547       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
548   const MCInstrDesc& MCID = PacketMI->getDesc();
549   // first operand is always the result
550
551   const TargetRegisterClass* PacketRC = QII->getRegClass(MCID, 0, QRI, MF);
552
553   // if there is already an store in the packet, no can do new value store
554   // Arch Spec 3.4.4.2.
555   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VI = CurrentPacketMIs.begin(),
556          VE = CurrentPacketMIs.end();
557        (VI != VE); ++VI) {
558     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
559     if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore() ||
560         // if we have mayStore = 1 set on ALLOCFRAME and DEALLOCFRAME,
561         // then we don't need this
562         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe ||
563         PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::L2_deallocframe)
564       return false;
565   }
566
567   if (PacketRC == &Hexagon::DoubleRegsRegClass) {
568     // new value store constraint: double regs can not feed into new value store
569     // arch spec section: 5.4.2.2
570     return false;
571   }
572
573   // Make sure it's NOT the post increment register that we are going to
574   // new value.
575   if (QII->isPostIncrement(MI) &&
576       MI->getDesc().mayStore() &&
577       GetPostIncrementOperand(MI, QII).getReg() == DepReg) {
578     return false;
579   }
580
581   if (QII->isPostIncrement(PacketMI) &&
582       PacketMI->getDesc().mayLoad() &&
583       GetPostIncrementOperand(PacketMI, QII).getReg() == DepReg) {
584     // if source is post_inc, or absolute-set addressing,
585     // it can not feed into new value store
586     //  r3 = memw(r2++#4)
587     //  memw(r30 + #-1404) = r2.new -> can not be new value store
588     // arch spec section: 5.4.2.1
589     return false;
590   }
591
592   // If the source that feeds the store is predicated, new value store must
593   // also be predicated.
594   if (QII->isPredicated(PacketMI)) {
595     if (!QII->isPredicated(MI))
596       return false;
597
598     // Check to make sure that they both will have their predicates
599     // evaluate identically
600     unsigned predRegNumSrc = 0;
601     unsigned predRegNumDst = 0;
602     const TargetRegisterClass* predRegClass = nullptr;
603
604     // Get predicate register used in the source instruction
605     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
606       if ( PacketMI->getOperand(opNum).isReg())
607       predRegNumSrc = PacketMI->getOperand(opNum).getReg();
608       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumSrc);
609       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
610         break;
611       }
612     }
613     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
614         ("predicate register not found in a predicated PacketMI instruction"));
615
616     // Get predicate register used in new-value store instruction
617     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
618       if ( MI->getOperand(opNum).isReg())
619       predRegNumDst = MI->getOperand(opNum).getReg();
620       predRegClass = QRI->getMinimalPhysRegClass(predRegNumDst);
621       if (predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass) {
622         break;
623       }
624     }
625     assert ((predRegClass == &Hexagon::PredRegsRegClass ) &&
626             ("predicate register not found in a predicated MI instruction"));
627
628     // New-value register producer and user (store) need to satisfy these
629     // constraints:
630     // 1) Both instructions should be predicated on the same register.
631     // 2) If producer of the new-value register is .new predicated then store
632     // should also be .new predicated and if producer is not .new predicated
633     // then store should not be .new predicated.
634     // 3) Both new-value register producer and user should have same predicate
635     // sense, i.e, either both should be negated or both should be none negated.
636
637     if (( predRegNumDst != predRegNumSrc) ||
638           QII->isDotNewInst(PacketMI) != QII->isDotNewInst(MI)  ||
639           getPredicateSense(MI, QII) != getPredicateSense(PacketMI, QII)) {
640       return false;
641     }
642   }
643
644   // Make sure that other than the new-value register no other store instruction
645   // register has been modified in the same packet. Predicate registers can be
646   // modified by they should not be modified between the producer and the store
647   // instruction as it will make them both conditional on different values.
648   // We already know this to be true for all the instructions before and
649   // including PacketMI. Howerver, we need to perform the check for the
650   // remaining instructions in the packet.
