OSDN Git Service

Merge branch 'jb-mr1-dev' of https://googleplex-android.googlesource.com/a/platform...
[android-x86/external-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / ScheduleDAGRRList.cpp
1 //===----- ScheduleDAGRRList.cpp - Reg pressure reduction list scheduler --===//
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 bottom-up and top-down register pressure reduction list
11 // schedulers, using standard algorithms.  The basic approach uses a priority
12 // queue of available nodes to schedule.  One at a time, nodes are taken from
13 // the priority queue (thus in priority order), checked for legality to
14 // schedule, and emitted if legal.
15 //
16 //===----------------------------------------------------------------------===//
17
18 #define DEBUG_TYPE "pre-RA-sched"
19 #include "ScheduleDAGSDNodes.h"
20 #include "llvm/InlineAsm.h"
21 #include "llvm/CodeGen/SchedulerRegistry.h"
22 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
23 #include "llvm/CodeGen/ScheduleHazardRecognizer.h"
24 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
25 #include "llvm/Target/TargetData.h"
26 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
27 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
28 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
29 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
30 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
31 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
32 #include "llvm/Support/Debug.h"
33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
35 #include <climits>
36 using namespace llvm;
37
38 STATISTIC(NumBacktracks, "Number of times scheduler backtracked");
39 STATISTIC(NumUnfolds,    "Number of nodes unfolded");
40 STATISTIC(NumDups,       "Number of duplicated nodes");
41 STATISTIC(NumPRCopies,   "Number of physical register copies");
42
43 static RegisterScheduler
44   burrListDAGScheduler("list-burr",
45                        "Bottom-up register reduction list scheduling",
46                        createBURRListDAGScheduler);
47 static RegisterScheduler
48   sourceListDAGScheduler("source",
49                          "Similar to list-burr but schedules in source "
50                          "order when possible",
51                          createSourceListDAGScheduler);
52
53 static RegisterScheduler
54   hybridListDAGScheduler("list-hybrid",
55                          "Bottom-up register pressure aware list scheduling "
56                          "which tries to balance latency and register pressure",
57                          createHybridListDAGScheduler);
58
59 static RegisterScheduler
60   ILPListDAGScheduler("list-ilp",
61                       "Bottom-up register pressure aware list scheduling "
62                       "which tries to balance ILP and register pressure",
63                       createILPListDAGScheduler);
64
65 static cl::opt<bool> DisableSchedCycles(
66   "disable-sched-cycles", cl::Hidden, cl::init(false),
67   cl::desc("Disable cycle-level precision during preRA scheduling"));
68
69 // Temporary sched=list-ilp flags until the heuristics are robust.
70 // Some options are also available under sched=list-hybrid.
71 static cl::opt<bool> DisableSchedRegPressure(
72   "disable-sched-reg-pressure", cl::Hidden, cl::init(false),
73   cl::desc("Disable regpressure priority in sched=list-ilp"));
74 static cl::opt<bool> DisableSchedLiveUses(
75   "disable-sched-live-uses", cl::Hidden, cl::init(true),
76   cl::desc("Disable live use priority in sched=list-ilp"));
77 static cl::opt<bool> DisableSchedVRegCycle(
78   "disable-sched-vrcycle", cl::Hidden, cl::init(false),
79   cl::desc("Disable virtual register cycle interference checks"));
80 static cl::opt<bool> DisableSchedPhysRegJoin(
81   "disable-sched-physreg-join", cl::Hidden, cl::init(false),
82   cl::desc("Disable physreg def-use affinity"));
83 static cl::opt<bool> DisableSchedStalls(
84   "disable-sched-stalls", cl::Hidden, cl::init(true),
85   cl::desc("Disable no-stall priority in sched=list-ilp"));
86 static cl::opt<bool> DisableSchedCriticalPath(
87   "disable-sched-critical-path", cl::Hidden, cl::init(false),
88   cl::desc("Disable critical path priority in sched=list-ilp"));
89 static cl::opt<bool> DisableSchedHeight(
90   "disable-sched-height", cl::Hidden, cl::init(false),
91   cl::desc("Disable scheduled-height priority in sched=list-ilp"));
92 static cl::opt<bool> Disable2AddrHack(
93   "disable-2addr-hack", cl::Hidden, cl::init(true),
94   cl::desc("Disable scheduler's two-address hack"));
95
96 static cl::opt<int> MaxReorderWindow(
97   "max-sched-reorder", cl::Hidden, cl::init(6),
98   cl::desc("Number of instructions to allow ahead of the critical path "
99            "in sched=list-ilp"));
100
101 static cl::opt<unsigned> AvgIPC(
102   "sched-avg-ipc", cl::Hidden, cl::init(1),
103   cl::desc("Average inst/cycle whan no target itinerary exists."));
104
105 namespace {
106 //===----------------------------------------------------------------------===//
107 /// ScheduleDAGRRList - The actual register reduction list scheduler
108 /// implementation.  This supports both top-down and bottom-up scheduling.
109 ///
110 class ScheduleDAGRRList : public ScheduleDAGSDNodes {
111 private:
112   /// NeedLatency - True if the scheduler will make use of latency information.
113   ///
114   bool NeedLatency;
115
116   /// AvailableQueue - The priority queue to use for the available SUnits.
117   SchedulingPriorityQueue *AvailableQueue;
118
119   /// PendingQueue - This contains all of the instructions whose operands have
120   /// been issued, but their results are not ready yet (due to the latency of
121   /// the operation).  Once the operands becomes available, the instruction is
122   /// added to the AvailableQueue.
123   std::vector<SUnit*> PendingQueue;
124
125   /// HazardRec - The hazard recognizer to use.
126   ScheduleHazardRecognizer *HazardRec;
127
128   /// CurCycle - The current scheduler state corresponds to this cycle.
129   unsigned CurCycle;
130
131   /// MinAvailableCycle - Cycle of the soonest available instruction.
132   unsigned MinAvailableCycle;
133
134   /// IssueCount - Count instructions issued in this cycle
135   /// Currently valid only for bottom-up scheduling.
136   unsigned IssueCount;
137
138   /// LiveRegDefs - A set of physical registers and their definition
139   /// that are "live". These nodes must be scheduled before any other nodes that
140   /// modifies the registers can be scheduled.
141   unsigned NumLiveRegs;
142   std::vector<SUnit*> LiveRegDefs;
143   std::vector<SUnit*> LiveRegGens;
144
145   /// Topo - A topological ordering for SUnits which permits fast IsReachable
146   /// and similar queries.
147   ScheduleDAGTopologicalSort Topo;
148
149   // Hack to keep track of the inverse of FindCallSeqStart without more crazy
150   // DAG crawling.
151   DenseMap<SUnit*, SUnit*> CallSeqEndForStart;
152
153 public:
154   ScheduleDAGRRList(MachineFunction &mf, bool needlatency,
155                     SchedulingPriorityQueue *availqueue,
156                     CodeGenOpt::Level OptLevel)
157     : ScheduleDAGSDNodes(mf),
158       NeedLatency(needlatency), AvailableQueue(availqueue), CurCycle(0),
159       Topo(SUnits) {
160
161     const TargetMachine &tm = mf.getTarget();
162     if (DisableSchedCycles || !NeedLatency)
163       HazardRec = new ScheduleHazardRecognizer();
164     else
165       HazardRec = tm.getInstrInfo()->CreateTargetHazardRecognizer(&tm, this);
166   }
167
168   ~ScheduleDAGRRList() {
169     delete HazardRec;
170     delete AvailableQueue;
171   }
172
173   void Schedule();
174
175   ScheduleHazardRecognizer *getHazardRec() { return HazardRec; }
176
177   /// IsReachable - Checks if SU is reachable from TargetSU.
178   bool IsReachable(const SUnit *SU, const SUnit *TargetSU) {
179     return Topo.IsReachable(SU, TargetSU);
180   }
181
182   /// WillCreateCycle - Returns true if adding an edge from SU to TargetSU will
183   /// create a cycle.
184   bool WillCreateCycle(SUnit *SU, SUnit *TargetSU) {
185     return Topo.WillCreateCycle(SU, TargetSU);
186   }
187
188   /// AddPred - adds a predecessor edge to SUnit SU.
189   /// This returns true if this is a new predecessor.
190   /// Updates the topological ordering if required.
191   void AddPred(SUnit *SU, const SDep &D) {
192     Topo.AddPred(SU, D.getSUnit());
193     SU->addPred(D);
194   }
195
196   /// RemovePred - removes a predecessor edge from SUnit SU.
197   /// This returns true if an edge was removed.
198   /// Updates the topological ordering if required.
199   void RemovePred(SUnit *SU, const SDep &D) {
200     Topo.RemovePred(SU, D.getSUnit());
201     SU->removePred(D);
202   }
203
204 private:
205   bool isReady(SUnit *SU) {
206     return DisableSchedCycles || !AvailableQueue->hasReadyFilter() ||
207       AvailableQueue->isReady(SU);
208   }
209
210   void ReleasePred(SUnit *SU, const SDep *PredEdge);
211   void ReleasePredecessors(SUnit *SU);
212   void ReleasePending();
213   void AdvanceToCycle(unsigned NextCycle);
214   void AdvancePastStalls(SUnit *SU);
215   void EmitNode(SUnit *SU);
216   void ScheduleNodeBottomUp(SUnit*);
217   void CapturePred(SDep *PredEdge);
218   void UnscheduleNodeBottomUp(SUnit*);
219   void RestoreHazardCheckerBottomUp();
220   void BacktrackBottomUp(SUnit*, SUnit*);
221   SUnit *CopyAndMoveSuccessors(SUnit*);
222   void InsertCopiesAndMoveSuccs(SUnit*, unsigned,
223                                 const TargetRegisterClass*,
224                                 const TargetRegisterClass*,
225                                 SmallVector<SUnit*, 2>&);
226   bool DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit*, SmallVector<unsigned, 4>&);
227
228   SUnit *PickNodeToScheduleBottomUp();
229   void ListScheduleBottomUp();
230
231   /// CreateNewSUnit - Creates a new SUnit and returns a pointer to it.
232   /// Updates the topological ordering if required.
233   SUnit *CreateNewSUnit(SDNode *N) {
234     unsigned NumSUnits = SUnits.size();
235     SUnit *NewNode = newSUnit(N);
236     // Update the topological ordering.
237     if (NewNode->NodeNum >= NumSUnits)
238       Topo.InitDAGTopologicalSorting();
239     return NewNode;
240   }
241
242   /// CreateClone - Creates a new SUnit from an existing one.
243   /// Updates the topological ordering if required.
244   SUnit *CreateClone(SUnit *N) {
245     unsigned NumSUnits = SUnits.size();
246     SUnit *NewNode = Clone(N);
247     // Update the topological ordering.
248     if (NewNode->NodeNum >= NumSUnits)
249       Topo.InitDAGTopologicalSorting();
250     return NewNode;
251   }
252
253   /// forceUnitLatencies - Register-pressure-reducing scheduling doesn't
254   /// need actual latency information but the hybrid scheduler does.
255   bool forceUnitLatencies() const {
256     return !NeedLatency;
257   }
258 };
259 }  // end anonymous namespace
260
261 /// GetCostForDef - Looks up the register class and cost for a given definition.
262 /// Typically this just means looking up the representative register class,
263 /// but for untyped values (MVT::Untyped) it means inspecting the node's
264 /// opcode to determine what register class is being generated.
265 static void GetCostForDef(const ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter &RegDefPos,
266                           const TargetLowering *TLI,
267                           const TargetInstrInfo *TII,
268                           const TargetRegisterInfo *TRI,
269                           unsigned &RegClass, unsigned &Cost,
270                           const MachineFunction &MF) {
271   EVT VT = RegDefPos.GetValue();
272
273   // Special handling for untyped values.  These values can only come from
274   // the expansion of custom DAG-to-DAG patterns.
275   if (VT == MVT::Untyped) {
276     const SDNode *Node = RegDefPos.GetNode();
277     unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
278
279     if (Opcode == TargetOpcode::REG_SEQUENCE) {
280       unsigned DstRCIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(0))->getZExtValue();
281       const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(DstRCIdx);
282       RegClass = RC->getID();
283       Cost = 1;
284       return;
285     }
286
287     unsigned Idx = RegDefPos.GetIdx();
288     const MCInstrDesc Desc = TII->get(Opcode);
289     const TargetRegisterClass *RC = TII->getRegClass(Desc, Idx, TRI, MF);
290     RegClass = RC->getID();
291     // FIXME: Cost arbitrarily set to 1 because there doesn't seem to be a
292     // better way to determine it.
293     Cost = 1;
294   } else {
295     RegClass = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
296     Cost = TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
297   }
298 }
299
300 /// Schedule - Schedule the DAG using list scheduling.
301 void ScheduleDAGRRList::Schedule() {
302   DEBUG(dbgs()
303         << "********** List Scheduling BB#" << BB->getNumber()
304         << " '" << BB->getName() << "' **********\n");
305
306   CurCycle = 0;
307   IssueCount = 0;
308   MinAvailableCycle = DisableSchedCycles ? 0 : UINT_MAX;
309   NumLiveRegs = 0;
310   // Allocate slots for each physical register, plus one for a special register
311   // to track the virtual resource of a calling sequence.
312   LiveRegDefs.resize(TRI->getNumRegs() + 1, NULL);
313   LiveRegGens.resize(TRI->getNumRegs() + 1, NULL);
314   CallSeqEndForStart.clear();
315
316   // Build the scheduling graph.
317   BuildSchedGraph(NULL);
318
319   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
320           SUnits[su].dumpAll(this));
321   Topo.InitDAGTopologicalSorting();
322
323   AvailableQueue->initNodes(SUnits);
324
325   HazardRec->Reset();
326
327   // Execute the actual scheduling loop.
328   ListScheduleBottomUp();
329
330   AvailableQueue->releaseState();
331
332   DEBUG({
333       dbgs() << "*** Final schedule ***\n";
334       dumpSchedule();
335       dbgs() << '\n';
336     });
337 }
338
339 //===----------------------------------------------------------------------===//
340 //  Bottom-Up Scheduling
341 //===----------------------------------------------------------------------===//
342
343 /// ReleasePred - Decrement the NumSuccsLeft count of a predecessor. Add it to
344 /// the AvailableQueue if the count reaches zero. Also update its cycle bound.
