Move type handling to make sure we get all created types that aren't
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / ScheduleDAGInstrs.cpp
index cfa639e940b42359533c20697ee310483cb42d7b..34b8ab0b47f25341bb860b44b71b0c740680067c 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define DEBUG_TYPE "sched-instrs"
-#include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
+#include "ScheduleDAGInstrs.h"
+#include "llvm/Operator.h"
+#include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
+#include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/ScheduleDAGInstrs.h"
 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
+#include "llvm/MC/MCInstrItineraries.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetSubtarget.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
-#include <map>
 using namespace llvm;
 
-ScheduleDAGInstrs::ScheduleDAGInstrs(MachineBasicBlock *bb,
-                                     const TargetMachine &tm,
+ScheduleDAGInstrs::ScheduleDAGInstrs(MachineFunction &mf,
                                      const MachineLoopInfo &mli,
                                      const MachineDominatorTree &mdt)
-  : ScheduleDAG(0, bb, tm), MLI(mli), MDT(mdt) {}
+  : ScheduleDAG(mf), MLI(mli), MDT(mdt), MFI(mf.getFrameInfo()),
+    InstrItins(mf.getTarget().getInstrItineraryData()),
+    Defs(TRI->getNumRegs()), Uses(TRI->getNumRegs()),
+    LoopRegs(MLI, MDT), FirstDbgValue(0) {
+  DbgValues.clear();
+}
+
+/// Run - perform scheduling.
+///
+void ScheduleDAGInstrs::Run(MachineBasicBlock *bb,
+                            MachineBasicBlock::iterator begin,
+                            MachineBasicBlock::iterator end,
+                            unsigned endcount) {
+  BB = bb;
+  Begin = begin;
+  InsertPosIndex = endcount;
+
+  ScheduleDAG::Run(bb, end);
+}
+
+/// getUnderlyingObjectFromInt - This is the function that does the work of
+/// looking through basic ptrtoint+arithmetic+inttoptr sequences.
+static const Value *getUnderlyingObjectFromInt(const Value *V) {
+  do {
+    if (const Operator *U = dyn_cast<Operator>(V)) {
+      // If we find a ptrtoint, we can transfer control back to the
+      // regular getUnderlyingObjectFromInt.
+      if (U->getOpcode() == Instruction::PtrToInt)
+        return U->getOperand(0);
+      // If we find an add of a constant or a multiplied value, it's
+      // likely that the other operand will lead us to the base
+      // object. We don't have to worry about the case where the
+      // object address is somehow being computed by the multiply,
+      // because our callers only care when the result is an
+      // identifibale object.
+      if (U->getOpcode() != Instruction::Add ||
+          (!isa<ConstantInt>(U->getOperand(1)) &&
+           Operator::getOpcode(U->getOperand(1)) != Instruction::Mul))
+        return V;
+      V = U->getOperand(0);
+    } else {
+      return V;
+    }
+    assert(V->getType()->isIntegerTy() && "Unexpected operand type!");
+  } while (1);
+}
+
+/// getUnderlyingObject - This is a wrapper around GetUnderlyingObject
+/// and adds support for basic ptrtoint+arithmetic+inttoptr sequences.
+static const Value *getUnderlyingObject(const Value *V) {