651
652   std::vector<MachineInstr*>::iterator VI;
653   std::vector<MachineInstr*>::iterator VE;
654   unsigned StartCheck = 0;
655
656   for (VI=CurrentPacketMIs.begin(), VE = CurrentPacketMIs.end();
657       (VI != VE); ++VI) {
658     SUnit *TempSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
659     MachineInstr* TempMI = TempSU->getInstr();
660
661     // Following condition is true for all the instructions until PacketMI is
662     // reached (StartCheck is set to 0 before the for loop).
663     // StartCheck flag is 1 for all the instructions after PacketMI.
664     if (TempMI != PacketMI && !StartCheck) // start processing only after
665       continue;                            // encountering PacketMI
666
667     StartCheck = 1;
668     if (TempMI == PacketMI) // We don't want to check PacketMI for dependence
669       continue;
670
671     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands(); opNum++) {
672       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
673           TempSU->getInstr()->modifiesRegister(MI->getOperand(opNum).getReg(),
674                                                QRI))
675         return false;
676     }
677   }
678
679   // Make sure that for non-POST_INC stores:
680   // 1. The only use of reg is DepReg and no other registers.
681   //    This handles V4 base+index registers.
682   //    The following store can not be dot new.
683   //    Eg.   r0 = add(r0, #3)a
684   //          memw(r1+r0<<#2) = r0
685   if (!QII->isPostIncrement(MI) &&
686       GetStoreValueOperand(MI).isReg() &&
687       GetStoreValueOperand(MI).getReg() == DepReg) {
688     for(unsigned opNum = 0; opNum < MI->getNumOperands()-1; opNum++) {
689       if (MI->getOperand(opNum).isReg() &&
690           MI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg) {
691         return false;
692       }
693     }
694     // 2. If data definition is because of implicit definition of the register,
695     //    do not newify the store. Eg.
696     //    %R9<def> = ZXTH %R12, %D6<imp-use>, %R12<imp-def>
697     //    STrih_indexed %R8, 2, %R12<kill>; mem:ST2[%scevgep343]
698     for(unsigned opNum = 0; opNum < PacketMI->getNumOperands(); opNum++) {
699       if (PacketMI->getOperand(opNum).isReg() &&
700           PacketMI->getOperand(opNum).getReg() == DepReg &&
701           PacketMI->getOperand(opNum).isDef() &&
702           PacketMI->getOperand(opNum).isImplicit()) {
703         return false;
704       }
705     }
706   }
707
708   // Can be dot new store.
709   return true;
710 }
711
712 // can this MI to promoted to either
713 // new value store or new value jump
714 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToNewValue(
715     MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
716     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
717     MachineBasicBlock::iterator &MII) {
718
719   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
720   if (!QII->mayBeNewStore(MI))
721     return false;
722
723   MachineInstr *PacketMI = PacketSU->getInstr();
724
725   // Check to see the store can be new value'ed.
726   if (CanPromoteToNewValueStore(MI, PacketMI, DepReg, MIToSUnit))
727     return true;
728
729   // Check to see the compare/jump can be new value'ed.
730   // This is done as a pass on its own. Don't need to check it here.
731   return false;
732 }
733
734 // Check to see if an instruction can be dot new
735 // There are three kinds.
736 // 1. dot new on predicate - V2/V3/V4
737 // 2. dot new on stores NV/ST - V4
738 // 3. dot new on jump NV/J - V4 -- This is generated in a pass.
739 bool HexagonPacketizerList::CanPromoteToDotNew(
740     MachineInstr *MI, SUnit *PacketSU, unsigned DepReg,
741     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit,
742     MachineBasicBlock::iterator &MII, const TargetRegisterClass *RC) {
743   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
744   // Already a dot new instruction.
745   if (QII->isDotNewInst(MI) && !QII->mayBeNewStore(MI))
746     return false;
747
748   if (!isNewifiable(MI))
749     return false;
750
751   // predicate .new
752   if (RC == &Hexagon::PredRegsRegClass && isCondInst(MI))
753       return true;
754   else if (RC != &Hexagon::PredRegsRegClass &&
755       !QII->mayBeNewStore(MI)) // MI is not a new-value store
756     return false;
757   else {
758     // Create a dot new machine instruction to see if resources can be
759     // allocated. If not, bail out now.