345 void ScheduleDAGRRList::ReleasePred(SUnit *SU, const SDep *PredEdge) {
346   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
347
348 #ifndef NDEBUG
349   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
350     dbgs() << "*** Scheduling failed! ***\n";
351     PredSU->dump(this);
352     dbgs() << " has been released too many times!\n";
353     llvm_unreachable(0);
354   }
355 #endif
356   --PredSU->NumSuccsLeft;
357
358   if (!forceUnitLatencies()) {
359     // Updating predecessor's height. This is now the cycle when the
360     // predecessor can be scheduled without causing a pipeline stall.
361     PredSU->setHeightToAtLeast(SU->getHeight() + PredEdge->getLatency());
362   }
363
364   // If all the node's successors are scheduled, this node is ready
365   // to be scheduled. Ignore the special EntrySU node.
366   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0 && PredSU != &EntrySU) {
367     PredSU->isAvailable = true;
368
369     unsigned Height = PredSU->getHeight();
370     if (Height < MinAvailableCycle)
371       MinAvailableCycle = Height;
372
373     if (isReady(PredSU)) {
374       AvailableQueue->push(PredSU);
375     }
376     // CapturePred and others may have left the node in the pending queue, avoid
377     // adding it twice.
378     else if (!PredSU->isPending) {
379       PredSU->isPending = true;
380       PendingQueue.push_back(PredSU);
381     }
382   }
383 }
384
385 /// IsChainDependent - Test if Outer is reachable from Inner through
386 /// chain dependencies.
387 static bool IsChainDependent(SDNode *Outer, SDNode *Inner,
388                              unsigned NestLevel,
389                              const TargetInstrInfo *TII) {
390   SDNode *N = Outer;
391   for (;;) {
392     if (N == Inner)
393       return true;
394     // For a TokenFactor, examine each operand. There may be multiple ways
395     // to get to the CALLSEQ_BEGIN, but we need to find the path with the
396     // most nesting in order to ensure that we find the corresponding match.
397     if (N->getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
398       for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
399         if (IsChainDependent(N->getOperand(i).getNode(), Inner, NestLevel, TII))
400           return true;
401       return false;
402     }
403     // Check for a lowered CALLSEQ_BEGIN or CALLSEQ_END.
404     if (N->isMachineOpcode()) {
405       if (N->getMachineOpcode() ==
406           (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
407         ++NestLevel;
408       } else if (N->getMachineOpcode() ==
409                  (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
410         if (NestLevel == 0)
411           return false;
412         --NestLevel;
413       }
414     }
415     // Otherwise, find the chain and continue climbing.
416     for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
417       if (N->getOperand(i).getValueType() == MVT::Other) {
418         N = N->getOperand(i).getNode();
419         goto found_chain_operand;
420       }
421     return false;
422   found_chain_operand:;
423     if (N->getOpcode() == ISD::EntryToken)
424       return false;
425   }
426 }
427
428 /// FindCallSeqStart - Starting from the (lowered) CALLSEQ_END node, locate
429 /// the corresponding (lowered) CALLSEQ_BEGIN node.
430 ///
431 /// NestLevel and MaxNested are used in recursion to indcate the current level
432 /// of nesting of CALLSEQ_BEGIN and CALLSEQ_END pairs, as well as the maximum
433 /// level seen so far.
434 ///
435 /// TODO: It would be better to give CALLSEQ_END an explicit operand to point
436 /// to the corresponding CALLSEQ_BEGIN to avoid needing to search for it.
437 static SDNode *
438 FindCallSeqStart(SDNode *N, unsigned &NestLevel, unsigned &MaxNest,
439                  const TargetInstrInfo *TII) {
440   for (;;) {
441     // For a TokenFactor, examine each operand. There may be multiple ways
442     // to get to the CALLSEQ_BEGIN, but we need to find the path with the
443     // most nesting in order to ensure that we find the corresponding match.
444     if (N->getOpcode() == ISD::TokenFactor) {
445       SDNode *Best = 0;
446       unsigned BestMaxNest = MaxNest;
447       for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
448         unsigned MyNestLevel = NestLevel;
449         unsigned MyMaxNest = MaxNest;
450         if (SDNode *New = FindCallSeqStart(N->getOperand(i).getNode(),
451                                            MyNestLevel, MyMaxNest, TII))
452           if (!Best || (MyMaxNest > BestMaxNest)) {
453             Best = New;
454             BestMaxNest = MyMaxNest;
455           }
456       }
457       assert(Best);
458       MaxNest = BestMaxNest;
459       return Best;
460     }
461     // Check for a lowered CALLSEQ_BEGIN or CALLSEQ_END.
462     if (N->isMachineOpcode()) {
463       if (N->getMachineOpcode() ==
464           (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
465         ++NestLevel;
466         MaxNest = std::max(MaxNest, NestLevel);
467       } else if (N->getMachineOpcode() ==
468                  (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
469         assert(NestLevel != 0);
470         --NestLevel;
471         if (NestLevel == 0)
472           return N;
473       }
474     }
475     // Otherwise, find the chain and continue climbing.
476     for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
477       if (N->getOperand(i).getValueType() == MVT::Other) {
478         N = N->getOperand(i).getNode();
479         goto found_chain_operand;
480       }
481     return 0;
482   found_chain_operand:;
483     if (N->getOpcode() == ISD::EntryToken)
484       return 0;
485   }
486 }
487
488 /// Call ReleasePred for each predecessor, then update register live def/gen.
489 /// Always update LiveRegDefs for a register dependence even if the current SU
490 /// also defines the register. This effectively create one large live range
491 /// across a sequence of two-address node. This is important because the
492 /// entire chain must be scheduled together. Example:
493 ///
494 /// flags = (3) add
495 /// flags = (2) addc flags
496 /// flags = (1) addc flags
497 ///
498 /// results in
499 ///
500 /// LiveRegDefs[flags] = 3
501 /// LiveRegGens[flags] = 1
502 ///
503 /// If (2) addc is unscheduled, then (1) addc must also be unscheduled to avoid
504 /// interference on flags.
505 void ScheduleDAGRRList::ReleasePredecessors(SUnit *SU) {
506   // Bottom up: release predecessors
507   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
508        I != E; ++I) {
509     ReleasePred(SU, &*I);
510     if (I->isAssignedRegDep()) {
511       // This is a physical register dependency and it's impossible or
512       // expensive to copy the register. Make sure nothing that can
513       // clobber the register is scheduled between the predecessor and
514       // this node.
515       SUnit *RegDef = LiveRegDefs[I->getReg()]; (void)RegDef;
516       assert((!RegDef || RegDef == SU || RegDef == I->getSUnit()) &&
517              "interference on register dependence");
518       LiveRegDefs[I->getReg()] = I->getSUnit();
519       if (!LiveRegGens[I->getReg()]) {
520         ++NumLiveRegs;
521         LiveRegGens[I->getReg()] = SU;
522       }
523     }
524   }
525
526   // If we're scheduling a lowered CALLSEQ_END, find the corresponding
527   // CALLSEQ_BEGIN. Inject an artificial physical register dependence between
528   // these nodes, to prevent other calls from being interscheduled with them.
529   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
530   if (!LiveRegDefs[CallResource])
531     for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getGluedNode())
532       if (Node->isMachineOpcode() &&
533           Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
534         unsigned NestLevel = 0;
535         unsigned MaxNest = 0;
536         SDNode *N = FindCallSeqStart(Node, NestLevel, MaxNest, TII);
537
538         SUnit *Def = &SUnits[N->getNodeId()];
539         CallSeqEndForStart[Def] = SU;
540
541         ++NumLiveRegs;
542         LiveRegDefs[CallResource] = Def;
543         LiveRegGens[CallResource] = SU;
544         break;
545       }
546 }
547
548 /// Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
549 /// so, add them to the available queue.
550 void ScheduleDAGRRList::ReleasePending() {
551   if (DisableSchedCycles) {
552     assert(PendingQueue.empty() && "pending instrs not allowed in this mode");
553     return;
554   }
555
556   // If the available queue is empty, it is safe to reset MinAvailableCycle.
557   if (AvailableQueue->empty())
558     MinAvailableCycle = UINT_MAX;
559
560   // Check to see if any of the pending instructions are ready to issue.  If
561   // so, add them to the available queue.
562   for (unsigned i = 0, e = PendingQueue.size(); i != e; ++i) {
563     unsigned ReadyCycle = PendingQueue[i]->getHeight();
564     if (ReadyCycle < MinAvailableCycle)
565       MinAvailableCycle = ReadyCycle;
566
567     if (PendingQueue[i]->isAvailable) {
568       if (!isReady(PendingQueue[i]))
569           continue;
570       AvailableQueue->push(PendingQueue[i]);
571     }
572     PendingQueue[i]->isPending = false;
573     PendingQueue[i] = PendingQueue.back();
574     PendingQueue.pop_back();
575     --i; --e;
576   }
577 }
578
579 /// Move the scheduler state forward by the specified number of Cycles.
580 void ScheduleDAGRRList::AdvanceToCycle(unsigned NextCycle) {
581   if (NextCycle <= CurCycle)
582     return;
583
584   IssueCount = 0;
585   AvailableQueue->setCurCycle(NextCycle);
586   if (!HazardRec->isEnabled()) {
587     // Bypass lots of virtual calls in case of long latency.
588     CurCycle = NextCycle;
589   }
590   else {
591     for (; CurCycle != NextCycle; ++CurCycle) {
592       HazardRec->RecedeCycle();
593     }
594   }
595   // FIXME: Instead of visiting the pending Q each time, set a dirty flag on the
596   // available Q to release pending nodes at least once before popping.
597   ReleasePending();
598 }
599
600 /// Move the scheduler state forward until the specified node's dependents are
601 /// ready and can be scheduled with no resource conflicts.
602 void ScheduleDAGRRList::AdvancePastStalls(SUnit *SU) {
603   if (DisableSchedCycles)
604     return;
605
606   // FIXME: Nodes such as CopyFromReg probably should not advance the current
607   // cycle. Otherwise, we can wrongly mask real stalls. If the non-machine node
608   // has predecessors the cycle will be advanced when they are scheduled.
609   // But given the crude nature of modeling latency though such nodes, we
610   // currently need to treat these nodes like real instructions.
611   // if (!SU->getNode() || !SU->getNode()->isMachineOpcode()) return;
612
613   unsigned ReadyCycle = SU->getHeight();
614
615   // Bump CurCycle to account for latency. We assume the latency of other
616   // available instructions may be hidden by the stall (not a full pipe stall).
617   // This updates the hazard recognizer's cycle before reserving resources for
618   // this instruction.
619   AdvanceToCycle(ReadyCycle);
620
621   // Calls are scheduled in their preceding cycle, so don't conflict with
622   // hazards from instructions after the call. EmitNode will reset the
623   // scoreboard state before emitting the call.
624   if (SU->isCall)
625     return;
626
627   // FIXME: For resource conflicts in very long non-pipelined stages, we
628   // should probably skip ahead here to avoid useless scoreboard checks.
629   int Stalls = 0;
630   while (true) {
631     ScheduleHazardRecognizer::HazardType HT =
632       HazardRec->getHazardType(SU, -Stalls);
633
634     if (HT == ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
635       break;
636
637     ++Stalls;
638   }
639   AdvanceToCycle(CurCycle + Stalls);
640 }
641
642 /// Record this SUnit in the HazardRecognizer.
643 /// Does not update CurCycle.
644 void ScheduleDAGRRList::EmitNode(SUnit *SU) {
645   if (!HazardRec->isEnabled())
646     return;
647
648   // Check for phys reg copy.
649   if (!SU->getNode())
650     return;
651
652   switch (SU->getNode()->getOpcode()) {
653   default:
654     assert(SU->getNode()->isMachineOpcode() &&
655            "This target-independent node should not be scheduled.");
656     break;
657   case ISD::MERGE_VALUES:
658   case ISD::TokenFactor:
659   case ISD::LIFETIME_START:
660   case ISD::LIFETIME_END:
661   case ISD::CopyToReg:
662   case ISD::CopyFromReg:
663   case ISD::EH_LABEL:
664     // Noops don't affect the scoreboard state. Copies are likely to be
665     // removed.
666     return;
667   case ISD::INLINEASM:
668     // For inline asm, clear the pipeline state.
669     HazardRec->Reset();
670     return;
671   }
672   if (SU->isCall) {
673     // Calls are scheduled with their preceding instructions. For bottom-up
674     // scheduling, clear the pipeline state before emitting.
675     HazardRec->Reset();
676   }
677
678   HazardRec->EmitInstruction(SU);
679 }
680
681 static void resetVRegCycle(SUnit *SU);
682
683 /// ScheduleNodeBottomUp - Add the node to the schedule. Decrement the pending
684 /// count of its predecessors. If a predecessor pending count is zero, add it to
685 /// the Available queue.
686 void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
687   DEBUG(dbgs() << "\n*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ");
688   DEBUG(SU->dump(this));
689
690 #ifndef NDEBUG
691   if (CurCycle < SU->getHeight())
692     DEBUG(dbgs() << "   Height [" << SU->getHeight()
693           << "] pipeline stall!\n");
694 #endif
695
696   // FIXME: Do not modify node height. It may interfere with
697   // backtracking. Instead add a "ready cycle" to SUnit. Before scheduling the
698   // node its ready cycle can aid heuristics, and after scheduling it can
699   // indicate the scheduled cycle.
700   SU->setHeightToAtLeast(CurCycle);
701
702   // Reserve resources for the scheduled intruction.
703   EmitNode(SU);
704
705   Sequence.push_back(SU);
706
707   AvailableQueue->scheduledNode(SU);
708
709   // If HazardRec is disabled, and each inst counts as one cycle, then
710   // advance CurCycle before ReleasePredecessors to avoid useless pushes to
711   // PendingQueue for schedulers that implement HasReadyFilter.
712   if (!HazardRec->isEnabled() && AvgIPC < 2)
713     AdvanceToCycle(CurCycle + 1);
714
715   // Update liveness of predecessors before successors to avoid treating a
716   // two-address node as a live range def.
717   ReleasePredecessors(SU);
718
719   // Release all the implicit physical register defs that are live.
720   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
721        I != E; ++I) {
722     // LiveRegDegs[I->getReg()] != SU when SU is a two-address node.