+  // First just call Value::getUnderlyingObject to let it do what it does.
+  do {
+    V = GetUnderlyingObject(V);
+    // If it found an inttoptr, use special code to continue climing.
+    if (Operator::getOpcode(V) != Instruction::IntToPtr)
+      break;
+    const Value *O = getUnderlyingObjectFromInt(cast<User>(V)->getOperand(0));
+    // If that succeeded in finding a pointer, continue the search.
+    if (!O->getType()->isPointerTy())
+      break;
+    V = O;
+  } while (1);
+  return V;
+}
+
+/// getUnderlyingObjectForInstr - If this machine instr has memory reference
+/// information and it can be tracked to a normal reference to a known
+/// object, return the Value for that object. Otherwise return null.
+static const Value *getUnderlyingObjectForInstr(const MachineInstr *MI,
+                                                const MachineFrameInfo *MFI,
+                                                bool &MayAlias) {
+  MayAlias = true;
+  if (!MI->hasOneMemOperand() ||
+      !(*MI->memoperands_begin())->getValue() ||
+      (*MI->memoperands_begin())->isVolatile())
+    return 0;
+
+  const Value *V = (*MI->memoperands_begin())->getValue();
+  if (!V)
+    return 0;
+
+  V = getUnderlyingObject(V);
+  if (const PseudoSourceValue *PSV = dyn_cast<PseudoSourceValue>(V)) {
+    // For now, ignore PseudoSourceValues which may alias LLVM IR values
+    // because the code that uses this function has no way to cope with
+    // such aliases.
+    if (PSV->isAliased(MFI))
+      return 0;
+
+    MayAlias = PSV->mayAlias(MFI);
+    return V;
+  }
+
+  if (isIdentifiedObject(V))
+    return V;
+
+  return 0;
+}
+
+void ScheduleDAGInstrs::StartBlock(MachineBasicBlock *BB) {
+  LoopRegs.Deps.clear();
+  if (MachineLoop *ML = MLI.getLoopFor(BB))
+    if (BB == ML->getLoopLatch()) {
+      MachineBasicBlock *Header = ML->getHeader();
+      for (MachineBasicBlock::livein_iterator I = Header->livein_begin(),
+           E = Header->livein_end(); I != E; ++I)
+        LoopLiveInRegs.insert(*I);
+      LoopRegs.VisitLoop(ML);
+    }
+}
+
+/// AddSchedBarrierDeps - Add dependencies from instructions in the current
+/// list of instructions being scheduled to scheduling barrier by adding
+/// the exit SU to the register defs and use list. This is because we want to
+/// make sure instructions which define registers that are either used by
+/// the terminator or are live-out are properly scheduled. This is
+/// especially important when the definition latency of the return value(s)
+/// are too high to be hidden by the branch or when the liveout registers
+/// used by instructions in the fallthrough block.
+void ScheduleDAGInstrs::AddSchedBarrierDeps() {
+  MachineInstr *ExitMI = InsertPos != BB->end() ? &*InsertPos : 0;
+  ExitSU.setInstr(ExitMI);
+  bool AllDepKnown = ExitMI &&
+    (ExitMI->getDesc().isCall() || ExitMI->getDesc().isBarrier());
+  if (ExitMI && AllDepKnown) {
+    // If it's a call or a barrier, add dependencies on the defs and uses of
+    // instruction.
+    for (unsigned i = 0, e = ExitMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      const MachineOperand &MO = ExitMI->getOperand(i);
+      if (!MO.isReg() || MO.isDef()) continue;
+      unsigned Reg = MO.getReg();
+      if (Reg == 0) continue;
 