760     int NewOpcode = QII->GetDotNewOp(MI);
761     const MCInstrDesc &desc = QII->get(NewOpcode);
762     DebugLoc dl;
763     MachineInstr *NewMI =
764                     MI->getParent()->getParent()->CreateMachineInstr(desc, dl);
765     bool ResourcesAvailable = ResourceTracker->canReserveResources(NewMI);
766     MI->getParent()->getParent()->DeleteMachineInstr(NewMI);
767
768     if (!ResourcesAvailable)
769       return false;
770
771     // new value store only
772     // new new value jump generated as a passes
773     if (!CanPromoteToNewValue(MI, PacketSU, DepReg, MIToSUnit, MII)) {
774       return false;
775     }
776   }
777   return true;
778 }
779
780 // Go through the packet instructions and search for anti dependency
781 // between them and DepReg from MI
782 // Consider this case:
783 // Trying to add
784 // a) %R1<def> = TFRI_cdNotPt %P3, 2
785 // to this packet:
786 // {
787 //   b) %P0<def> = OR_pp %P3<kill>, %P0<kill>
788 //   c) %P3<def> = TFR_PdRs %R23
789 //   d) %R1<def> = TFRI_cdnPt %P3, 4
790 //  }
791 // The P3 from a) and d) will be complements after
792 // a)'s P3 is converted to .new form
793 // Anti Dep between c) and b) is irrelevant for this case
794 bool HexagonPacketizerList::RestrictingDepExistInPacket(
795     MachineInstr *MI, unsigned DepReg,
796     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
797
798   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
799   SUnit *PacketSUDep = MIToSUnit.find(MI)->second;
800
801   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
802        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
803
804     // We only care for dependencies to predicated instructions
805     if(!QII->isPredicated(*VIN)) continue;
806
807     // Scheduling Unit for current insn in the packet
808     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VIN)->second;
809
810     // Look at dependencies between current members of the packet
811     // and predicate defining instruction MI.
812     // Make sure that dependency is on the exact register
813     // we care about.
814     if (PacketSU->isSucc(PacketSUDep)) {
815       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
816         if ((PacketSU->Succs[i].getSUnit() == PacketSUDep) &&
817             (PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Anti) &&
818             (PacketSU->Succs[i].getReg() == DepReg)) {
819           return true;
820         }
821       }
822     }
823   }
824
825   return false;
826 }
827
828
829 /// Gets the predicate register of a predicated instruction.
830 static unsigned getPredicatedRegister(MachineInstr *MI,
831                                       const HexagonInstrInfo *QII) {
832   /// We use the following rule: The first predicate register that is a use is
833   /// the predicate register of a predicated instruction.
834
835   assert(QII->isPredicated(MI) && "Must be predicated instruction");
836
837   for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
838        OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
839     MachineOperand &Op = *OI;
840     if (Op.isReg() && Op.getReg() && Op.isUse() &&
841         Hexagon::PredRegsRegClass.contains(Op.getReg()))
842       return Op.getReg();
843   }
844
845   llvm_unreachable("Unknown instruction operand layout");
846
847   return 0;
848 }
849
850 // Given two predicated instructions, this function detects whether
851 // the predicates are complements
852 bool HexagonPacketizerList::ArePredicatesComplements(
853     MachineInstr *MI1, MachineInstr *MI2,
854     const std::map<MachineInstr *, SUnit *> &MIToSUnit) {
855
856   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
857
858   // If we don't know the predicate sense of the instructions bail out early, we
859   // need it later.
860   if (getPredicateSense(MI1, QII) == PK_Unknown ||
861       getPredicateSense(MI2, QII) == PK_Unknown)
862     return false;
863
864   // Scheduling unit for candidate
865   SUnit *SU = MIToSUnit.find(MI1)->second;
866
867   // One corner case deals with the following scenario:
868   // Trying to add
869   // a) %R24<def> = TFR_cPt %P0, %R25
870   // to this packet:
871   //
872   // {
873   //   b) %R25<def> = TFR_cNotPt %P0, %R24
874   //   c) %P0<def> = CMPEQri %R26, 1
875   // }
876   //
877   // On general check a) and b) are complements, but
878   // presence of c) will convert a) to .new form, and
879   // then it is not a complement
880   // We attempt to detect it by analyzing  existing
881   // dependencies in the packet
882
883   // Analyze relationships between all existing members of the packet.