723     if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] == SU) {
724       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
725       --NumLiveRegs;
726       LiveRegDefs[I->getReg()] = NULL;
727       LiveRegGens[I->getReg()] = NULL;
728     }
729   }
730   // Release the special call resource dependence, if this is the beginning
731   // of a call.
732   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
733   if (LiveRegDefs[CallResource] == SU)
734     for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
735          SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
736       if (SUNode->isMachineOpcode() &&
737           SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
738         assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
739         --NumLiveRegs;
740         LiveRegDefs[CallResource] = NULL;
741         LiveRegGens[CallResource] = NULL;
742       }
743     }
744
745   resetVRegCycle(SU);
746
747   SU->isScheduled = true;
748
749   // Conditions under which the scheduler should eagerly advance the cycle:
750   // (1) No available instructions
751   // (2) All pipelines full, so available instructions must have hazards.
752   //
753   // If HazardRec is disabled, the cycle was pre-advanced before calling
754   // ReleasePredecessors. In that case, IssueCount should remain 0.
755   //
756   // Check AvailableQueue after ReleasePredecessors in case of zero latency.
757   if (HazardRec->isEnabled() || AvgIPC > 1) {
758     if (SU->getNode() && SU->getNode()->isMachineOpcode())
759       ++IssueCount;
760     if ((HazardRec->isEnabled() && HazardRec->atIssueLimit())
761         || (!HazardRec->isEnabled() && IssueCount == AvgIPC))
762       AdvanceToCycle(CurCycle + 1);
763   }
764 }
765
766 /// CapturePred - This does the opposite of ReleasePred. Since SU is being
767 /// unscheduled, incrcease the succ left count of its predecessors. Remove
768 /// them from AvailableQueue if necessary.
769 void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SDep *PredEdge) {
770   SUnit *PredSU = PredEdge->getSUnit();
771   if (PredSU->isAvailable) {
772     PredSU->isAvailable = false;
773     if (!PredSU->isPending)
774       AvailableQueue->remove(PredSU);
775   }
776
777   assert(PredSU->NumSuccsLeft < UINT_MAX && "NumSuccsLeft will overflow!");
778   ++PredSU->NumSuccsLeft;
779 }
780
781 /// UnscheduleNodeBottomUp - Remove the node from the schedule, update its and
782 /// its predecessor states to reflect the change.
783 void ScheduleDAGRRList::UnscheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
784   DEBUG(dbgs() << "*** Unscheduling [" << SU->getHeight() << "]: ");
785   DEBUG(SU->dump(this));
786
787   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
788        I != E; ++I) {
789     CapturePred(&*I);
790     if (I->isAssignedRegDep() && SU == LiveRegGens[I->getReg()]){
791       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
792       assert(LiveRegDefs[I->getReg()] == I->getSUnit() &&
793              "Physical register dependency violated?");
794       --NumLiveRegs;
795       LiveRegDefs[I->getReg()] = NULL;
796       LiveRegGens[I->getReg()] = NULL;
797     }
798   }
799
800   // Reclaim the special call resource dependence, if this is the beginning
801   // of a call.
802   unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
803   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
804        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
805     if (SUNode->isMachineOpcode() &&
806         SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameSetupOpcode()) {
807       ++NumLiveRegs;
808       LiveRegDefs[CallResource] = SU;
809       LiveRegGens[CallResource] = CallSeqEndForStart[SU];
810     }
811   }
812
813   // Release the special call resource dependence, if this is the end
814   // of a call.
815   if (LiveRegGens[CallResource] == SU)
816     for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
817          SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
818       if (SUNode->isMachineOpcode() &&
819           SUNode->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
820         assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
821         --NumLiveRegs;
822         LiveRegDefs[CallResource] = NULL;
823         LiveRegGens[CallResource] = NULL;
824       }
825     }
826
827   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
828        I != E; ++I) {
829     if (I->isAssignedRegDep()) {
830       if (!LiveRegDefs[I->getReg()])
831         ++NumLiveRegs;
832       // This becomes the nearest def. Note that an earlier def may still be
833       // pending if this is a two-address node.
834       LiveRegDefs[I->getReg()] = SU;
835       if (LiveRegGens[I->getReg()] == NULL ||
836           I->getSUnit()->getHeight() < LiveRegGens[I->getReg()]->getHeight())
837         LiveRegGens[I->getReg()] = I->getSUnit();
838     }
839   }
840   if (SU->getHeight() < MinAvailableCycle)
841     MinAvailableCycle = SU->getHeight();
842
843   SU->setHeightDirty();
844   SU->isScheduled = false;
845   SU->isAvailable = true;
846   if (!DisableSchedCycles && AvailableQueue->hasReadyFilter()) {
847     // Don't make available until backtracking is complete.
848     SU->isPending = true;
849     PendingQueue.push_back(SU);
850   }
851   else {
852     AvailableQueue->push(SU);
853   }
854   AvailableQueue->unscheduledNode(SU);
855 }
856
857 /// After backtracking, the hazard checker needs to be restored to a state
858 /// corresponding the current cycle.
859 void ScheduleDAGRRList::RestoreHazardCheckerBottomUp() {
860   HazardRec->Reset();
861
862   unsigned LookAhead = std::min((unsigned)Sequence.size(),
863                                 HazardRec->getMaxLookAhead());
864   if (LookAhead == 0)
865     return;
866
867   std::vector<SUnit*>::const_iterator I = (Sequence.end() - LookAhead);
868   unsigned HazardCycle = (*I)->getHeight();
869   for (std::vector<SUnit*>::const_iterator E = Sequence.end(); I != E; ++I) {
870     SUnit *SU = *I;
871     for (; SU->getHeight() > HazardCycle; ++HazardCycle) {
872       HazardRec->RecedeCycle();
873     }
874     EmitNode(SU);
875   }
876 }
877
878 /// BacktrackBottomUp - Backtrack scheduling to a previous cycle specified in
879 /// BTCycle in order to schedule a specific node.
880 void ScheduleDAGRRList::BacktrackBottomUp(SUnit *SU, SUnit *BtSU) {
881   SUnit *OldSU = Sequence.back();
882   while (true) {
883     Sequence.pop_back();
884     if (SU->isSucc(OldSU))
885       // Don't try to remove SU from AvailableQueue.
886       SU->isAvailable = false;
887     // FIXME: use ready cycle instead of height
888     CurCycle = OldSU->getHeight();
889     UnscheduleNodeBottomUp(OldSU);
890     AvailableQueue->setCurCycle(CurCycle);
891     if (OldSU == BtSU)
892       break;
893     OldSU = Sequence.back();
894   }
895
896   assert(!SU->isSucc(OldSU) && "Something is wrong!");
897
898   RestoreHazardCheckerBottomUp();
899
900   ReleasePending();
901
902   ++NumBacktracks;
903 }
904
905 static bool isOperandOf(const SUnit *SU, SDNode *N) {
906   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
907        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
908     if (SUNode->isOperandOf(N))
909       return true;
910   }
911   return false;
912 }
913
914 /// CopyAndMoveSuccessors - Clone the specified node and move its scheduled
915 /// successors to the newly created node.
916 SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
917   SDNode *N = SU->getNode();
918   if (!N)
919     return NULL;
920
921   if (SU->getNode()->getGluedNode())
922     return NULL;
923
924   SUnit *NewSU;
925   bool TryUnfold = false;
926   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
927     EVT VT = N->getValueType(i);
928     if (VT == MVT::Glue)
929       return NULL;
930     else if (VT == MVT::Other)
931       TryUnfold = true;
932   }
933   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
934     const SDValue &Op = N->getOperand(i);
935     EVT VT = Op.getNode()->getValueType(Op.getResNo());
936     if (VT == MVT::Glue)
937       return NULL;
938   }
939
940   if (TryUnfold) {
941     SmallVector<SDNode*, 2> NewNodes;
942     if (!TII->unfoldMemoryOperand(*DAG, N, NewNodes))
943       return NULL;
944
945     // unfolding an x86 DEC64m operation results in store, dec, load which
946     // can't be handled here so quit
947     if (NewNodes.size() == 3)
948       return NULL;
949
950     DEBUG(dbgs() << "Unfolding SU #" << SU->NodeNum << "\n");
951     assert(NewNodes.size() == 2 && "Expected a load folding node!");
952
953     N = NewNodes[1];
954     SDNode *LoadNode = NewNodes[0];
955     unsigned NumVals = N->getNumValues();
956     unsigned OldNumVals = SU->getNode()->getNumValues();
957     for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i)
958       DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), i), SDValue(N, i));
959     DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), OldNumVals-1),
960                                    SDValue(LoadNode, 1));
961
962     // LoadNode may already exist. This can happen when there is another
963     // load from the same location and producing the same type of value
964     // but it has different alignment or volatileness.
965     bool isNewLoad = true;
966     SUnit *LoadSU;
967     if (LoadNode->getNodeId() != -1) {
968       LoadSU = &SUnits[LoadNode->getNodeId()];
969       isNewLoad = false;
970     } else {
971       LoadSU = CreateNewSUnit(LoadNode);
972       LoadNode->setNodeId(LoadSU->NodeNum);
973
974       InitNumRegDefsLeft(LoadSU);
975       computeLatency(LoadSU);
976     }
977
978     SUnit *NewSU = CreateNewSUnit(N);
979     assert(N->getNodeId() == -1 && "Node already inserted!");
980     N->setNodeId(NewSU->NodeNum);
981
982     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(N->getMachineOpcode());
983     for (unsigned i = 0; i != MCID.getNumOperands(); ++i) {
984       if (MCID.getOperandConstraint(i, MCOI::TIED_TO) != -1) {
985         NewSU->isTwoAddress = true;
986         break;
987       }
988     }
989     if (MCID.isCommutable())
990       NewSU->isCommutable = true;
991
992     InitNumRegDefsLeft(NewSU);
993     computeLatency(NewSU);
994
995     // Record all the edges to and from the old SU, by category.
996     SmallVector<SDep, 4> ChainPreds;
997     SmallVector<SDep, 4> ChainSuccs;
998     SmallVector<SDep, 4> LoadPreds;
999     SmallVector<SDep, 4> NodePreds;
1000     SmallVector<SDep, 4> NodeSuccs;
1001     for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1002          I != E; ++I) {
1003       if (I->isCtrl())
1004         ChainPreds.push_back(*I);
1005       else if (isOperandOf(I->getSUnit(), LoadNode))
1006         LoadPreds.push_back(*I);
1007       else
1008         NodePreds.push_back(*I);
1009     }
1010     for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1011          I != E; ++I) {
1012       if (I->isCtrl())
1013         ChainSuccs.push_back(*I);
1014       else
1015         NodeSuccs.push_back(*I);
1016     }
1017
1018     // Now assign edges to the newly-created nodes.
1019     for (unsigned i = 0, e = ChainPreds.size(); i != e; ++i) {
1020       const SDep &Pred = ChainPreds[i];
1021       RemovePred(SU, Pred);
1022       if (isNewLoad)
1023         AddPred(LoadSU, Pred);
1024     }
1025     for (unsigned i = 0, e = LoadPreds.size(); i != e; ++i) {
1026       const SDep &Pred = LoadPreds[i];
1027       RemovePred(SU, Pred);
1028       if (isNewLoad)
1029         AddPred(LoadSU, Pred);
1030     }
1031     for (unsigned i = 0, e = NodePreds.size(); i != e; ++i) {
1032       const SDep &Pred = NodePreds[i];
1033       RemovePred(SU, Pred);
1034       AddPred(NewSU, Pred);
1035     }
1036     for (unsigned i = 0, e = NodeSuccs.size(); i != e; ++i) {
1037       SDep D = NodeSuccs[i];
1038       SUnit *SuccDep = D.getSUnit();
1039       D.setSUnit(SU);
1040       RemovePred(SuccDep, D);
1041       D.setSUnit(NewSU);
1042       AddPred(SuccDep, D);
1043       // Balance register pressure.
1044       if (AvailableQueue->tracksRegPressure() && SuccDep->isScheduled
1045           && !D.isCtrl() && NewSU->NumRegDefsLeft > 0)
1046         --NewSU->NumRegDefsLeft;
1047     }
1048     for (unsigned i = 0, e = ChainSuccs.size(); i != e; ++i) {
1049       SDep D = ChainSuccs[i];
1050       SUnit *SuccDep = D.getSUnit();
1051       D.setSUnit(SU);
1052       RemovePred(SuccDep, D);
1053       if (isNewLoad) {
1054         D.setSUnit(LoadSU);
1055         AddPred(SuccDep, D);
1056       }
1057     }
1058
1059     // Add a data dependency to reflect that NewSU reads the value defined
1060     // by LoadSU.
1061     AddPred(NewSU, SDep(LoadSU, SDep::Data, LoadSU->Latency));
1062
1063     if (isNewLoad)
1064       AvailableQueue->addNode(LoadSU);
1065     AvailableQueue->addNode(NewSU);
1066
1067     ++NumUnfolds;
1068
1069     if (NewSU->NumSuccsLeft == 0) {
1070       NewSU->isAvailable = true;
1071       return NewSU;
1072     }
1073     SU = NewSU;
1074   }
1075
1076   DEBUG(dbgs() << "    Duplicating SU #" << SU->NodeNum << "\n");
1077   NewSU = CreateClone(SU);
1078
1079   // New SUnit has the exact same predecessors.
1080   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1081        I != E; ++I)
1082     if (!I->isArtificial())
1083       AddPred(NewSU, *I);
1084
1085   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
1086   // list and move them over.
1087   SmallVector<std::pair<SUnit *, SDep>, 4> DelDeps;
1088   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1089        I != E; ++I) {
1090     if (I->isArtificial())
1091       continue;
1092     SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
1093     if (SuccSU->isScheduled) {
1094       SDep D = *I;
1095       D.setSUnit(NewSU);
1096       AddPred(SuccSU, D);
1097       D.setSUnit(SU);
1098       DelDeps.push_back(std::make_pair(SuccSU, D));
1099     }
1100   }
1101   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i)
1102     RemovePred(DelDeps[i].first, DelDeps[i].second);
1103
1104   AvailableQueue->updateNode(SU);
1105   AvailableQueue->addNode(NewSU);
1106
1107   ++NumDups;
1108   return NewSU;
1109 }
1110
1111 /// InsertCopiesAndMoveSuccs - Insert register copies and move all
1112 /// scheduled successors of the given SUnit to the last copy.