-void ScheduleDAGInstrs::BuildSchedUnits() {
-  SUnits.clear();
+      assert(TRI->isPhysicalRegister(Reg) && "Virtual register encountered!");
+      Uses[Reg].push_back(&ExitSU);
+    }
+  } else {
+    // For others, e.g. fallthrough, conditional branch, assume the exit
+    // uses all the registers that are livein to the successor blocks.
+    SmallSet<unsigned, 8> Seen;
+    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
+           SE = BB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
+      for (MachineBasicBlock::livein_iterator I = (*SI)->livein_begin(),
+             E = (*SI)->livein_end(); I != E; ++I) {
+        unsigned Reg = *I;
+        if (Seen.insert(Reg))
+          Uses[Reg].push_back(&ExitSU);
+      }
+  }
+}
+
+void ScheduleDAGInstrs::BuildSchedGraph(AliasAnalysis *AA) {
+  // We'll be allocating one SUnit for each instruction, plus one for
+  // the region exit node.
   SUnits.reserve(BB->size());
 
   // We build scheduling units by walking a block's instruction list from bottom
   // to top.
 
-  // Remember where defs and uses of each physical register are as we procede.
-  std::vector<SUnit *> Defs[TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister] = {};
-  std::vector<SUnit *> Uses[TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister] = {};
+  // Remember where a generic side-effecting instruction is as we procede.
+  SUnit *BarrierChain = 0, *AliasChain = 0;
 
-  // Remember where unknown loads are after the most recent unknown store
-  // as we procede.
-  std::vector<SUnit *> PendingLoads;
+  // Memory references to specific known memory locations are tracked
+  // so that they can be given more precise dependencies. We track
+  // separately the known memory locations that may alias and those
+  // that are known not to alias
+  std::map<const Value *, SUnit *> AliasMemDefs, NonAliasMemDefs;
+  std::map<const Value *, std::vector<SUnit *> > AliasMemUses, NonAliasMemUses;
 
-  // Remember where a generic side-effecting instruction is as we procede. If
-  // ChainMMO is null, this is assumed to have arbitrary side-effects. If
-  // ChainMMO is non-null, then Chain makes only a single memory reference.
-  SUnit *Chain = 0;
-  MachineMemOperand *ChainMMO = 0;
+  // Check to see if the scheduler cares about latencies.
+  bool UnitLatencies = ForceUnitLatencies();
 