884   // Look for Anti dependecy on the same predicate reg
885   // as used in the candidate
886   for (std::vector<MachineInstr*>::iterator VIN = CurrentPacketMIs.begin(),
887        VEN = CurrentPacketMIs.end(); (VIN != VEN); ++VIN) {
888
889     // Scheduling Unit for current insn in the packet
890     SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VIN)->second;
891
892     // If this instruction in the packet is succeeded by the candidate...
893     if (PacketSU->isSucc(SU)) {
894       for (unsigned i = 0; i < PacketSU->Succs.size(); ++i) {
895         // The corner case exist when there is true data
896         // dependency between candidate and one of current
897         // packet members, this dep is on predicate reg, and
898         // there already exist anti dep on the same pred in
899         // the packet.
900         if (PacketSU->Succs[i].getSUnit() == SU &&
901             PacketSU->Succs[i].getKind() == SDep::Data &&
902             Hexagon::PredRegsRegClass.contains(
903               PacketSU->Succs[i].getReg()) &&
904             // Here I know that *VIN is predicate setting instruction
905             // with true data dep to candidate on the register
906             // we care about - c) in the above example.
907             // Now I need to see if there is an anti dependency
908             // from c) to any other instruction in the
909             // same packet on the pred reg of interest
910             RestrictingDepExistInPacket(*VIN,PacketSU->Succs[i].getReg(),
911                                         MIToSUnit)) {
912            return false;
913         }
914       }
915     }
916   }
917
918   // If the above case does not apply, check regular
919   // complement condition.
920   // Check that the predicate register is the same and
921   // that the predicate sense is different
922   // We also need to differentiate .old vs. .new:
923   // !p0 is not complimentary to p0.new
924   unsigned PReg1 = getPredicatedRegister(MI1, QII);
925   unsigned PReg2 = getPredicatedRegister(MI2, QII);
926   return ((PReg1 == PReg2) &&
927           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg1) &&
928           Hexagon::PredRegsRegClass.contains(PReg2) &&
929           (getPredicateSense(MI1, QII) != getPredicateSense(MI2, QII)) &&
930           (QII->isDotNewInst(MI1) == QII->isDotNewInst(MI2)));
931 }
932
933 // initPacketizerState - Initialize packetizer flags
934 void HexagonPacketizerList::initPacketizerState() {
935
936   Dependence = false;
937   PromotedToDotNew = false;
938   GlueToNewValueJump = false;
939   GlueAllocframeStore = false;
940   FoundSequentialDependence = false;
941
942   return;
943 }
944
945 // ignorePseudoInstruction - Ignore bundling of pseudo instructions.
946 bool HexagonPacketizerList::ignorePseudoInstruction(MachineInstr *MI,
947                                                     MachineBasicBlock *MBB) {
948   if (MI->isDebugValue())
949     return true;
950
951   if (MI->isCFIInstruction())
952     return false;
953
954   // We must print out inline assembly
955   if (MI->isInlineAsm())
956     return false;
957
958   // We check if MI has any functional units mapped to it.
959   // If it doesn't, we ignore the instruction.
960   const MCInstrDesc& TID = MI->getDesc();
961   unsigned SchedClass = TID.getSchedClass();
962   const InstrStage* IS =
963                     ResourceTracker->getInstrItins()->beginStage(SchedClass);
964   unsigned FuncUnits = IS->getUnits();
965   return !FuncUnits;
966 }
967
968 // isSoloInstruction: - Returns true for instructions that must be
969 // scheduled in their own packet.
970 bool HexagonPacketizerList::isSoloInstruction(MachineInstr *MI) {
971   if (MI->isEHLabel() || MI->isCFIInstruction())
972     return true;
973
974   if (MI->isInlineAsm())
975     return true;
976
977   // From Hexagon V4 Programmer's Reference Manual 3.4.4 Grouping constraints:
978   // trap, pause, barrier, icinva, isync, and syncht are solo instructions.