1113 void ScheduleDAGRRList::InsertCopiesAndMoveSuccs(SUnit *SU, unsigned Reg,
1114                                                const TargetRegisterClass *DestRC,
1115                                                const TargetRegisterClass *SrcRC,
1116                                                SmallVector<SUnit*, 2> &Copies) {
1117   SUnit *CopyFromSU = CreateNewSUnit(NULL);
1118   CopyFromSU->CopySrcRC = SrcRC;
1119   CopyFromSU->CopyDstRC = DestRC;
1120
1121   SUnit *CopyToSU = CreateNewSUnit(NULL);
1122   CopyToSU->CopySrcRC = DestRC;
1123   CopyToSU->CopyDstRC = SrcRC;
1124
1125   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
1126   // list and move them over.
1127   SmallVector<std::pair<SUnit *, SDep>, 4> DelDeps;
1128   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1129        I != E; ++I) {
1130     if (I->isArtificial())
1131       continue;
1132     SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
1133     if (SuccSU->isScheduled) {
1134       SDep D = *I;
1135       D.setSUnit(CopyToSU);
1136       AddPred(SuccSU, D);
1137       DelDeps.push_back(std::make_pair(SuccSU, *I));
1138     }
1139     else {
1140       // Avoid scheduling the def-side copy before other successors. Otherwise
1141       // we could introduce another physreg interference on the copy and
1142       // continue inserting copies indefinitely.
1143       SDep D(CopyFromSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
1144              /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1145              /*isMustAlias=*/false, /*isArtificial=*/true);
1146       AddPred(SuccSU, D);
1147     }
1148   }
1149   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i)
1150     RemovePred(DelDeps[i].first, DelDeps[i].second);
1151
1152   AddPred(CopyFromSU, SDep(SU, SDep::Data, SU->Latency, Reg));
1153   AddPred(CopyToSU, SDep(CopyFromSU, SDep::Data, CopyFromSU->Latency, 0));
1154
1155   AvailableQueue->updateNode(SU);
1156   AvailableQueue->addNode(CopyFromSU);
1157   AvailableQueue->addNode(CopyToSU);
1158   Copies.push_back(CopyFromSU);
1159   Copies.push_back(CopyToSU);
1160
1161   ++NumPRCopies;
1162 }
1163
1164 /// getPhysicalRegisterVT - Returns the ValueType of the physical register
1165 /// definition of the specified node.
1166 /// FIXME: Move to SelectionDAG?
1167 static EVT getPhysicalRegisterVT(SDNode *N, unsigned Reg,
1168                                  const TargetInstrInfo *TII) {
1169   const MCInstrDesc &MCID = TII->get(N->getMachineOpcode());
1170   assert(MCID.ImplicitDefs && "Physical reg def must be in implicit def list!");
1171   unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
1172   for (const uint16_t *ImpDef = MCID.getImplicitDefs(); *ImpDef; ++ImpDef) {
1173     if (Reg == *ImpDef)
1174       break;
1175     ++NumRes;
1176   }
1177   return N->getValueType(NumRes);
1178 }
1179
1180 /// CheckForLiveRegDef - Return true and update live register vector if the
1181 /// specified register def of the specified SUnit clobbers any "live" registers.
1182 static void CheckForLiveRegDef(SUnit *SU, unsigned Reg,
1183                                std::vector<SUnit*> &LiveRegDefs,
1184                                SmallSet<unsigned, 4> &RegAdded,
1185                                SmallVector<unsigned, 4> &LRegs,
1186                                const TargetRegisterInfo *TRI) {
1187   for (MCRegAliasIterator AliasI(Reg, TRI, true); AliasI.isValid(); ++AliasI) {
1188
1189     // Check if Ref is live.
1190     if (!LiveRegDefs[*AliasI]) continue;
1191
1192     // Allow multiple uses of the same def.
1193     if (LiveRegDefs[*AliasI] == SU) continue;
1194
1195     // Add Reg to the set of interfering live regs.
1196     if (RegAdded.insert(*AliasI)) {
1197       LRegs.push_back(*AliasI);
1198     }
1199   }
1200 }
1201
1202 /// CheckForLiveRegDefMasked - Check for any live physregs that are clobbered
1203 /// by RegMask, and add them to LRegs.
1204 static void CheckForLiveRegDefMasked(SUnit *SU, const uint32_t *RegMask,
1205                                      std::vector<SUnit*> &LiveRegDefs,
1206                                      SmallSet<unsigned, 4> &RegAdded,
1207                                      SmallVector<unsigned, 4> &LRegs) {
1208   // Look at all live registers. Skip Reg0 and the special CallResource.
1209   for (unsigned i = 1, e = LiveRegDefs.size()-1; i != e; ++i) {
1210     if (!LiveRegDefs[i]) continue;
1211     if (LiveRegDefs[i] == SU) continue;
1212     if (!MachineOperand::clobbersPhysReg(RegMask, i)) continue;
1213     if (RegAdded.insert(i))
1214       LRegs.push_back(i);
1215   }
1216 }
1217
1218 /// getNodeRegMask - Returns the register mask attached to an SDNode, if any.
1219 static const uint32_t *getNodeRegMask(const SDNode *N) {
1220   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i)
1221     if (const RegisterMaskSDNode *Op =
1222         dyn_cast<RegisterMaskSDNode>(N->getOperand(i).getNode()))
1223       return Op->getRegMask();
1224   return NULL;
1225 }
1226
1227 /// DelayForLiveRegsBottomUp - Returns true if it is necessary to delay
1228 /// scheduling of the given node to satisfy live physical register dependencies.
1229 /// If the specific node is the last one that's available to schedule, do
1230 /// whatever is necessary (i.e. backtracking or cloning) to make it possible.
1231 bool ScheduleDAGRRList::
1232 DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU, SmallVector<unsigned, 4> &LRegs) {
1233   if (NumLiveRegs == 0)
1234     return false;
1235
1236   SmallSet<unsigned, 4> RegAdded;
1237   // If this node would clobber any "live" register, then it's not ready.
1238   //
1239   // If SU is the currently live definition of the same register that it uses,
1240   // then we are free to schedule it.
1241   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1242        I != E; ++I) {
1243     if (I->isAssignedRegDep() && LiveRegDefs[I->getReg()] != SU)
1244       CheckForLiveRegDef(I->getSUnit(), I->getReg(), LiveRegDefs,
1245                          RegAdded, LRegs, TRI);
1246   }
1247
1248   for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getGluedNode()) {
1249     if (Node->getOpcode() == ISD::INLINEASM) {
1250       // Inline asm can clobber physical defs.
1251       unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
1252       if (Node->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Glue)
1253         --NumOps;  // Ignore the glue operand.
1254
1255       for (unsigned i = InlineAsm::Op_FirstOperand; i != NumOps;) {
1256         unsigned Flags =
1257           cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getZExtValue();
1258         unsigned NumVals = InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flags);
1259
1260         ++i; // Skip the ID value.
1261         if (InlineAsm::isRegDefKind(Flags) ||
1262             InlineAsm::isRegDefEarlyClobberKind(Flags) ||
1263             InlineAsm::isClobberKind(Flags)) {
1264           // Check for def of register or earlyclobber register.
1265           for (; NumVals; --NumVals, ++i) {
1266             unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
1267             if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
1268               CheckForLiveRegDef(SU, Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
1269           }
1270         } else
1271           i += NumVals;
1272       }
1273       continue;
1274     }
1275
1276     if (!Node->isMachineOpcode())
1277       continue;
1278     // If we're in the middle of scheduling a call, don't begin scheduling
1279     // another call. Also, don't allow any physical registers to be live across
1280     // the call.
1281     if (Node->getMachineOpcode() == (unsigned)TII->getCallFrameDestroyOpcode()) {
1282       // Check the special calling-sequence resource.
1283       unsigned CallResource = TRI->getNumRegs();
1284       if (LiveRegDefs[CallResource]) {
1285         SDNode *Gen = LiveRegGens[CallResource]->getNode();
1286         while (SDNode *Glued = Gen->getGluedNode())
1287           Gen = Glued;
1288         if (!IsChainDependent(Gen, Node, 0, TII) && RegAdded.insert(CallResource))
1289           LRegs.push_back(CallResource);
1290       }
1291     }
1292     if (const uint32_t *RegMask = getNodeRegMask(Node))
1293       CheckForLiveRegDefMasked(SU, RegMask, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs);
1294
1295     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Node->getMachineOpcode());
1296     if (!MCID.ImplicitDefs)
1297       continue;
1298     for (const uint16_t *Reg = MCID.getImplicitDefs(); *Reg; ++Reg)
1299       CheckForLiveRegDef(SU, *Reg, LiveRegDefs, RegAdded, LRegs, TRI);
1300   }
1301
1302   return !LRegs.empty();
1303 }
1304
1305 /// Return a node that can be scheduled in this cycle. Requirements:
1306 /// (1) Ready: latency has been satisfied
1307 /// (2) No Hazards: resources are available
1308 /// (3) No Interferences: may unschedule to break register interferences.
1309 SUnit *ScheduleDAGRRList::PickNodeToScheduleBottomUp() {
1310   SmallVector<SUnit*, 4> Interferences;
1311   DenseMap<SUnit*, SmallVector<unsigned, 4> > LRegsMap;
1312
1313   SUnit *CurSU = AvailableQueue->pop();
1314   while (CurSU) {
1315     SmallVector<unsigned, 4> LRegs;
1316     if (!DelayForLiveRegsBottomUp(CurSU, LRegs))
1317       break;
1318     LRegsMap.insert(std::make_pair(CurSU, LRegs));
1319
1320     CurSU->isPending = true;  // This SU is not in AvailableQueue right now.
1321     Interferences.push_back(CurSU);
1322     CurSU = AvailableQueue->pop();
1323   }
1324   if (CurSU) {
1325     // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1326     for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1327       Interferences[i]->isPending = false;
1328       assert(Interferences[i]->isAvailable && "must still be available");
1329       AvailableQueue->push(Interferences[i]);
1330     }
1331     return CurSU;
1332   }
1333
1334   // All candidates are delayed due to live physical reg dependencies.
1335   // Try backtracking, code duplication, or inserting cross class copies
1336   // to resolve it.
1337   for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1338     SUnit *TrySU = Interferences[i];
1339     SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1340
1341     // Try unscheduling up to the point where it's safe to schedule
1342     // this node.
1343     SUnit *BtSU = NULL;
1344     unsigned LiveCycle = UINT_MAX;
1345     for (unsigned j = 0, ee = LRegs.size(); j != ee; ++j) {
1346       unsigned Reg = LRegs[j];
1347       if (LiveRegGens[Reg]->getHeight() < LiveCycle) {
1348         BtSU = LiveRegGens[Reg];
1349         LiveCycle = BtSU->getHeight();
1350       }
1351     }
1352     if (!WillCreateCycle(TrySU, BtSU))  {
1353       BacktrackBottomUp(TrySU, BtSU);
1354
1355       // Force the current node to be scheduled before the node that
1356       // requires the physical reg dep.
1357       if (BtSU->isAvailable) {
1358         BtSU->isAvailable = false;
1359         if (!BtSU->isPending)
1360           AvailableQueue->remove(BtSU);
1361       }
1362       AddPred(TrySU, SDep(BtSU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
1363                           /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1364                           /*isMustAlias=*/false, /*isArtificial=*/true));
1365
1366       // If one or more successors has been unscheduled, then the current
1367       // node is no longer avaialable. Schedule a successor that's now
1368       // available instead.
1369       if (!TrySU->isAvailable) {
1370         CurSU = AvailableQueue->pop();
1371       }
1372       else {
1373         CurSU = TrySU;
1374         TrySU->isPending = false;
1375         Interferences.erase(Interferences.begin()+i);
1376       }
1377       break;
1378     }
1379   }
1380
1381   if (!CurSU) {
1382     // Can't backtrack. If it's too expensive to copy the value, then try
1383     // duplicate the nodes that produces these "too expensive to copy"
1384     // values to break the dependency. In case even that doesn't work,
1385     // insert cross class copies.
1386     // If it's not too expensive, i.e. cost != -1, issue copies.
1387     SUnit *TrySU = Interferences[0];
1388     SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1389     assert(LRegs.size() == 1 && "Can't handle this yet!");
1390     unsigned Reg = LRegs[0];
1391     SUnit *LRDef = LiveRegDefs[Reg];
1392     EVT VT = getPhysicalRegisterVT(LRDef->getNode(), Reg, TII);
1393     const TargetRegisterClass *RC =
1394       TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
1395     const TargetRegisterClass *DestRC = TRI->getCrossCopyRegClass(RC);
1396
1397     // If cross copy register class is the same as RC, then it must be possible
1398     // copy the value directly. Do not try duplicate the def.
1399     // If cross copy register class is not the same as RC, then it's possible to
1400     // copy the value but it require cross register class copies and it is
1401     // expensive.
1402     // If cross copy register class is null, then it's not possible to copy
1403     // the value at all.
1404     SUnit *NewDef = 0;
1405     if (DestRC != RC) {
1406       NewDef = CopyAndMoveSuccessors(LRDef);
1407       if (!DestRC && !NewDef)
1408         report_fatal_error("Can't handle live physical register dependency!");
1409     }
1410     if (!NewDef) {
1411       // Issue copies, these can be expensive cross register class copies.
1412       SmallVector<SUnit*, 2> Copies;
1413       InsertCopiesAndMoveSuccs(LRDef, Reg, DestRC, RC, Copies);
1414       DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << TrySU->NodeNum
1415             << " to SU #" << Copies.front()->NodeNum << "\n");
1416       AddPred(TrySU, SDep(Copies.front(), SDep::Order, /*Latency=*/1,
1417                           /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1418                           /*isMustAlias=*/false,
1419                           /*isArtificial=*/true));
1420       NewDef = Copies.back();
1421     }
1422
1423     DEBUG(dbgs() << "    Adding an edge from SU #" << NewDef->NodeNum
1424           << " to SU #" << TrySU->NodeNum << "\n");
1425     LiveRegDefs[Reg] = NewDef;
1426     AddPred(NewDef, SDep(TrySU, SDep::Order, /*Latency=*/1,
1427                          /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
1428                          /*isMustAlias=*/false,
1429                          /*isArtificial=*/true));
1430     TrySU->isAvailable = false;
1431     CurSU = NewDef;
1432   }
1433
1434   assert(CurSU && "Unable to resolve live physical register dependencies!");
1435
1436   // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1437   for (unsigned i = 0, e = Interferences.size(); i != e; ++i) {
1438     Interferences[i]->isPending = false;
1439     // May no longer be available due to backtracking.