-  // Memory references to specific known memory locations are tracked so that
-  // they can be given more precise dependencies.
-  std::map<const Value *, SUnit *> MemDefs;
-  std::map<const Value *, std::vector<SUnit *> > MemUses;
+  // Ask the target if address-backscheduling is desirable, and if so how much.
+  const TargetSubtargetInfo &ST = TM.getSubtarget<TargetSubtargetInfo>();
+  unsigned SpecialAddressLatency = ST.getSpecialAddressLatency();
 
-  // Terminators can perform control transfers, we we need to make sure that
-  // all the work of the block is done before the terminator.
-  SUnit *Terminator = 0;
+  // Remove any stale debug info; sometimes BuildSchedGraph is called again
+  // without emitting the info from the previous call.
+  DbgValues.clear();
+  FirstDbgValue = NULL;
 
-  // Check to see if the scheduler cares about latencies.
-  bool UnitLatencies = ForceUnitLatencies();
+  // Model data dependencies between instructions being scheduled and the
+  // ExitSU.
+  AddSchedBarrierDeps();
 
-  for (MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end(), MIE = BB->begin();
+  for (int i = 0, e = TRI->getNumRegs(); i != e; ++i) {
+    assert(Defs[i].empty() && "Only BuildGraph should push/pop Defs");
+  }
+
+  // Walk the list of instructions, from bottom moving up.
+  MachineInstr *PrevMI = NULL;
+  for (MachineBasicBlock::iterator MII = InsertPos, MIE = Begin;
        MII != MIE; --MII) {
     MachineInstr *MI = prior(MII);
-    const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
+    if (MI && PrevMI) {
+      DbgValues.push_back(std::make_pair(PrevMI, MI));
+      PrevMI = NULL;
+    }
+
+    if (MI->isDebugValue()) {
+      PrevMI = MI;
+      continue;
+    }
+
+    const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
+    assert(!MCID.isTerminator() && !MI->isLabel() &&
+           "Cannot schedule terminators or labels!");
+    // Create the SUnit for this MI.
     SUnit *SU = NewSUnit(MI);
+    SU->isCall = MCID.isCall();
+    SU->isCommutable = MCID.isCommutable();
 
     // Assign the Latency field of SU using target-provided information.
     if (UnitLatencies)
@@ -88,27 +260,37 @@ void ScheduleDAGInstrs::BuildSchedUnits() {
       if (Reg == 0) continue;
 
       assert(TRI->isPhysicalRegister(Reg) && "Virtual register encountered!");
+
       std::vector<SUnit *> &UseList = Uses[Reg];
+      // Defs are push in the order they are visited and never reordered.
       std::vector<SUnit *> &DefList = Defs[Reg];
-      // Optionally add output and anti dependencies.
-      // TODO: Using a latency of 1 here assumes there's no cost for
-      //       reusing registers.
+      // Optionally add output and anti dependencies. For anti
+      // dependencies we use a latency of 0 because for a multi-issue
+      // target we want to allow the defining instruction to issue
+      // in the same cycle as the using instruction.
+      // TODO: Using a latency of 1 here for output dependencies assumes
+      //       there's no cost for reusing registers.
       SDep::Kind Kind = MO.isUse() ? SDep::Anti : SDep::Output;
+      unsigned AOLatency = (Kind == SDep::Anti) ? 0 : 1;
       for (unsigned i = 0, e = DefList.size(); i != e; ++i) {
         SUnit *DefSU = DefList[i];
+        if (DefSU == &ExitSU)
+          continue;
         if (DefSU != SU &&
             (Kind != SDep::Output || !MO.isDead() ||
              !DefSU->getInstr()->registerDefIsDead(Reg)))
-          DefSU->addPred(SDep(SU, Kind, /*Latency=*/1, /*Reg=*/Reg));
+          DefSU->addPred(SDep(SU, Kind, AOLatency, /*Reg=*/Reg));
       }
       for (const unsigned *Alias = TRI->getAliasSet(Reg); *Alias; ++Alias) {
-        std::vector<SUnit *> &DefList = Defs[*Alias];
-        for (unsigned i = 0, e = DefList.size(); i != e; ++i) {
-          SUnit *DefSU = DefList[i];
+        std::vector<SUnit *> &MemDefList = Defs[*Alias];
+        for (unsigned i = 0, e = MemDefList.size(); i != e; ++i) {
+          SUnit *DefSU = MemDefList[i];
+          if (DefSU == &ExitSU)
+            continue;
           if (DefSU != SU &&
               (Kind != SDep::Output || !MO.isDead() ||
-               !DefSU->getInstr()->registerDefIsDead(Reg)))
-            DefSU->addPred(SDep(SU, Kind, /*Latency=*/1, /*Reg=*/ *Alias));
+               !DefSU->getInstr()->registerDefIsDead(*Alias)))
+            DefSU->addPred(SDep(SU, Kind, AOLatency, /*Reg=*/ *Alias));
         }
       }
 