979   // They must not be grouped with other instructions in a packet.
980   if (IsSchedBarrier(MI))
981     return true;
982
983   return false;
984 }
985
986 // isLegalToPacketizeTogether:
987 // SUI is the current instruction that is out side of the current packet.
988 // SUJ is the current instruction inside the current packet against which that
989 // SUI will be packetized.
990 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPacketizeTogether(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
991   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
992   MachineInstr *J = SUJ->getInstr();
993   assert(I && J && "Unable to packetize null instruction!");
994
995   const MCInstrDesc &MCIDI = I->getDesc();
996   const MCInstrDesc &MCIDJ = J->getDesc();
997
998   MachineBasicBlock::iterator II = I;
999
1000   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1001   const HexagonRegisterInfo *QRI =
1002       (const HexagonRegisterInfo *)MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
1003   const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1004
1005   // Inline asm cannot go in the packet.
1006   if (I->getOpcode() == Hexagon::INLINEASM)
1007     llvm_unreachable("Should not meet inline asm here!");
1008
1009   if (isSoloInstruction(I))
1010     llvm_unreachable("Should not meet solo instr here!");
1011
1012   // A save callee-save register function call can only be in a packet
1013   // with instructions that don't write to the callee-save registers.
1014   if ((QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(I) &&
1015        DoesModifyCalleeSavedReg(J, QRI)) ||
1016       (QII->isSaveCalleeSavedRegsCall(J) &&
1017        DoesModifyCalleeSavedReg(I, QRI))) {
1018     Dependence = true;
1019     return false;
1020   }
1021
1022   // Two control flow instructions cannot go in the same packet.
1023   if (IsControlFlow(I) && IsControlFlow(J)) {
1024     Dependence = true;
1025     return false;
1026   }
1027
1028   // A LoopN instruction cannot appear in the same packet as a jump or call.
1029   if (IsLoopN(I) &&
1030      (IsDirectJump(J) || MCIDJ.isCall() || QII->isDeallocRet(J))) {
1031     Dependence = true;
1032     return false;
1033   }
1034   if (IsLoopN(J) &&
1035      (IsDirectJump(I) || MCIDI.isCall() || QII->isDeallocRet(I))) {
1036     Dependence = true;
1037     return false;
1038   }
1039
1040   // dealloc_return cannot appear in the same packet as a conditional or
1041   // unconditional jump.
1042   if (QII->isDeallocRet(I) &&
1043      (MCIDJ.isBranch() || MCIDJ.isCall() || MCIDJ.isBarrier())) {
1044     Dependence = true;
1045     return false;
1046   }
1047
1048
1049   // V4 allows dual store. But does not allow second store, if the
1050   // first store is not in SLOT0. New value store, new value jump,
1051   // dealloc_return and memop always take SLOT0.
1052   // Arch spec 3.4.4.2
1053   if (MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore() &&
1054       (QII->isNewValueInst(J) || QII->isMemOp(J) || QII->isMemOp(I))) {
1055     Dependence = true;
1056     return false;
1057   }
1058
1059   if ((QII->isMemOp(J) && MCIDI.mayStore())
1060       || (MCIDJ.mayStore() && QII->isMemOp(I))
1061       || (QII->isMemOp(J) && QII->isMemOp(I))) {
1062     Dependence = true;
1063     return false;
1064   }
1065
1066   //if dealloc_return
1067   if (MCIDJ.mayStore() && QII->isDeallocRet(I)) {
1068     Dependence = true;
1069     return false;
1070   }
1071
1072   // If an instruction feeds new value jump, glue it.