1440     if (Interferences[i]->isAvailable) {
1441       AvailableQueue->push(Interferences[i]);
1442     }
1443   }
1444   return CurSU;
1445 }
1446
1447 /// ListScheduleBottomUp - The main loop of list scheduling for bottom-up
1448 /// schedulers.
1449 void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
1450   // Release any predecessors of the special Exit node.
1451   ReleasePredecessors(&ExitSU);
1452
1453   // Add root to Available queue.
1454   if (!SUnits.empty()) {
1455     SUnit *RootSU = &SUnits[DAG->getRoot().getNode()->getNodeId()];
1456     assert(RootSU->Succs.empty() && "Graph root shouldn't have successors!");
1457     RootSU->isAvailable = true;
1458     AvailableQueue->push(RootSU);
1459   }
1460
1461   // While Available queue is not empty, grab the node with the highest
1462   // priority. If it is not ready put it back.  Schedule the node.
1463   Sequence.reserve(SUnits.size());
1464   while (!AvailableQueue->empty()) {
1465     DEBUG(dbgs() << "\nExamining Available:\n";
1466           AvailableQueue->dump(this));
1467
1468     // Pick the best node to schedule taking all constraints into
1469     // consideration.
1470     SUnit *SU = PickNodeToScheduleBottomUp();
1471
1472     AdvancePastStalls(SU);
1473
1474     ScheduleNodeBottomUp(SU);
1475
1476     while (AvailableQueue->empty() && !PendingQueue.empty()) {
1477       // Advance the cycle to free resources. Skip ahead to the next ready SU.
1478       assert(MinAvailableCycle < UINT_MAX && "MinAvailableCycle uninitialized");
1479       AdvanceToCycle(std::max(CurCycle + 1, MinAvailableCycle));
1480     }
1481   }
1482
1483   // Reverse the order if it is bottom up.
1484   std::reverse(Sequence.begin(), Sequence.end());
1485
1486 #ifndef NDEBUG
1487   VerifyScheduledSequence(/*isBottomUp=*/true);
1488 #endif
1489 }
1490
1491 //===----------------------------------------------------------------------===//
1492 //                RegReductionPriorityQueue Definition
1493 //===----------------------------------------------------------------------===//
1494 //
1495 // This is a SchedulingPriorityQueue that schedules using Sethi Ullman numbers
1496 // to reduce register pressure.
1497 //
1498 namespace {
1499 class RegReductionPQBase;
1500
1501 struct queue_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
1502   bool isReady(SUnit* SU, unsigned CurCycle) const { return true; }
1503 };
1504
1505 #ifndef NDEBUG
1506 template<class SF>
1507 struct reverse_sort : public queue_sort {
1508   SF &SortFunc;
1509   reverse_sort(SF &sf) : SortFunc(sf) {}
1510   reverse_sort(const reverse_sort &RHS) : SortFunc(RHS.SortFunc) {}
1511
1512   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const {
1513     // reverse left/right rather than simply !SortFunc(left, right)
1514     // to expose different paths in the comparison logic.
1515     return SortFunc(right, left);
1516   }
1517 };
1518 #endif // NDEBUG
1519
1520 /// bu_ls_rr_sort - Priority function for bottom up register pressure
1521 // reduction scheduler.
1522 struct bu_ls_rr_sort : public queue_sort {
1523   enum {
1524     IsBottomUp = true,
1525     HasReadyFilter = false
1526   };
1527
1528   RegReductionPQBase *SPQ;
1529   bu_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq) : SPQ(spq) {}
1530   bu_ls_rr_sort(const bu_ls_rr_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
1531
1532   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1533 };
1534
1535 // src_ls_rr_sort - Priority function for source order scheduler.
1536 struct src_ls_rr_sort : public queue_sort {
1537   enum {
1538     IsBottomUp = true,
1539     HasReadyFilter = false
1540   };
1541
1542   RegReductionPQBase *SPQ;
1543   src_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1544     : SPQ(spq) {}
1545   src_ls_rr_sort(const src_ls_rr_sort &RHS)
1546     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1547
1548   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1549 };
1550
1551 // hybrid_ls_rr_sort - Priority function for hybrid scheduler.
1552 struct hybrid_ls_rr_sort : public queue_sort {
1553   enum {
1554     IsBottomUp = true,
1555     HasReadyFilter = false
1556   };
1557
1558   RegReductionPQBase *SPQ;
1559   hybrid_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1560     : SPQ(spq) {}
1561   hybrid_ls_rr_sort(const hybrid_ls_rr_sort &RHS)
1562     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1563
1564   bool isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const;
1565
1566   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1567 };
1568
1569 // ilp_ls_rr_sort - Priority function for ILP (instruction level parallelism)
1570 // scheduler.
1571 struct ilp_ls_rr_sort : public queue_sort {
1572   enum {
1573     IsBottomUp = true,
1574     HasReadyFilter = false
1575   };
1576
1577   RegReductionPQBase *SPQ;
1578   ilp_ls_rr_sort(RegReductionPQBase *spq)
1579     : SPQ(spq) {}
1580   ilp_ls_rr_sort(const ilp_ls_rr_sort &RHS)
1581     : SPQ(RHS.SPQ) {}
1582
1583   bool isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const;
1584
1585   bool operator()(SUnit* left, SUnit* right) const;
1586 };
1587
1588 class RegReductionPQBase : public SchedulingPriorityQueue {
1589 protected:
1590   std::vector<SUnit*> Queue;
1591   unsigned CurQueueId;
1592   bool TracksRegPressure;
1593   bool SrcOrder;
1594
1595   // SUnits - The SUnits for the current graph.
1596   std::vector<SUnit> *SUnits;
1597
1598   MachineFunction &MF;
1599   const TargetInstrInfo *TII;
1600   const TargetRegisterInfo *TRI;
1601   const TargetLowering *TLI;
1602   ScheduleDAGRRList *scheduleDAG;
1603
1604   // SethiUllmanNumbers - The SethiUllman number for each node.
1605   std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
1606
1607   /// RegPressure - Tracking current reg pressure per register class.
1608   ///
1609   std::vector<unsigned> RegPressure;
1610
1611   /// RegLimit - Tracking the number of allocatable registers per register
1612   /// class.
1613   std::vector<unsigned> RegLimit;
1614
1615 public:
1616   RegReductionPQBase(MachineFunction &mf,
1617                      bool hasReadyFilter,
1618                      bool tracksrp,
1619                      bool srcorder,
1620                      const TargetInstrInfo *tii,
1621                      const TargetRegisterInfo *tri,
1622                      const TargetLowering *tli)
1623     : SchedulingPriorityQueue(hasReadyFilter),
1624       CurQueueId(0), TracksRegPressure(tracksrp), SrcOrder(srcorder),
1625       MF(mf), TII(tii), TRI(tri), TLI(tli), scheduleDAG(NULL) {
1626     if (TracksRegPressure) {
1627       unsigned NumRC = TRI->getNumRegClasses();
1628       RegLimit.resize(NumRC);
1629       RegPressure.resize(NumRC);
1630       std::fill(RegLimit.begin(), RegLimit.end(), 0);
1631       std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
1632       for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
1633              E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I)
1634         RegLimit[(*I)->getID()] = tri->getRegPressureLimit(*I, MF);
1635     }
1636   }
1637
1638   void setScheduleDAG(ScheduleDAGRRList *scheduleDag) {
1639     scheduleDAG = scheduleDag;
1640   }
1641
1642   ScheduleHazardRecognizer* getHazardRec() {
1643     return scheduleDAG->getHazardRec();
1644   }
1645
1646   void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits);
1647
1648   void addNode(const SUnit *SU);
1649
1650   void updateNode(const SUnit *SU);
1651
1652   void releaseState() {
1653     SUnits = 0;
1654     SethiUllmanNumbers.clear();
1655     std::fill(RegPressure.begin(), RegPressure.end(), 0);
1656   }
1657
1658   unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const;
1659
1660   unsigned getNodeOrdering(const SUnit *SU) const {
1661     if (!SU->getNode()) return 0;
1662
1663     return scheduleDAG->DAG->GetOrdering(SU->getNode());
1664   }
1665
1666   bool empty() const { return Queue.empty(); }
1667
1668   void push(SUnit *U) {
1669     assert(!U->NodeQueueId && "Node in the queue already");
1670     U->NodeQueueId = ++CurQueueId;
1671     Queue.push_back(U);
1672   }
1673
1674   void remove(SUnit *SU) {
1675     assert(!Queue.empty() && "Queue is empty!");
1676     assert(SU->NodeQueueId != 0 && "Not in queue!");
1677     std::vector<SUnit *>::iterator I = std::find(Queue.begin(), Queue.end(),
1678                                                  SU);
1679     if (I != prior(Queue.end()))
1680       std::swap(*I, Queue.back());
1681     Queue.pop_back();
1682     SU->NodeQueueId = 0;
1683   }
1684
1685   bool tracksRegPressure() const { return TracksRegPressure; }
1686
1687   void dumpRegPressure() const;
1688
1689   bool HighRegPressure(const SUnit *SU) const;
1690
1691   bool MayReduceRegPressure(SUnit *SU) const;
1692
1693   int RegPressureDiff(SUnit *SU, unsigned &LiveUses) const;
1694
1695   void scheduledNode(SUnit *SU);
1696
1697   void unscheduledNode(SUnit *SU);
1698
1699 protected:
1700   bool canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op);
1701   void AddPseudoTwoAddrDeps();
1702   void PrescheduleNodesWithMultipleUses();
1703   void CalculateSethiUllmanNumbers();
1704 };
1705
1706 template<class SF>
1707 static SUnit *popFromQueueImpl(std::vector<SUnit*> &Q, SF &Picker) {
1708   std::vector<SUnit *>::iterator Best = Q.begin();
1709   for (std::vector<SUnit *>::iterator I = llvm::next(Q.begin()),
1710          E = Q.end(); I != E; ++I)
1711     if (Picker(*Best, *I))
1712       Best = I;
1713   SUnit *V = *Best;
1714   if (Best != prior(Q.end()))
1715     std::swap(*Best, Q.back());
1716   Q.pop_back();
1717   return V;
1718 }
1719
1720 template<class SF>
1721 SUnit *popFromQueue(std::vector<SUnit*> &Q, SF &Picker, ScheduleDAG *DAG) {
1722 #ifndef NDEBUG
1723   if (DAG->StressSched) {
1724     reverse_sort<SF> RPicker(Picker);
1725     return popFromQueueImpl(Q, RPicker);
1726   }
1727 #endif
1728   (void)DAG;
1729   return popFromQueueImpl(Q, Picker);
1730 }
1731
1732 template<class SF>
1733 class RegReductionPriorityQueue : public RegReductionPQBase {
1734   SF Picker;
1735
1736 public:
1737   RegReductionPriorityQueue(MachineFunction &mf,
1738                             bool tracksrp,
1739                             bool srcorder,
1740                             const TargetInstrInfo *tii,
1741                             const TargetRegisterInfo *tri,
1742                             const TargetLowering *tli)
1743     : RegReductionPQBase(mf, SF::HasReadyFilter, tracksrp, srcorder,
1744                          tii, tri, tli),
1745       Picker(this) {}
1746
1747   bool isBottomUp() const { return SF::IsBottomUp; }
1748
1749   bool isReady(SUnit *U) const {
1750     return Picker.HasReadyFilter && Picker.isReady(U, getCurCycle());
1751   }
1752
1753   SUnit *pop() {
1754     if (Queue.empty()) return NULL;
1755
1756     SUnit *V = popFromQueue(Queue, Picker, scheduleDAG);
1757     V->NodeQueueId = 0;
1758     return V;
1759   }
1760
1761 #ifndef NDEBUG
1762   void dump(ScheduleDAG *DAG) const {
1763     // Emulate pop() without clobbering NodeQueueIds.
1764     std::vector<SUnit*> DumpQueue = Queue;
1765     SF DumpPicker = Picker;
1766     while (!DumpQueue.empty()) {
1767       SUnit *SU = popFromQueue(DumpQueue, DumpPicker, scheduleDAG);
1768       dbgs() << "Height " << SU->getHeight() << ": ";
1769       SU->dump(DAG);
1770     }
1771   }
1772 #endif
1773 };
1774
1775 typedef RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort>
1776 BURegReductionPriorityQueue;
1777
1778 typedef RegReductionPriorityQueue<src_ls_rr_sort>
1779 SrcRegReductionPriorityQueue;
1780
1781 typedef RegReductionPriorityQueue<hybrid_ls_rr_sort>
1782 HybridBURRPriorityQueue;
1783
1784 typedef RegReductionPriorityQueue<ilp_ls_rr_sort>
1785 ILPBURRPriorityQueue;
1786 } // end anonymous namespace
1787
1788 //===----------------------------------------------------------------------===//
1789 //           Static Node Priority for Register Pressure Reduction
1790 //===----------------------------------------------------------------------===//
1791
1792 // Check for special nodes that bypass scheduling heuristics.
1793 // Currently this pushes TokenFactor nodes down, but may be used for other
1794 // pseudo-ops as well.
1795 //
1796 // Return -1 to schedule right above left, 1 for left above right.
1797 // Return 0 if no bias exists.
1798 static int checkSpecialNodes(const SUnit *left, const SUnit *right) {
1799   bool LSchedLow = left->isScheduleLow;
1800   bool RSchedLow = right->isScheduleLow;
1801   if (LSchedLow != RSchedLow)
1802     return LSchedLow < RSchedLow ? 1 : -1;
1803   return 0;
1804 }
1805
1806 /// CalcNodeSethiUllmanNumber - Compute Sethi Ullman number.
1807 /// Smaller number is the higher priority.