@@ -117,22 +299,109 @@ void ScheduleDAGInstrs::BuildSchedUnits() {
         unsigned DataLatency = SU->Latency;
         for (unsigned i = 0, e = UseList.size(); i != e; ++i) {
           SUnit *UseSU = UseList[i];
-          if (UseSU != SU) {
-            UseSU->addPred(SDep(SU, SDep::Data, DataLatency, Reg));
+          if (UseSU == SU)
+            continue;
+          unsigned LDataLatency = DataLatency;
+          // Optionally add in a special extra latency for nodes that
+          // feed addresses.
+          // TODO: Do this for register aliases too.
+          // TODO: Perhaps we should get rid of
+          // SpecialAddressLatency and just move this into
+          // adjustSchedDependency for the targets that care about it.
+          if (SpecialAddressLatency != 0 && !UnitLatencies &&
+              UseSU != &ExitSU) {
+            MachineInstr *UseMI = UseSU->getInstr();
+            const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
+            int RegUseIndex = UseMI->findRegisterUseOperandIdx(Reg);
+            assert(RegUseIndex >= 0 && "UseMI doesn's use register!");
+            if (RegUseIndex >= 0 &&
+                (UseMCID.mayLoad() || UseMCID.mayStore()) &&
+                (unsigned)RegUseIndex < UseMCID.getNumOperands() &&
+                UseMCID.OpInfo[RegUseIndex].isLookupPtrRegClass())
+              LDataLatency += SpecialAddressLatency;
+          }
+          // Adjust the dependence latency using operand def/use
+          // information (if any), and then allow the target to
+          // perform its own adjustments.
+          const SDep& dep = SDep(SU, SDep::Data, LDataLatency, Reg);
+          if (!UnitLatencies) {
+            ComputeOperandLatency(SU, UseSU, const_cast<SDep &>(dep));
+            ST.adjustSchedDependency(SU, UseSU, const_cast<SDep &>(dep));
           }
+          UseSU->addPred(dep);
         }
         for (const unsigned *Alias = TRI->getAliasSet(Reg); *Alias; ++Alias) {
           std::vector<SUnit *> &UseList = Uses[*Alias];
           for (unsigned i = 0, e = UseList.size(); i != e; ++i) {
             SUnit *UseSU = UseList[i];
-            if (UseSU != SU)
-              UseSU->addPred(SDep(SU, SDep::Data, DataLatency, *Alias));
+            if (UseSU == SU)
+              continue;
+            const SDep& dep = SDep(SU, SDep::Data, DataLatency, *Alias);
+            if (!UnitLatencies) {
+              ComputeOperandLatency(SU, UseSU, const_cast<SDep &>(dep));
+              ST.adjustSchedDependency(SU, UseSU, const_cast<SDep &>(dep));
+            }
+            UseSU->addPred(dep);
+          }
+        }
+
+        // If a def is going to wrap back around to the top of the loop,
+        // backschedule it.
+        if (!UnitLatencies && DefList.empty()) {
+          LoopDependencies::LoopDeps::iterator I = LoopRegs.Deps.find(Reg);
+          if (I != LoopRegs.Deps.end()) {
+            const MachineOperand *UseMO = I->second.first;
+            unsigned Count = I->second.second;
+            const MachineInstr *UseMI = UseMO->getParent();
+            unsigned UseMOIdx = UseMO - &UseMI->getOperand(0);
+            const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
+            // TODO: If we knew the total depth of the region here, we could
+            // handle the case where the whole loop is inside the region but
+            // is large enough that the isScheduleHigh trick isn't needed.
+            if (UseMOIdx < UseMCID.getNumOperands()) {
+              // Currently, we only support scheduling regions consisting of
+              // single basic blocks. Check to see if the instruction is in
+              // the same region by checking to see if it has the same parent.
+              if (UseMI->getParent() != MI->getParent()) {
+                unsigned Latency = SU->Latency;
+                if (UseMCID.OpInfo[UseMOIdx].isLookupPtrRegClass())
+                  Latency += SpecialAddressLatency;
+                // This is a wild guess as to the portion of the latency which
+                // will be overlapped by work done outside the current
+                // scheduling region.
+                Latency -= std::min(Latency, Count);
+                // Add the artificial edge.
+                ExitSU.addPred(SDep(SU, SDep::Order, Latency,
+                                    /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
+                                    /*isMustAlias=*/false,
+                                    /*isArtificial=*/true));
+              } else if (SpecialAddressLatency > 0 &&
+                         UseMCID.OpInfo[UseMOIdx].isLookupPtrRegClass()) {
+                // The entire loop body is within the current scheduling region
+                // and the latency of this operation is assumed to be greater
+                // than the latency of the loop.
+                // TODO: Recursively mark data-edge predecessors as
+                //       isScheduleHigh too.
+                SU->isScheduleHigh = true;
+              }
+            }
+            LoopRegs.Deps.erase(I);
           }
         }
 