1073   MachineBasicBlock::iterator NextMII = I;
1074   ++NextMII;
1075   if (NextMII != I->getParent()->end() && QII->isNewValueJump(NextMII)) {
1076     MachineInstr *NextMI = NextMII;
1077
1078     bool secondRegMatch = false;
1079     bool maintainNewValueJump = false;
1080
1081     if (NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1082         I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(1).getReg()) {
1083       secondRegMatch = true;
1084       maintainNewValueJump = true;
1085     }
1086
1087     if (!secondRegMatch &&
1088           I->getOperand(0).getReg() == NextMI->getOperand(0).getReg()) {
1089       maintainNewValueJump = true;
1090     }
1091
1092     for (std::vector<MachineInstr*>::iterator
1093           VI = CurrentPacketMIs.begin(),
1094             VE = CurrentPacketMIs.end();
1095           (VI != VE && maintainNewValueJump); ++VI) {
1096       SUnit *PacketSU = MIToSUnit.find(*VI)->second;
1097
1098       // NVJ can not be part of the dual jump - Arch Spec: section 7.8
1099       if (PacketSU->getInstr()->getDesc().isCall()) {
1100         Dependence = true;
1101         break;
1102       }
1103       // Validate
1104       // 1. Packet does not have a store in it.
1105       // 2. If the first operand of the nvj is newified, and the second
1106       //    operand is also a reg, it (second reg) is not defined in
1107       //    the same packet.
1108       // 3. If the second operand of the nvj is newified, (which means
1109       //    first operand is also a reg), first reg is not defined in
1110       //    the same packet.
1111       if (PacketSU->getInstr()->getDesc().mayStore()               ||
1112           PacketSU->getInstr()->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe ||
1113           // Check #2.
1114           (!secondRegMatch && NextMI->getOperand(1).isReg() &&
1115             PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1116                               NextMI->getOperand(1).getReg(), QRI)) ||
1117           // Check #3.
1118           (secondRegMatch &&
1119             PacketSU->getInstr()->modifiesRegister(
1120                               NextMI->getOperand(0).getReg(), QRI))) {
1121         Dependence = true;
1122         break;
1123       }
1124     }
1125     if (!Dependence)
1126       GlueToNewValueJump = true;
1127     else
1128       return false;
1129   }
1130
1131   if (SUJ->isSucc(SUI)) {
1132     for (unsigned i = 0;
1133          (i < SUJ->Succs.size()) && !FoundSequentialDependence;
1134          ++i) {
1135
1136       if (SUJ->Succs[i].getSUnit() != SUI) {
1137         continue;
1138       }
1139
1140       SDep::Kind DepType = SUJ->Succs[i].getKind();
1141
1142       // For direct calls:
1143       // Ignore register dependences for call instructions for
1144       // packetization purposes except for those due to r31 and
1145       // predicate registers.
1146       //
1147       // For indirect calls:
1148       // Same as direct calls + check for true dependences to the register
1149       // used in the indirect call.
1150       //
1151       // We completely ignore Order dependences for call instructions
1152       //
1153       // For returns:
1154       // Ignore register dependences for return instructions like jumpr,
1155       // dealloc return unless we have dependencies on the explicit uses
1156       // of the registers used by jumpr (like r31) or dealloc return
1157       // (like r29 or r30).
1158       //
1159       // TODO: Currently, jumpr is handling only return of r31. So, the
1160       // following logic (specificaly IsCallDependent) is working fine.
1161       // We need to enable jumpr for register other than r31 and then,
1162       // we need to rework the last part, where it handles indirect call
1163       // of that (IsCallDependent) function. Bug 6216 is opened for this.
1164       //
1165       unsigned DepReg = 0;
1166       const TargetRegisterClass* RC = nullptr;
1167       if (DepType == SDep::Data) {
1168         DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1169         RC = QRI->getMinimalPhysRegClass(DepReg);
1170       }
1171       if ((MCIDI.isCall() || MCIDI.isReturn()) &&
1172           (!IsRegDependence(DepType) ||
1173             !IsCallDependent(I, DepType, SUJ->Succs[i].getReg()))) {
1174         /* do nothing */
1175       }
1176
1177       // For instructions that can be promoted to dot-new, try to promote.
1178       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1179                CanPromoteToDotNew(I, SUJ, DepReg, MIToSUnit, II, RC) &&
1180                PromoteToDotNew(I, DepType, II, RC)) {
1181         PromotedToDotNew = true;
1182         /* do nothing */
1183       }
1184
1185       else if ((DepType == SDep::Data) &&
1186                (QII->isNewValueJump(I))) {
1187         /* do nothing */
1188       }
1189
1190       // For predicated instructions, if the predicates are complements
1191       // then there can be no dependence.