1808 static unsigned
1809 CalcNodeSethiUllmanNumber(const SUnit *SU, std::vector<unsigned> &SUNumbers) {
1810   unsigned &SethiUllmanNumber = SUNumbers[SU->NodeNum];
1811   if (SethiUllmanNumber != 0)
1812     return SethiUllmanNumber;
1813
1814   unsigned Extra = 0;
1815   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1816        I != E; ++I) {
1817     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
1818     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1819     unsigned PredSethiUllman = CalcNodeSethiUllmanNumber(PredSU, SUNumbers);
1820     if (PredSethiUllman > SethiUllmanNumber) {
1821       SethiUllmanNumber = PredSethiUllman;
1822       Extra = 0;
1823     } else if (PredSethiUllman == SethiUllmanNumber)
1824       ++Extra;
1825   }
1826
1827   SethiUllmanNumber += Extra;
1828
1829   if (SethiUllmanNumber == 0)
1830     SethiUllmanNumber = 1;
1831
1832   return SethiUllmanNumber;
1833 }
1834
1835 /// CalculateSethiUllmanNumbers - Calculate Sethi-Ullman numbers of all
1836 /// scheduling units.
1837 void RegReductionPQBase::CalculateSethiUllmanNumbers() {
1838   SethiUllmanNumbers.assign(SUnits->size(), 0);
1839
1840   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i)
1841     CalcNodeSethiUllmanNumber(&(*SUnits)[i], SethiUllmanNumbers);
1842 }
1843
1844 void RegReductionPQBase::addNode(const SUnit *SU) {
1845   unsigned SUSize = SethiUllmanNumbers.size();
1846   if (SUnits->size() > SUSize)
1847     SethiUllmanNumbers.resize(SUSize*2, 0);
1848   CalcNodeSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1849 }
1850
1851 void RegReductionPQBase::updateNode(const SUnit *SU) {
1852   SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum] = 0;
1853   CalcNodeSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1854 }
1855
1856 // Lower priority means schedule further down. For bottom-up scheduling, lower
1857 // priority SUs are scheduled before higher priority SUs.
1858 unsigned RegReductionPQBase::getNodePriority(const SUnit *SU) const {
1859   assert(SU->NodeNum < SethiUllmanNumbers.size());
1860   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
1861   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
1862     // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
1863     // avoid spilling.
1864     return 0;
1865   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
1866       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
1867       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
1868     // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
1869     // close to their uses to facilitate coalescing.
1870     return 0;
1871   if (SU->NumSuccs == 0 && SU->NumPreds != 0)
1872     // If SU does not have a register use, i.e. it doesn't produce a value
1873     // that would be consumed (e.g. store), then it terminates a chain of
1874     // computation.  Give it a large SethiUllman number so it will be
1875     // scheduled right before its predecessors that it doesn't lengthen
1876     // their live ranges.
1877     return 0xffff;
1878   if (SU->NumPreds == 0 && SU->NumSuccs != 0)
1879     // If SU does not have a register def, schedule it close to its uses
1880     // because it does not lengthen any live ranges.
1881     return 0;
1882 #if 1
1883   return SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1884 #else
1885   unsigned Priority = SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1886   if (SU->isCallOp) {
1887     // FIXME: This assumes all of the defs are used as call operands.
1888     int NP = (int)Priority - SU->getNode()->getNumValues();
1889     return (NP > 0) ? NP : 0;
1890   }
1891   return Priority;
1892 #endif
1893 }
1894
1895 //===----------------------------------------------------------------------===//
1896 //                     Register Pressure Tracking
1897 //===----------------------------------------------------------------------===//
1898
1899 void RegReductionPQBase::dumpRegPressure() const {
1900 #ifndef NDEBUG
1901   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = TRI->regclass_begin(),
1902          E = TRI->regclass_end(); I != E; ++I) {
1903     const TargetRegisterClass *RC = *I;
1904     unsigned Id = RC->getID();
1905     unsigned RP = RegPressure[Id];
1906     if (!RP) continue;
1907     DEBUG(dbgs() << RC->getName() << ": " << RP << " / " << RegLimit[Id]
1908           << '\n');
1909   }
1910 #endif
1911 }
1912
1913 bool RegReductionPQBase::HighRegPressure(const SUnit *SU) const {
1914   if (!TLI)
1915     return false;
1916
1917   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
1918        I != E; ++I) {
1919     if (I->isCtrl())
1920       continue;
1921     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1922     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1923     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1924     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1925       continue;
1926     }
1927     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1928          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance()) {
1929       unsigned RCId, Cost;
1930       GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost, MF);
1931
1932       if ((RegPressure[RCId] + Cost) >= RegLimit[RCId])
1933         return true;
1934     }
1935   }
1936   return false;
1937 }
1938
1939 bool RegReductionPQBase::MayReduceRegPressure(SUnit *SU) const {
1940   const SDNode *N = SU->getNode();
1941
1942   if (!N->isMachineOpcode() || !SU->NumSuccs)
1943     return false;
1944
1945   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1946   for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
1947     EVT VT = N->getValueType(i);
1948     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1949       continue;
1950     unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1951     if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1952       return true;
1953   }
1954   return false;
1955 }
1956
1957 // Compute the register pressure contribution by this instruction by count up
1958 // for uses that are not live and down for defs. Only count register classes
1959 // that are already under high pressure. As a side effect, compute the number of
1960 // uses of registers that are already live.
1961 //
1962 // FIXME: This encompasses the logic in HighRegPressure and MayReduceRegPressure
1963 // so could probably be factored.
1964 int RegReductionPQBase::RegPressureDiff(SUnit *SU, unsigned &LiveUses) const {
1965   LiveUses = 0;
1966   int PDiff = 0;
1967   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
1968        I != E; ++I) {
1969     if (I->isCtrl())
1970       continue;
1971     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
1972     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
1973     // to cover the number of registers defined (they are all live).
1974     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
1975       if (PredSU->getNode()->isMachineOpcode())
1976         ++LiveUses;
1977       continue;
1978     }
1979     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
1980          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance()) {
1981       EVT VT = RegDefPos.GetValue();
1982       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1983       if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1984         ++PDiff;
1985     }
1986   }
1987   const SDNode *N = SU->getNode();
1988
1989   if (!N || !N->isMachineOpcode() || !SU->NumSuccs)
1990     return PDiff;
1991
1992   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1993   for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
1994     EVT VT = N->getValueType(i);
1995     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1996       continue;
1997     unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
1998     if (RegPressure[RCId] >= RegLimit[RCId])
1999       --PDiff;
2000   }
2001   return PDiff;
2002 }
2003
2004 void RegReductionPQBase::scheduledNode(SUnit *SU) {
2005   if (!TracksRegPressure)
2006     return;
2007
2008   if (!SU->getNode())
2009     return;
2010
2011   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2012        I != E; ++I) {
2013     if (I->isCtrl())
2014       continue;
2015     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2016     // NumRegDefsLeft is zero when enough uses of this node have been scheduled
2017     // to cover the number of registers defined (they are all live).
2018     if (PredSU->NumRegDefsLeft == 0) {
2019       continue;
2020     }
2021     // FIXME: The ScheduleDAG currently loses information about which of a
2022     // node's values is consumed by each dependence. Consequently, if the node
2023     // defines multiple register classes, we don't know which to pressurize
2024     // here. Instead the following loop consumes the register defs in an
2025     // arbitrary order. At least it handles the common case of clustered loads
2026     // to the same class. For precise liveness, each SDep needs to indicate the
2027     // result number. But that tightly couples the ScheduleDAG with the
2028     // SelectionDAG making updates tricky. A simpler hack would be to attach a
2029     // value type or register class to SDep.
2030     //
2031     // The most important aspect of register tracking is balancing the increase
2032     // here with the reduction further below. Note that this SU may use multiple
2033     // defs in PredSU. The can't be determined here, but we've already
2034     // compensated by reducing NumRegDefsLeft in PredSU during
2035     // ScheduleDAGSDNodes::AddSchedEdges.
2036     --PredSU->NumRegDefsLeft;
2037     unsigned SkipRegDefs = PredSU->NumRegDefsLeft;
2038     for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(PredSU, scheduleDAG);
2039          RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance(), --SkipRegDefs) {
2040       if (SkipRegDefs)
2041         continue;
2042
2043       unsigned RCId, Cost;
2044       GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost, MF);
2045       RegPressure[RCId] += Cost;
2046       break;
2047     }
2048   }
2049
2050   // We should have this assert, but there may be dead SDNodes that never
2051   // materialize as SUnits, so they don't appear to generate liveness.
2052   //assert(SU->NumRegDefsLeft == 0 && "not all regdefs have scheduled uses");
2053   int SkipRegDefs = (int)SU->NumRegDefsLeft;
2054   for (ScheduleDAGSDNodes::RegDefIter RegDefPos(SU, scheduleDAG);
2055        RegDefPos.IsValid(); RegDefPos.Advance(), --SkipRegDefs) {
2056     if (SkipRegDefs > 0)
2057       continue;
2058     unsigned RCId, Cost;
2059     GetCostForDef(RegDefPos, TLI, TII, TRI, RCId, Cost, MF);
2060     if (RegPressure[RCId] < Cost) {
2061       // Register pressure tracking is imprecise. This can happen. But we try
2062       // hard not to let it happen because it likely results in poor scheduling.
2063       DEBUG(dbgs() << "  SU(" << SU->NodeNum << ") has too many regdefs\n");
2064       RegPressure[RCId] = 0;
2065     }
2066     else {
2067       RegPressure[RCId] -= Cost;
2068     }
2069   }
2070   dumpRegPressure();
2071 }
2072
2073 void RegReductionPQBase::unscheduledNode(SUnit *SU) {
2074   if (!TracksRegPressure)
2075     return;
2076
2077   const SDNode *N = SU->getNode();
2078   if (!N) return;
2079
2080   if (!N->isMachineOpcode()) {
2081     if (N->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
2082       return;
2083   } else {
2084     unsigned Opc = N->getMachineOpcode();
2085     if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2086         Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2087         Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
2088         Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE ||
2089         Opc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
2090       return;
2091   }
2092
2093   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2094        I != E; ++I) {
2095     if (I->isCtrl())
2096       continue;
2097     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2098     // NumSuccsLeft counts all deps. Don't compare it with NumSuccs which only
2099     // counts data deps.
2100     if (PredSU->NumSuccsLeft != PredSU->Succs.size())
2101       continue;
2102     const SDNode *PN = PredSU->getNode();
2103     if (!PN->isMachineOpcode()) {
2104       if (PN->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2105         EVT VT = PN->getValueType(0);
2106         unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2107         RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2108       }
2109       continue;
2110     }
2111     unsigned POpc = PN->getMachineOpcode();
2112     if (POpc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
2113       continue;
2114     if (POpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2115         POpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2116         POpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
2117       EVT VT = PN->getValueType(0);
2118       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2119       RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2120       continue;
2121     }
2122     unsigned NumDefs = TII->get(PN->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2123     for (unsigned i = 0; i != NumDefs; ++i) {
2124       EVT VT = PN->getValueType(i);
2125       if (!PN->hasAnyUseOfValue(i))
2126         continue;
2127       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2128       if (RegPressure[RCId] < TLI->getRepRegClassCostFor(VT))
2129         // Register pressure tracking is imprecise. This can happen.
2130         RegPressure[RCId] = 0;
2131       else
2132         RegPressure[RCId] -= TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2133     }
2134   }
2135
2136   // Check for isMachineOpcode() as PrescheduleNodesWithMultipleUses()
2137   // may transfer data dependencies to CopyToReg.
2138   if (SU->NumSuccs && N->isMachineOpcode()) {
2139     unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2140     for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2141       EVT VT = N->getValueType(i);
2142       if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
2143         continue;
2144       if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
2145         continue;
2146       unsigned RCId = TLI->getRepRegClassFor(VT)->getID();
2147       RegPressure[RCId] += TLI->getRepRegClassCostFor(VT);
2148     }
2149   }
2150
2151   dumpRegPressure();
2152 }
2153
2154 //===----------------------------------------------------------------------===//
2155 //           Dynamic Node Priority for Register Pressure Reduction
2156 //===----------------------------------------------------------------------===//
2157
2158 /// closestSucc - Returns the scheduled cycle of the successor which is
2159 /// closest to the current cycle.
2160 static unsigned closestSucc(const SUnit *SU) {
2161   unsigned MaxHeight = 0;
2162   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
2163        I != E; ++I) {
2164     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain succs
2165     unsigned Height = I->getSUnit()->getHeight();
2166     // If there are bunch of CopyToRegs stacked up, they should be considered
2167     // to be at the same position.
2168     if (I->getSUnit()->getNode() &&
2169         I->getSUnit()->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
2170       Height = closestSucc(I->getSUnit())+1;
2171     if (Height > MaxHeight)
2172       MaxHeight = Height;
2173   }
2174   return MaxHeight;
2175 }
2176
2177 /// calcMaxScratches - Returns an cost estimate of the worse case requirement
2178 /// for scratch registers, i.e. number of data dependencies.
2179 static unsigned calcMaxScratches(const SUnit *SU) {
2180   unsigned Scratches = 0;
2181   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2182        I != E; ++I) {
2183     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2184     Scratches++;
2185   }
2186   return Scratches;
2187 }
2188
2189 /// hasOnlyLiveInOpers - Return true if SU has only value predecessors that are
2190 /// CopyFromReg from a virtual register.
2191 static bool hasOnlyLiveInOpers(const SUnit *SU) {
2192   bool RetVal = false;
2193   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2194        I != E; ++I) {
2195     if (I->isCtrl()) continue;
2196     const SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2197     if (PredSU->getNode() &&
2198         PredSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2199       unsigned Reg =
2200         cast<RegisterSDNode>(PredSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
2201       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2202         RetVal = true;
2203         continue;
2204       }
2205     }
2206     return false;
2207   }
2208   return RetVal;
2209 }
2210
2211 /// hasOnlyLiveOutUses - Return true if SU has only value successors that are
2212 /// CopyToReg to a virtual register. This SU def is probably a liveout and
2213 /// it has no other use. It should be scheduled closer to the terminator.
2214 static bool hasOnlyLiveOutUses(const SUnit *SU) {
2215   bool RetVal = false;
2216   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
2217        I != E; ++I) {
2218     if (I->isCtrl()) continue;
2219     const SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
2220     if (SuccSU->getNode() && SuccSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
2221       unsigned Reg =
2222         cast<RegisterSDNode>(SuccSU->getNode()->getOperand(1))->getReg();
2223       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2224         RetVal = true;
2225         continue;
2226       }
2227     }
2228     return false;
2229   }
2230   return RetVal;
2231 }
2232
2233 // Set isVRegCycle for a node with only live in opers and live out uses. Also
2234 // set isVRegCycle for its CopyFromReg operands.