         UseList.clear();
         if (!MO.isDead())
           DefList.clear();
+
+        // Calls will not be reordered because of chain dependencies (see
+        // below). Since call operands are dead, calls may continue to be added
+        // to the DefList making dependence checking quadratic in the size of
+        // the block. Instead, we leave only one call at the back of the
+        // DefList.
+        if (SU->isCall) {
+          while (!DefList.empty() && DefList.back()->isCall)
+            DefList.pop_back();
+        }
         DefList.push_back(SU);
       } else {
         UseList.push_back(SU);
@@ -140,129 +409,235 @@ void ScheduleDAGInstrs::BuildSchedUnits() {
     }
 
     // Add chain dependencies.
+    // Chain dependencies used to enforce memory order should have
+    // latency of 0 (except for true dependency of Store followed by
+    // aliased Load... we estimate that with a single cycle of latency
+    // assuming the hardware will bypass)
     // Note that isStoreToStackSlot and isLoadFromStackSLot are not usable
     // after stack slots are lowered to actual addresses.
     // TODO: Use an AliasAnalysis and do real alias-analysis queries, and
     // produce more precise dependence information.
-    if (TID.isCall() || TID.isReturn() || TID.isBranch() ||
-        TID.hasUnmodeledSideEffects()) {
-    new_chain:
-      // This is the conservative case. Add dependencies on all memory
-      // references.
-      if (Chain)
-        Chain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency));
-      Chain = SU;
+#define STORE_LOAD_LATENCY 1
+    unsigned TrueMemOrderLatency = 0;
+    if (MCID.isCall() || MI->hasUnmodeledSideEffects() ||
+        (MI->hasVolatileMemoryRef() &&
+         (!MCID.mayLoad() || !MI->isInvariantLoad(AA)))) {
+      // Be conservative with these and add dependencies on all memory
+      // references, even those that are known to not alias.
+      for (std::map<const Value *, SUnit *>::iterator I =
+             NonAliasMemDefs.begin(), E = NonAliasMemDefs.end(); I != E; ++I) {
+        I->second->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
+      }
+      for (std::map<const Value *, std::vector<SUnit *> >::iterator I =
+             NonAliasMemUses.begin(), E = NonAliasMemUses.end(); I != E; ++I) {
+        for (unsigned i = 0, e = I->second.size(); i != e; ++i)
+          I->second[i]->addPred(SDep(SU, SDep::Order, TrueMemOrderLatency));
+      }
+      NonAliasMemDefs.clear();
+      NonAliasMemUses.clear();
+      // Add SU to the barrier chain.
+      if (BarrierChain)
+        BarrierChain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
+      BarrierChain = SU;
+
+      // fall-through
+    new_alias_chain:
+      // Chain all possibly aliasing memory references though SU.
+      if (AliasChain)
+        AliasChain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
+      AliasChain = SU;
       for (unsigned k = 0, m = PendingLoads.size(); k != m; ++k)
-        PendingLoads[k]->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency));
-      PendingLoads.clear();
-      for (std::map<const Value *, SUnit *>::iterator I = MemDefs.begin(),
-           E = MemDefs.end(); I != E; ++I) {
-        I->second->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency));
-        I->second = SU;
+        PendingLoads[k]->addPred(SDep(SU, SDep::Order, TrueMemOrderLatency));
+      for (std::map<const Value *, SUnit *>::iterator I = AliasMemDefs.begin(),
+           E = AliasMemDefs.end(); I != E; ++I) {
+        I->second->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
       }
       for (std::map<const Value *, std::vector<SUnit *> >::iterator I =
-           MemUses.begin(), E = MemUses.end(); I != E; ++I) {
+           AliasMemUses.begin(), E = AliasMemUses.end(); I != E; ++I) {
         for (unsigned i = 0, e = I->second.size(); i != e; ++i)
-          I->second[i]->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency));
-        I->second.clear();
+          I->second[i]->addPred(SDep(SU, SDep::Order, TrueMemOrderLatency));
       }
-      // See if it is known to just have a single memory reference.
-      MachineInstr *ChainMI = Chain->getInstr();
-      const TargetInstrDesc &ChainTID = ChainMI->getDesc();
-      if (!ChainTID.isCall() && !ChainTID.isReturn() && !ChainTID.isBranch() &&
-          !ChainTID.hasUnmodeledSideEffects() &&
-          ChainMI->hasOneMemOperand() &&
-          !ChainMI->memoperands_begin()->isVolatile() &&
-          ChainMI->memoperands_begin()->getValue())
-        // We know that the Chain accesses one specific memory location.
-        ChainMMO = &*ChainMI->memoperands_begin();
-      else
-        // Unknown memory accesses. Assume the worst.
-        ChainMMO = 0;
-    } else if (TID.mayStore()) {
-      if (MI->hasOneMemOperand() &&
-          MI->memoperands_begin()->getValue() &&
-          !MI->memoperands_begin()->isVolatile() &&
-          isa<PseudoSourceValue>(MI->memoperands_begin()->getValue())) {
+      PendingLoads.clear();
+      AliasMemDefs.clear();
+      AliasMemUses.clear();
+    } else if (MCID.mayStore()) {
+      bool MayAlias = true;
+      TrueMemOrderLatency = STORE_LOAD_LATENCY;
+      if (const Value *V = getUnderlyingObjectForInstr(MI, MFI, MayAlias)) {
         // A store to a specific PseudoSourceValue. Add precise dependencies.
-        const Value *V = MI->memoperands_begin()->getValue();
-        // Handle the def in MemDefs, if there is one.
-        std::map<const Value *, SUnit *>::iterator I = MemDefs.find(V);
-        if (I != MemDefs.end()) {
-          I->second->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency, /*Reg=*/0,
+        // Record the def in MemDefs, first adding a dep if there is
+        // an existing def.
+        std::map<const Value *, SUnit *>::iterator I =