1192       else if (QII->isPredicated(I) &&
1193                QII->isPredicated(J) &&
1194           ArePredicatesComplements(I, J, MIToSUnit)) {
1195         /* do nothing */
1196
1197       }
1198       else if (IsDirectJump(I) &&
1199                !MCIDJ.isBranch() &&
1200                !MCIDJ.isCall() &&
1201                (DepType == SDep::Order)) {
1202         // Ignore Order dependences between unconditional direct branches
1203         // and non-control-flow instructions
1204         /* do nothing */
1205       }
1206       else if (MCIDI.isConditionalBranch() && (DepType != SDep::Data) &&
1207                (DepType != SDep::Output)) {
1208         // Ignore all dependences for jumps except for true and output
1209         // dependences
1210         /* do nothing */
1211       }
1212
1213       // Ignore output dependences due to superregs. We can
1214       // write to two different subregisters of R1:0 for instance
1215       // in the same cycle
1216       //
1217
1218       //
1219       // Let the
1220       // If neither I nor J defines DepReg, then this is a
1221       // superfluous output dependence. The dependence must be of the
1222       // form:
1223       //  R0 = ...
1224       //  R1 = ...
1225       // and there is an output dependence between the two instructions
1226       // with
1227       // DepReg = D0
1228       // We want to ignore these dependences.
1229       // Ideally, the dependence constructor should annotate such
1230       // dependences. We can then avoid this relatively expensive check.
1231       //
1232       else if (DepType == SDep::Output) {
1233         // DepReg is the register that's responsible for the dependence.
1234         unsigned DepReg = SUJ->Succs[i].getReg();
1235
1236         // Check if I and J really defines DepReg.
1237         if (I->definesRegister(DepReg) ||
1238             J->definesRegister(DepReg)) {
1239           FoundSequentialDependence = true;
1240           break;
1241         }
1242       }
1243
1244       // We ignore Order dependences for
1245       // 1. Two loads unless they are volatile.
1246       // 2. Two stores in V4 unless they are volatile.
1247       else if ((DepType == SDep::Order) &&
1248                !I->hasOrderedMemoryRef() &&
1249                !J->hasOrderedMemoryRef()) {
1250         if (MCIDI.mayStore() && MCIDJ.mayStore()) {
1251           /* do nothing */
1252         }
1253         // store followed by store-- not OK on V2
1254         // store followed by load -- not OK on all (OK if addresses
1255         // are not aliased)
1256         // load followed by store -- OK on all
1257         // load followed by load  -- OK on all
1258         else if ( !MCIDJ.mayStore()) {
1259           /* do nothing */
1260         }
1261         else {
1262           FoundSequentialDependence = true;
1263           break;
1264         }
1265       }
1266
1267       // For V4, special case ALLOCFRAME. Even though there is dependency
1268       // between ALLOCFRAME and subsequent store, allow it to be
1269       // packetized in a same packet. This implies that the store is using
1270       // caller's SP. Hence, offset needs to be updated accordingly.
1271       else if (DepType == SDep::Data
1272                && J->getOpcode() == Hexagon::S2_allocframe
1273                && (I->getOpcode() == Hexagon::S2_storerd_io
1274                    || I->getOpcode() == Hexagon::S2_storeri_io
1275                    || I->getOpcode() == Hexagon::S2_storerb_io)
1276                && I->getOperand(0).getReg() == QRI->getStackRegister()
1277                && QII->isValidOffset(I->getOpcode(),
1278                                      I->getOperand(1).getImm() -
1279                                      (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE)))
1280       {
1281         GlueAllocframeStore = true;
1282         // Since this store is to be glued with allocframe in the same
1283         // packet, it will use SP of the previous stack frame, i.e
1284         // caller's SP. Therefore, we need to recalculate offset according
1285         // to this change.