2235 //
2236 // This is only relevant for single-block loops, in which case the VRegCycle
2237 // node is likely an induction variable in which the operand and target virtual
2238 // registers should be coalesced (e.g. pre/post increment values). Setting the
2239 // isVRegCycle flag helps the scheduler prioritize other uses of the same
2240 // CopyFromReg so that this node becomes the virtual register "kill". This
2241 // avoids interference between the values live in and out of the block and
2242 // eliminates a copy inside the loop.
2243 static void initVRegCycle(SUnit *SU) {
2244   if (DisableSchedVRegCycle)
2245     return;
2246
2247   if (!hasOnlyLiveInOpers(SU) || !hasOnlyLiveOutUses(SU))
2248     return;
2249
2250   DEBUG(dbgs() << "VRegCycle: SU(" << SU->NodeNum << ")\n");
2251
2252   SU->isVRegCycle = true;
2253
2254   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
2255        I != E; ++I) {
2256     if (I->isCtrl()) continue;
2257     I->getSUnit()->isVRegCycle = true;
2258   }
2259 }
2260
2261 // After scheduling the definition of a VRegCycle, clear the isVRegCycle flag of
2262 // CopyFromReg operands. We should no longer penalize other uses of this VReg.
2263 static void resetVRegCycle(SUnit *SU) {
2264   if (!SU->isVRegCycle)
2265     return;
2266
2267   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
2268        I != E; ++I) {
2269     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2270     SUnit *PredSU = I->getSUnit();
2271     if (PredSU->isVRegCycle) {
2272       assert(PredSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
2273              "VRegCycle def must be CopyFromReg");
2274       I->getSUnit()->isVRegCycle = 0;
2275     }
2276   }
2277 }
2278
2279 // Return true if this SUnit uses a CopyFromReg node marked as a VRegCycle. This
2280 // means a node that defines the VRegCycle has not been scheduled yet.
2281 static bool hasVRegCycleUse(const SUnit *SU) {
2282   // If this SU also defines the VReg, don't hoist it as a "use".
2283   if (SU->isVRegCycle)
2284     return false;
2285
2286   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(),E = SU->Preds.end();
2287        I != E; ++I) {
2288     if (I->isCtrl()) continue;  // ignore chain preds
2289     if (I->getSUnit()->isVRegCycle &&
2290         I->getSUnit()->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
2291       DEBUG(dbgs() << "  VReg cycle use: SU (" << SU->NodeNum << ")\n");
2292       return true;
2293     }
2294   }
2295   return false;
2296 }
2297
2298 // Check for either a dependence (latency) or resource (hazard) stall.
2299 //
2300 // Note: The ScheduleHazardRecognizer interface requires a non-const SU.
2301 static bool BUHasStall(SUnit *SU, int Height, RegReductionPQBase *SPQ) {
2302   if ((int)SPQ->getCurCycle() < Height) return true;
2303   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, 0)
2304       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2305     return true;
2306   return false;
2307 }
2308
2309 // Return -1 if left has higher priority, 1 if right has higher priority.
2310 // Return 0 if latency-based priority is equivalent.
2311 static int BUCompareLatency(SUnit *left, SUnit *right, bool checkPref,
2312                             RegReductionPQBase *SPQ) {
2313   // Scheduling an instruction that uses a VReg whose postincrement has not yet
2314   // been scheduled will induce a copy. Model this as an extra cycle of latency.
2315   int LPenalty = hasVRegCycleUse(left) ? 1 : 0;
2316   int RPenalty = hasVRegCycleUse(right) ? 1 : 0;
2317   int LHeight = (int)left->getHeight() + LPenalty;
2318   int RHeight = (int)right->getHeight() + RPenalty;
2319
2320   bool LStall = (!checkPref || left->SchedulingPref == Sched::ILP) &&
2321     BUHasStall(left, LHeight, SPQ);
2322   bool RStall = (!checkPref || right->SchedulingPref == Sched::ILP) &&
2323     BUHasStall(right, RHeight, SPQ);
2324
2325   // If scheduling one of the node will cause a pipeline stall, delay it.
2326   // If scheduling either one of the node will cause a pipeline stall, sort
2327   // them according to their height.
2328   if (LStall) {
2329     if (!RStall)
2330       return 1;
2331     if (LHeight != RHeight)
2332       return LHeight > RHeight ? 1 : -1;
2333   } else if (RStall)
2334     return -1;
2335
2336   // If either node is scheduling for latency, sort them by height/depth
2337   // and latency.
2338   if (!checkPref || (left->SchedulingPref == Sched::ILP ||
2339                      right->SchedulingPref == Sched::ILP)) {
2340     // If neither instruction stalls (!LStall && !RStall) and HazardRecognizer
2341     // is enabled, grouping instructions by cycle, then its height is already
2342     // covered so only its depth matters. We also reach this point if both stall
2343     // but have the same height.
2344     if (!SPQ->getHazardRec()->isEnabled()) {
2345       if (LHeight != RHeight)
2346         return LHeight > RHeight ? 1 : -1;
2347     }
2348     int LDepth = left->getDepth() - LPenalty;
2349     int RDepth = right->getDepth() - RPenalty;
2350     if (LDepth != RDepth) {
2351       DEBUG(dbgs() << "  Comparing latency of SU (" << left->NodeNum
2352             << ") depth " << LDepth << " vs SU (" << right->NodeNum
2353             << ") depth " << RDepth << "\n");
2354       return LDepth < RDepth ? 1 : -1;
2355     }
2356     if (left->Latency != right->Latency)
2357       return left->Latency > right->Latency ? 1 : -1;
2358   }
2359   return 0;
2360 }
2361
2362 static bool BURRSort(SUnit *left, SUnit *right, RegReductionPQBase *SPQ) {
2363   // Schedule physical register definitions close to their use. This is
2364   // motivated by microarchitectures that can fuse cmp+jump macro-ops. But as
2365   // long as shortening physreg live ranges is generally good, we can defer
2366   // creating a subtarget hook.
2367   if (!DisableSchedPhysRegJoin) {
2368     bool LHasPhysReg = left->hasPhysRegDefs;
2369     bool RHasPhysReg = right->hasPhysRegDefs;
2370     if (LHasPhysReg != RHasPhysReg) {
2371       #ifndef NDEBUG
2372       const char *const PhysRegMsg[] = {" has no physreg"," defines a physreg"};
2373       #endif
2374       DEBUG(dbgs() << "  SU (" << left->NodeNum << ") "
2375             << PhysRegMsg[LHasPhysReg] << " SU(" << right->NodeNum << ") "
2376             << PhysRegMsg[RHasPhysReg] << "\n");
2377       return LHasPhysReg < RHasPhysReg;
2378     }
2379   }
2380
2381   // Prioritize by Sethi-Ulmann number and push CopyToReg nodes down.
2382   unsigned LPriority = SPQ->getNodePriority(left);
2383   unsigned RPriority = SPQ->getNodePriority(right);
2384
2385   // Be really careful about hoisting call operands above previous calls.
2386   // Only allows it if it would reduce register pressure.
2387   if (left->isCall && right->isCallOp) {
2388     unsigned RNumVals = right->getNode()->getNumValues();
2389     RPriority = (RPriority > RNumVals) ? (RPriority - RNumVals) : 0;
2390   }
2391   if (right->isCall && left->isCallOp) {
2392     unsigned LNumVals = left->getNode()->getNumValues();
2393     LPriority = (LPriority > LNumVals) ? (LPriority - LNumVals) : 0;
2394   }
2395
2396   if (LPriority != RPriority)
2397     return LPriority > RPriority;
2398
2399   // One or both of the nodes are calls and their sethi-ullman numbers are the
2400   // same, then keep source order.
2401   if (left->isCall || right->isCall) {
2402     unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
2403     unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
2404
2405     // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
2406     // the preference.
2407     if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
2408       return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
2409   }
2410
2411   // Try schedule def + use closer when Sethi-Ullman numbers are the same.
2412   // e.g.
2413   // t1 = op t2, c1
2414   // t3 = op t4, c2
2415   //
2416   // and the following instructions are both ready.
2417   // t2 = op c3
2418   // t4 = op c4
2419   //
2420   // Then schedule t2 = op first.
2421   // i.e.
2422   // t4 = op c4
2423   // t2 = op c3
2424   // t1 = op t2, c1
2425   // t3 = op t4, c2
2426   //
2427   // This creates more short live intervals.
2428   unsigned LDist = closestSucc(left);
2429   unsigned RDist = closestSucc(right);
2430   if (LDist != RDist)
2431     return LDist < RDist;
2432
2433   // How many registers becomes live when the node is scheduled.
2434   unsigned LScratch = calcMaxScratches(left);
2435   unsigned RScratch = calcMaxScratches(right);
2436   if (LScratch != RScratch)
2437     return LScratch > RScratch;
2438
2439   // Comparing latency against a call makes little sense unless the node
2440   // is register pressure-neutral.
2441   if ((left->isCall && RPriority > 0) || (right->isCall && LPriority > 0))
2442     return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
2443
2444   // Do not compare latencies when one or both of the nodes are calls.
2445   if (!DisableSchedCycles &&
2446       !(left->isCall || right->isCall)) {
2447     int result = BUCompareLatency(left, right, false /*checkPref*/, SPQ);
2448     if (result != 0)
2449       return result > 0;
2450   }
2451   else {
2452     if (left->getHeight() != right->getHeight())
2453       return left->getHeight() > right->getHeight();
2454
2455     if (left->getDepth() != right->getDepth())
2456       return left->getDepth() < right->getDepth();
2457   }
2458
2459   assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId &&
2460          "NodeQueueId cannot be zero");
2461   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
2462 }
2463
2464 // Bottom up
2465 bool bu_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2466   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2467     return res > 0;
2468
2469   return BURRSort(left, right, SPQ);
2470 }
2471
2472 // Source order, otherwise bottom up.
2473 bool src_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2474   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2475     return res > 0;
2476
2477   unsigned LOrder = SPQ->getNodeOrdering(left);
2478   unsigned ROrder = SPQ->getNodeOrdering(right);
2479
2480   // Prefer an ordering where the lower the non-zero order number, the higher
2481   // the preference.
2482   if ((LOrder || ROrder) && LOrder != ROrder)
2483     return LOrder != 0 && (LOrder < ROrder || ROrder == 0);
2484
2485   return BURRSort(left, right, SPQ);
2486 }
2487
2488 // If the time between now and when the instruction will be ready can cover
2489 // the spill code, then avoid adding it to the ready queue. This gives long
2490 // stalls highest priority and allows hoisting across calls. It should also
2491 // speed up processing the available queue.
2492 bool hybrid_ls_rr_sort::isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const {
2493   static const unsigned ReadyDelay = 3;
2494
2495   if (SPQ->MayReduceRegPressure(SU)) return true;
2496
2497   if (SU->getHeight() > (CurCycle + ReadyDelay)) return false;
2498
2499   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, -ReadyDelay)
2500       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2501     return false;
2502
2503   return true;
2504 }
2505
2506 // Return true if right should be scheduled with higher priority than left.
2507 bool hybrid_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2508   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2509     return res > 0;
2510
2511   if (left->isCall || right->isCall)
2512     // No way to compute latency of calls.
2513     return BURRSort(left, right, SPQ);
2514
2515   bool LHigh = SPQ->HighRegPressure(left);
2516   bool RHigh = SPQ->HighRegPressure(right);
2517   // Avoid causing spills. If register pressure is high, schedule for
2518   // register pressure reduction.
2519   if (LHigh && !RHigh) {
2520     DEBUG(dbgs() << "  pressure SU(" << left->NodeNum << ") > SU("
2521           << right->NodeNum << ")\n");
2522     return true;
2523   }
2524   else if (!LHigh && RHigh) {
2525     DEBUG(dbgs() << "  pressure SU(" << right->NodeNum << ") > SU("
2526           << left->NodeNum << ")\n");
2527     return false;
2528   }
2529   if (!LHigh && !RHigh) {
2530     int result = BUCompareLatency(left, right, true /*checkPref*/, SPQ);
2531     if (result != 0)
2532       return result > 0;
2533   }
2534   return BURRSort(left, right, SPQ);
2535 }
2536
2537 // Schedule as many instructions in each cycle as possible. So don't make an
2538 // instruction available unless it is ready in the current cycle.
2539 bool ilp_ls_rr_sort::isReady(SUnit *SU, unsigned CurCycle) const {
2540   if (SU->getHeight() > CurCycle) return false;
2541
2542   if (SPQ->getHazardRec()->getHazardType(SU, 0)
2543       != ScheduleHazardRecognizer::NoHazard)
2544     return false;
2545
2546   return true;
2547 }
2548
2549 static bool canEnableCoalescing(SUnit *SU) {
2550   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
2551   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
2552     // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
2553     // avoid spilling.
2554     return true;
2555
2556   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2557       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG ||
2558       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG)
2559     // EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG nodes should be
2560     // close to their uses to facilitate coalescing.
2561     return true;
2562
2563   if (SU->NumPreds == 0 && SU->NumSuccs != 0)
2564     // If SU does not have a register def, schedule it close to its uses
2565     // because it does not lengthen any live ranges.
2566     return true;
2567
2568   return false;
2569 }
2570
2571 // list-ilp is currently an experimental scheduler that allows various
2572 // heuristics to be enabled prior to the normal register reduction logic.
2573 bool ilp_ls_rr_sort::operator()(SUnit *left, SUnit *right) const {
2574   if (int res = checkSpecialNodes(left, right))
2575     return res > 0;
2576
2577   if (left->isCall || right->isCall)
2578     // No way to compute latency of calls.