+          ((MayAlias) ? AliasMemDefs.find(V) : NonAliasMemDefs.find(V));
+        std::map<const Value *, SUnit *>::iterator IE =
+          ((MayAlias) ? AliasMemDefs.end() : NonAliasMemDefs.end());
+        if (I != IE) {
+          I->second->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0, /*Reg=*/0,
                                   /*isNormalMemory=*/true));
           I->second = SU;
         } else {
-          MemDefs[V] = SU;
+          if (MayAlias)
+            AliasMemDefs[V] = SU;
+          else
+            NonAliasMemDefs[V] = SU;
         }
         // Handle the uses in MemUses, if there are any.
         std::map<const Value *, std::vector<SUnit *> >::iterator J =
-          MemUses.find(V);
-        if (J != MemUses.end()) {
+          ((MayAlias) ? AliasMemUses.find(V) : NonAliasMemUses.find(V));
+        std::map<const Value *, std::vector<SUnit *> >::iterator JE =
+          ((MayAlias) ? AliasMemUses.end() : NonAliasMemUses.end());
+        if (J != JE) {
           for (unsigned i = 0, e = J->second.size(); i != e; ++i)
-            J->second[i]->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency, /*Reg=*/0,
-                                       /*isNormalMemory=*/true));
+            J->second[i]->addPred(SDep(SU, SDep::Order, TrueMemOrderLatency,
+                                       /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/true));
           J->second.clear();
         }
-        // Add a general dependence too, if needed.
-        if (Chain)
-          Chain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency));
-      } else
+        if (MayAlias) {
+          // Add dependencies from all the PendingLoads, i.e. loads
+          // with no underlying object.
+          for (unsigned k = 0, m = PendingLoads.size(); k != m; ++k)
+            PendingLoads[k]->addPred(SDep(SU, SDep::Order, TrueMemOrderLatency));
+          // Add dependence on alias chain, if needed.
+          if (AliasChain)
+            AliasChain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
+        }
+        // Add dependence on barrier chain, if needed.
+        if (BarrierChain)
+          BarrierChain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
+      } else {
         // Treat all other stores conservatively.
-        goto new_chain;
-    } else if (TID.mayLoad()) {
-      if (TII->isInvariantLoad(MI)) {
+        goto new_alias_chain;
+      }
+
+      if (!ExitSU.isPred(SU))
+        // Push store's up a bit to avoid them getting in between cmp
+        // and branches.
+        ExitSU.addPred(SDep(SU, SDep::Order, 0,
+                            /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
+                            /*isMustAlias=*/false,
+                            /*isArtificial=*/true));
+    } else if (MCID.mayLoad()) {
+      bool MayAlias = true;
+      TrueMemOrderLatency = 0;
+      if (MI->isInvariantLoad(AA)) {
         // Invariant load, no chain dependencies needed!
-      } else if (MI->hasOneMemOperand() &&
-                 MI->memoperands_begin()->getValue() &&
-                 !MI->memoperands_begin()->isVolatile() &&
-                 isa<PseudoSourceValue>(MI->memoperands_begin()->getValue())) {
-        // A load from a specific PseudoSourceValue. Add precise dependencies.
-        const Value *V = MI->memoperands_begin()->getValue();
-        std::map<const Value *, SUnit *>::iterator I = MemDefs.find(V);
-        if (I != MemDefs.end())
-          I->second->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency, /*Reg=*/0,
-                                  /*isNormalMemory=*/true));
-        MemUses[V].push_back(SU);
-
-        // Add a general dependence too, if needed.
-        if (Chain && (!ChainMMO ||
-                      (ChainMMO->isStore() || ChainMMO->isVolatile())))
-          Chain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency));
-      } else if (MI->hasVolatileMemoryRef()) {
-        // Treat volatile loads conservatively. Note that this includes
-        // cases where memoperand information is unavailable.
-        goto new_chain;
       } else {
-        // A normal load. Just depend on the general chain.
-        if (Chain)
-          Chain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency));
-        PendingLoads.push_back(SU);
+        if (const Value *V =
+            getUnderlyingObjectForInstr(MI, MFI, MayAlias)) {
+          // A load from a specific PseudoSourceValue. Add precise dependencies.
+          std::map<const Value *, SUnit *>::iterator I =
+            ((MayAlias) ? AliasMemDefs.find(V) : NonAliasMemDefs.find(V));
+          std::map<const Value *, SUnit *>::iterator IE =
+            ((MayAlias) ? AliasMemDefs.end() : NonAliasMemDefs.end());
+          if (I != IE)
+            I->second->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0, /*Reg=*/0,
+                                    /*isNormalMemory=*/true));
+          if (MayAlias)
+            AliasMemUses[V].push_back(SU);
+          else
+            NonAliasMemUses[V].push_back(SU);
+        } else {
+          // A load with no underlying object. Depend on all
+          // potentially aliasing stores.
+          for (std::map<const Value *, SUnit *>::iterator I =
+                 AliasMemDefs.begin(), E = AliasMemDefs.end(); I != E; ++I)
+            I->second->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
+
+          PendingLoads.push_back(SU);
+          MayAlias = true;
+        }
+
+        // Add dependencies on alias and barrier chains, if needed.
+        if (MayAlias && AliasChain)
+          AliasChain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
+        if (BarrierChain)
+          BarrierChain->addPred(SDep(SU, SDep::Order, /*Latency=*/0));
       }
     }
+  }
+  if (PrevMI)
+    FirstDbgValue = PrevMI;
 