1286         I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() -
1287                                         (FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE));
1288       }
1289
1290       //
1291       // Skip over anti-dependences. Two instructions that are
1292       // anti-dependent can share a packet
1293       //
1294       else if (DepType != SDep::Anti) {
1295         FoundSequentialDependence = true;
1296         break;
1297       }
1298     }
1299
1300     if (FoundSequentialDependence) {
1301       Dependence = true;
1302       return false;
1303     }
1304   }
1305
1306   return true;
1307 }
1308
1309 // isLegalToPruneDependencies
1310 bool HexagonPacketizerList::isLegalToPruneDependencies(SUnit *SUI, SUnit *SUJ) {
1311   MachineInstr *I = SUI->getInstr();
1312   assert(I && SUJ->getInstr() && "Unable to packetize null instruction!");
1313
1314   const unsigned FrameSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
1315
1316   if (Dependence) {
1317
1318     // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1319     // back into a dot-old.
1320     if (PromotedToDotNew) {
1321       DemoteToDotOld(I);
1322     }
1323
1324     // Check if the instruction (must be a store) was glued with an Allocframe
1325     // instruction. If so, restore its offset to its original value, i.e. use
1326     // curent SP instead of caller's SP.
1327     if (GlueAllocframeStore) {
1328       I->getOperand(1).setImm(I->getOperand(1).getImm() +
1329                                              FrameSize + HEXAGON_LRFP_SIZE);
1330     }
1331
1332     return false;
1333   }
1334   return true;
1335 }
1336
1337 MachineBasicBlock::iterator
1338 HexagonPacketizerList::addToPacket(MachineInstr *MI) {
1339
1340     MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
1341     MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1342
1343     const HexagonInstrInfo *QII = (const HexagonInstrInfo *) TII;
1344
1345     if (GlueToNewValueJump) {
1346
1347       ++MII;
1348       MachineInstr *nvjMI = MII;
1349       assert(ResourceTracker->canReserveResources(MI));
1350       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1351       if ((QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI)) &&
1352           !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)) {
1353         endPacket(MBB, MI);
1354         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1355         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1356                "Ensure that there is a slot");
1357         reserveResourcesForConstExt(MI);
1358         // Reserve resources for new value jump constant extender.
1359         assert(canReserveResourcesForConstExt(MI) &&
1360                "Ensure that there is a slot");
1361         reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1362         assert(ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI) &&
1363                "Ensure that there is a slot");
1364
1365       } else if (   // Extended instruction takes two slots in the packet.
1366         // Try reserve and allocate 4-byte in the current packet first.
1367         (QII->isExtended(nvjMI)
1368             && (!tryAllocateResourcesForConstExt(nvjMI)
1369                 || !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1370         || // For non-extended instruction, no need to allocate extra 4 bytes.
1371         (!QII->isExtended(nvjMI) &&
1372               !ResourceTracker->canReserveResources(nvjMI)))
1373       {
1374         endPacket(MBB, MI);
1375         // A new and empty packet starts.
1376         // We are sure that the resources requirements can be satisfied.
1377         // Therefore, do not need to call "canReserveResources" anymore.
1378         ResourceTracker->reserveResources(MI);
1379         if (QII->isExtended(nvjMI))
1380           reserveResourcesForConstExt(nvjMI);
1381       }
1382       // Here, we are sure that "reserveResources" would succeed.
1383       ResourceTracker->reserveResources(nvjMI);
1384       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1385       CurrentPacketMIs.push_back(nvjMI);
1386     } else {
1387       if (   (QII->isExtended(MI) || QII->isConstExtended(MI))
1388           && (   !tryAllocateResourcesForConstExt(MI)
1389               || !ResourceTracker->canReserveResources(MI)))
1390       {
1391         endPacket(MBB, MI);
1392         // Check if the instruction was promoted to a dot-new. If so, demote it
1393         // back into a dot-old
1394         if (PromotedToDotNew) {
1395           DemoteToDotOld(MI);
1396         }
1397         reserveResourcesForConstExt(MI);
1398       }
1399       // In case that "MI" is not an extended insn,
1400       // the resource availability has already been checked.
1401       ResourceTracker->reserveResources(MI);
1402       CurrentPacketMIs.push_back(MI);
1403     }
1404     return MII;
1405 }
1406
1407 //===----------------------------------------------------------------------===//
1408 //                         Public Constructor Functions
1409 //===----------------------------------------------------------------------===//
1410
1411 FunctionPass *llvm::createHexagonPacketizer() {
1412   return new HexagonPacketizer();
1413 }
1414