-    // Add chain edges from the terminator to ensure that all the work of the
-    // block is completed before any control transfers.
-    if (Terminator && SU->Succs.empty())
-      Terminator->addPred(SDep(SU, SDep::Order, SU->Latency));
-    if (TID.isTerminator() || MI->isLabel())
-      Terminator = SU;
+  for (int i = 0, e = TRI->getNumRegs(); i != e; ++i) {
+    Defs[i].clear();
+    Uses[i].clear();
   }
+  PendingLoads.clear();
 }
 
-void ScheduleDAGInstrs::ComputeLatency(SUnit *SU) {
-  const InstrItineraryData &InstrItins = TM.getInstrItineraryData();
+void ScheduleDAGInstrs::FinishBlock() {
+  // Nothing to do.
+}
 
-  // Compute the latency for the node.  We use the sum of the latencies for
-  // all nodes flagged together into this SUnit.
-  SU->Latency =
-    InstrItins.getLatency(SU->getInstr()->getDesc().getSchedClass());
+void ScheduleDAGInstrs::ComputeLatency(SUnit *SU) {
+  // Compute the latency for the node.
+  if (!InstrItins || InstrItins->isEmpty()) {
+    SU->Latency = 1;
 
-  // Simplistic target-independent heuristic: assume that loads take
-  // extra time.
-  if (InstrItins.isEmpty())
+    // Simplistic target-independent heuristic: assume that loads take
+    // extra time.
     if (SU->getInstr()->getDesc().mayLoad())
       SU->Latency += 2;
+  } else {
+    SU->Latency = TII->getInstrLatency(InstrItins, SU->getInstr());
+  }
+}
+
+void ScheduleDAGInstrs::ComputeOperandLatency(SUnit *Def, SUnit *Use,
+                                              SDep& dep) const {
+  if (!InstrItins || InstrItins->isEmpty())
+    return;
+
+  // For a data dependency with a known register...
+  if ((dep.getKind() != SDep::Data) || (dep.getReg() == 0))
+    return;
+
+  const unsigned Reg = dep.getReg();
+
+  // ... find the definition of the register in the defining
+  // instruction
+  MachineInstr *DefMI = Def->getInstr();
+  int DefIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(Reg);
+  if (DefIdx != -1) {
+    const MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(DefIdx);
+    if (MO.isReg() && MO.isImplicit() &&
+        DefIdx >= (int)DefMI->getDesc().getNumOperands()) {
+      // This is an implicit def, getOperandLatency() won't return the correct
+      // latency. e.g.
+      //   %D6<def>, %D7<def> = VLD1q16 %R2<kill>, 0, ..., %Q3<imp-def>
+      //   %Q1<def> = VMULv8i16 %Q1<kill>, %Q3<kill>, ...
+      // What we want is to compute latency between def of %D6/%D7 and use of
+      // %Q3 instead.
+      DefIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI);
+    }
+    MachineInstr *UseMI = Use->getInstr();
+    // For all uses of the register, calculate the maxmimum latency
+    int Latency = -1;
+    if (UseMI) {
+      for (unsigned i = 0, e = UseMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        const MachineOperand &MO = UseMI->getOperand(i);
+        if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
+          continue;
+        unsigned MOReg = MO.getReg();
+        if (MOReg != Reg)
+          continue;
+
+        int UseCycle = TII->getOperandLatency(InstrItins, DefMI, DefIdx,
+                                              UseMI, i);
+        Latency = std::max(Latency, UseCycle);
+      }
+    } else {
+      // UseMI is null, then it must be a scheduling barrier.
+      if (!InstrItins || InstrItins->isEmpty())
+        return;
+      unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
+      Latency = InstrItins->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
+    }
+
+    // If we found a latency, then replace the existing dependence latency.
+    if (Latency >= 0)
+      dep.setLatency(Latency);
+  }
 }
 
 void ScheduleDAGInstrs::dumpNode(const SUnit *SU) const {
@@ -272,7 +647,12 @@ void ScheduleDAGInstrs::dumpNode(const SUnit *SU) const {
 std::string ScheduleDAGInstrs::getGraphNodeLabel(const SUnit *SU) const {
   std::string s;
   raw_string_ostream oss(s);
-  SU->getInstr()->print(oss);
+  if (SU == &EntrySU)
+    oss << "<entry>";
+  else if (SU == &ExitSU)
+    oss << "<exit>";
+  else
+    SU->getInstr()->print(oss);
   return oss.str();
 }
 
@@ -280,19 +660,39 @@ std::string ScheduleDAGInstrs::getGraphNodeLabel(const SUnit *SU) const {
 MachineBasicBlock *ScheduleDAGInstrs::EmitSchedule() {
   // For MachineInstr-based scheduling, we're rescheduling the instructions in
   // the block, so start by removing them from the block.
-  while (!BB->empty())
-    BB->remove(BB->begin());
+  while (Begin != InsertPos) {
+    MachineBasicBlock::iterator I = Begin;
+    ++Begin;
+    BB->remove(I);
+  }
 
+  // If first instruction was a DBG_VALUE then put it back.
+  if (FirstDbgValue)
+    BB->insert(InsertPos, FirstDbgValue);
+
+  // Then re-insert them according to the given schedule.
   for (unsigned i = 0, e = Sequence.size(); i != e; i++) {
-    SUnit *SU = Sequence[i];
-    if (!SU) {
+    if (SUnit *SU = Sequence[i])
+      BB->insert(InsertPos, SU->getInstr());
+    else
       // Null SUnit* is a noop.
       EmitNoop();
-      continue;
-    }
-
-    BB->push_back(SU->getInstr());
   }
 
+  // Update the Begin iterator, as the first instruction in the block
+  // may have been scheduled later.
+  if (!Sequence.empty())
+    Begin = Sequence[0]->getInstr();
+
+  // Reinsert any remaining debug_values.
+  for (std::vector<std::pair<MachineInstr *, MachineInstr *> >::iterator
+         DI = DbgValues.end(), DE = DbgValues.begin(); DI != DE; --DI) {
+    std::pair<MachineInstr *, MachineInstr *> P = *prior(DI);
+    MachineInstr *DbgValue = P.first;
+    MachineInstr *OrigPrivMI = P.second;
+    BB->insertAfter(OrigPrivMI, DbgValue);
+  }
+  DbgValues.clear();
+  FirstDbgValue = NULL;
   return BB;
 }