2579     return BURRSort(left, right, SPQ);
2580
2581   unsigned LLiveUses = 0, RLiveUses = 0;
2582   int LPDiff = 0, RPDiff = 0;
2583   if (!DisableSchedRegPressure || !DisableSchedLiveUses) {
2584     LPDiff = SPQ->RegPressureDiff(left, LLiveUses);
2585     RPDiff = SPQ->RegPressureDiff(right, RLiveUses);
2586   }
2587   if (!DisableSchedRegPressure && LPDiff != RPDiff) {
2588     DEBUG(dbgs() << "RegPressureDiff SU(" << left->NodeNum << "): " << LPDiff
2589           << " != SU(" << right->NodeNum << "): " << RPDiff << "\n");
2590     return LPDiff > RPDiff;
2591   }
2592
2593   if (!DisableSchedRegPressure && (LPDiff > 0 || RPDiff > 0)) {
2594     bool LReduce = canEnableCoalescing(left);
2595     bool RReduce = canEnableCoalescing(right);
2596     if (LReduce && !RReduce) return false;
2597     if (RReduce && !LReduce) return true;
2598   }
2599
2600   if (!DisableSchedLiveUses && (LLiveUses != RLiveUses)) {
2601     DEBUG(dbgs() << "Live uses SU(" << left->NodeNum << "): " << LLiveUses
2602           << " != SU(" << right->NodeNum << "): " << RLiveUses << "\n");
2603     return LLiveUses < RLiveUses;
2604   }
2605
2606   if (!DisableSchedStalls) {
2607     bool LStall = BUHasStall(left, left->getHeight(), SPQ);
2608     bool RStall = BUHasStall(right, right->getHeight(), SPQ);
2609     if (LStall != RStall)
2610       return left->getHeight() > right->getHeight();
2611   }
2612
2613   if (!DisableSchedCriticalPath) {
2614     int spread = (int)left->getDepth() - (int)right->getDepth();
2615     if (std::abs(spread) > MaxReorderWindow) {
2616       DEBUG(dbgs() << "Depth of SU(" << left->NodeNum << "): "
2617             << left->getDepth() << " != SU(" << right->NodeNum << "): "
2618             << right->getDepth() << "\n");
2619       return left->getDepth() < right->getDepth();
2620     }
2621   }
2622
2623   if (!DisableSchedHeight && left->getHeight() != right->getHeight()) {
2624     int spread = (int)left->getHeight() - (int)right->getHeight();
2625     if (std::abs(spread) > MaxReorderWindow)
2626       return left->getHeight() > right->getHeight();
2627   }
2628
2629   return BURRSort(left, right, SPQ);
2630 }
2631
2632 void RegReductionPQBase::initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) {
2633   SUnits = &sunits;
2634   // Add pseudo dependency edges for two-address nodes.
2635   if (!Disable2AddrHack)
2636     AddPseudoTwoAddrDeps();
2637   // Reroute edges to nodes with multiple uses.
2638   if (!TracksRegPressure && !SrcOrder)
2639     PrescheduleNodesWithMultipleUses();
2640   // Calculate node priorities.
2641   CalculateSethiUllmanNumbers();
2642
2643   // For single block loops, mark nodes that look like canonical IV increments.
2644   if (scheduleDAG->BB->isSuccessor(scheduleDAG->BB)) {
2645     for (unsigned i = 0, e = sunits.size(); i != e; ++i) {
2646       initVRegCycle(&sunits[i]);
2647     }
2648   }
2649 }
2650
2651 //===----------------------------------------------------------------------===//
2652 //                    Preschedule for Register Pressure
2653 //===----------------------------------------------------------------------===//
2654
2655 bool RegReductionPQBase::canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op) {
2656   if (SU->isTwoAddress) {
2657     unsigned Opc = SU->getNode()->getMachineOpcode();
2658     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Opc);
2659     unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
2660     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands() - NumRes;
2661     for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
2662       if (MCID.getOperandConstraint(i+NumRes, MCOI::TIED_TO) != -1) {
2663         SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(i).getNode();
2664         if (DU->getNodeId() != -1 &&
2665             Op->OrigNode == &(*SUnits)[DU->getNodeId()])
2666           return true;
2667       }
2668     }
2669   }
2670   return false;
2671 }
2672
2673 /// canClobberReachingPhysRegUse - True if SU would clobber one of it's
2674 /// successor's explicit physregs whose definition can reach DepSU.
2675 /// i.e. DepSU should not be scheduled above SU.
2676 static bool canClobberReachingPhysRegUse(const SUnit *DepSU, const SUnit *SU,
2677                                          ScheduleDAGRRList *scheduleDAG,
2678                                          const TargetInstrInfo *TII,
2679                                          const TargetRegisterInfo *TRI) {
2680   const uint16_t *ImpDefs
2681     = TII->get(SU->getNode()->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2682   const uint32_t *RegMask = getNodeRegMask(SU->getNode());
2683   if(!ImpDefs && !RegMask)
2684     return false;
2685
2686   for (SUnit::const_succ_iterator SI = SU->Succs.begin(), SE = SU->Succs.end();
2687        SI != SE; ++SI) {
2688     SUnit *SuccSU = SI->getSUnit();
2689     for (SUnit::const_pred_iterator PI = SuccSU->Preds.begin(),
2690            PE = SuccSU->Preds.end(); PI != PE; ++PI) {
2691       if (!PI->isAssignedRegDep())
2692         continue;
2693
2694       if (RegMask && MachineOperand::clobbersPhysReg(RegMask, PI->getReg()) &&
2695           scheduleDAG->IsReachable(DepSU, PI->getSUnit()))
2696         return true;
2697
2698       if (ImpDefs)
2699         for (const uint16_t *ImpDef = ImpDefs; *ImpDef; ++ImpDef)
2700           // Return true if SU clobbers this physical register use and the
2701           // definition of the register reaches from DepSU. IsReachable queries
2702           // a topological forward sort of the DAG (following the successors).
2703           if (TRI->regsOverlap(*ImpDef, PI->getReg()) &&
2704               scheduleDAG->IsReachable(DepSU, PI->getSUnit()))
2705             return true;
2706     }
2707   }
2708   return false;
2709 }
2710
2711 /// canClobberPhysRegDefs - True if SU would clobber one of SuccSU's
2712 /// physical register defs.
2713 static bool canClobberPhysRegDefs(const SUnit *SuccSU, const SUnit *SU,
2714                                   const TargetInstrInfo *TII,
2715                                   const TargetRegisterInfo *TRI) {
2716   SDNode *N = SuccSU->getNode();
2717   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
2718   const uint16_t *ImpDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2719   assert(ImpDefs && "Caller should check hasPhysRegDefs");
2720   for (const SDNode *SUNode = SU->getNode(); SUNode;
2721        SUNode = SUNode->getGluedNode()) {
2722     if (!SUNode->isMachineOpcode())
2723       continue;
2724     const uint16_t *SUImpDefs =
2725       TII->get(SUNode->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
2726     const uint32_t *SURegMask = getNodeRegMask(SUNode);
2727     if (!SUImpDefs && !SURegMask)
2728       continue;
2729     for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
2730       EVT VT = N->getValueType(i);
2731       if (VT == MVT::Glue || VT == MVT::Other)
2732         continue;
2733       if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
2734         continue;
2735       unsigned Reg = ImpDefs[i - NumDefs];
2736       if (SURegMask && MachineOperand::clobbersPhysReg(SURegMask, Reg))
2737         return true;
2738       if (!SUImpDefs)
2739         continue;
2740       for (;*SUImpDefs; ++SUImpDefs) {
2741         unsigned SUReg = *SUImpDefs;
2742         if (TRI->regsOverlap(Reg, SUReg))
2743           return true;
2744       }
2745     }
2746   }
2747   return false;
2748 }
2749
2750 /// PrescheduleNodesWithMultipleUses - Nodes with multiple uses
2751 /// are not handled well by the general register pressure reduction
2752 /// heuristics. When presented with code like this:
2753 ///
2754 ///      N
2755 ///    / |
2756 ///   /  |
2757 ///  U  store
2758 ///  |
2759 /// ...
2760 ///
2761 /// the heuristics tend to push the store up, but since the
2762 /// operand of the store has another use (U), this would increase
2763 /// the length of that other use (the U->N edge).
2764 ///
2765 /// This function transforms code like the above to route U's
2766 /// dependence through the store when possible, like this:
2767 ///
2768 ///      N
2769 ///      ||
2770 ///      ||
2771 ///     store
2772 ///       |
2773 ///       U
2774 ///       |
2775 ///      ...
2776 ///
2777 /// This results in the store being scheduled immediately
2778 /// after N, which shortens the U->N live range, reducing
2779 /// register pressure.
2780 ///
2781 void RegReductionPQBase::PrescheduleNodesWithMultipleUses() {
2782   // Visit all the nodes in topological order, working top-down.
2783   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
2784     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
2785     // For now, only look at nodes with no data successors, such as stores.
2786     // These are especially important, due to the heuristics in
2787     // getNodePriority for nodes with no data successors.
2788     if (SU->NumSuccs != 0)
2789       continue;
2790     // For now, only look at nodes with exactly one data predecessor.
2791     if (SU->NumPreds != 1)
2792       continue;
2793     // Avoid prescheduling copies to virtual registers, which don't behave
2794     // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
2795     if (SDNode *N = SU->getNode())
2796       if (N->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
2797           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
2798             (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
2799         continue;
2800
2801     // Locate the single data predecessor.
2802     SUnit *PredSU = 0;
2803     for (SUnit::const_pred_iterator II = SU->Preds.begin(),
2804          EE = SU->Preds.end(); II != EE; ++II)
2805       if (!II->isCtrl()) {
2806         PredSU = II->getSUnit();
2807         break;
2808       }
2809     assert(PredSU);
2810
2811     // Don't rewrite edges that carry physregs, because that requires additional
2812     // support infrastructure.
2813     if (PredSU->hasPhysRegDefs)
2814       continue;
2815     // Short-circuit the case where SU is PredSU's only data successor.
2816     if (PredSU->NumSuccs == 1)
2817       continue;
2818     // Avoid prescheduling to copies from virtual registers, which don't behave
2819     // like other nodes from the perspective of scheduling heuristics.
2820     if (SDNode *N = SU->getNode())
2821       if (N->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
2822           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister
2823             (cast<RegisterSDNode>(N->getOperand(1))->getReg()))
2824         continue;
2825
2826     // Perform checks on the successors of PredSU.
2827     for (SUnit::const_succ_iterator II = PredSU->Succs.begin(),
2828          EE = PredSU->Succs.end(); II != EE; ++II) {
2829       SUnit *PredSuccSU = II->getSUnit();
2830       if (PredSuccSU == SU) continue;
2831       // If PredSU has another successor with no data successors, for
2832       // now don't attempt to choose either over the other.
2833       if (PredSuccSU->NumSuccs == 0)
2834         goto outer_loop_continue;
2835       // Don't break physical register dependencies.
2836       if (SU->hasPhysRegClobbers && PredSuccSU->hasPhysRegDefs)
2837         if (canClobberPhysRegDefs(PredSuccSU, SU, TII, TRI))
2838           goto outer_loop_continue;
2839       // Don't introduce graph cycles.
2840       if (scheduleDAG->IsReachable(SU, PredSuccSU))
2841         goto outer_loop_continue;
2842     }
2843
2844     // Ok, the transformation is safe and the heuristics suggest it is
2845     // profitable. Update the graph.
2846     DEBUG(dbgs() << "    Prescheduling SU #" << SU->NodeNum
2847                  << " next to PredSU #" << PredSU->NodeNum
2848                  << " to guide scheduling in the presence of multiple uses\n");
2849     for (unsigned i = 0; i != PredSU->Succs.size(); ++i) {
2850       SDep Edge = PredSU->Succs[i];
2851       assert(!Edge.isAssignedRegDep());
2852       SUnit *SuccSU = Edge.getSUnit();
2853       if (SuccSU != SU) {
2854         Edge.setSUnit(PredSU);
2855         scheduleDAG->RemovePred(SuccSU, Edge);
2856         scheduleDAG->AddPred(SU, Edge);
2857         Edge.setSUnit(SU);
2858         scheduleDAG->AddPred(SuccSU, Edge);
2859         --i;
2860       }
2861     }
2862   outer_loop_continue:;
2863   }
2864 }
2865
2866 /// AddPseudoTwoAddrDeps - If two nodes share an operand and one of them uses
2867 /// it as a def&use operand. Add a pseudo control edge from it to the other
2868 /// node (if it won't create a cycle) so the two-address one will be scheduled
2869 /// first (lower in the schedule). If both nodes are two-address, favor the
2870 /// one that has a CopyToReg use (more likely to be a loop induction update).
2871 /// If both are two-address, but one is commutable while the other is not
2872 /// commutable, favor the one that's not commutable.
2873 void RegReductionPQBase::AddPseudoTwoAddrDeps() {
2874   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
2875     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
2876     if (!SU->isTwoAddress)
2877       continue;
2878
2879     SDNode *Node = SU->getNode();
2880     if (!Node || !Node->isMachineOpcode() || SU->getNode()->getGluedNode())
2881       continue;
2882
2883     bool isLiveOut = hasOnlyLiveOutUses(SU);
2884     unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
2885     const MCInstrDesc &MCID = TII->get(Opc);
2886     unsigned NumRes = MCID.getNumDefs();
2887     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands() - NumRes;
2888     for (unsigned j = 0; j != NumOps; ++j) {
2889       if (MCID.getOperandConstraint(j+NumRes, MCOI::TIED_TO) == -1)
2890         continue;
2891       SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(j).getNode();
2892       if (DU->getNodeId() == -1)
2893         continue;
2894       const SUnit *DUSU = &(*SUnits)[DU->getNodeId()];
2895       if (!DUSU) continue;
2896       for (SUnit::const_succ_iterator I = DUSU->Succs.begin(),
2897            E = DUSU->Succs.end(); I != E; ++I) {
2898         if (I->isCtrl()) continue;
2899         SUnit *SuccSU = I->getSUnit();
2900         if (SuccSU == SU)
2901           continue;
2902         // Be conservative. Ignore if nodes aren't at roughly the same
2903         // depth and height.
2904         if (SuccSU->getHeight() < SU->getHeight() &&
2905             (SU->getHeight() - SuccSU->getHeight()) > 1)
2906           continue;
2907         // Skip past COPY_TO_REGCLASS nodes, so that the pseudo edge
2908         // constrains whatever is using the copy, instead of the copy
2909         // itself. In the case that the copy is coalesced, this
2910         // preserves the intent of the pseudo two-address heurietics.
2911         while (SuccSU->Succs.size() == 1 &&
2912                SuccSU->getNode()->isMachineOpcode() &&
2913                SuccSU->getNode()->getMachineOpcode() ==
2914                  TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS)
2915           SuccSU = SuccSU->Succs.front().getSUnit();
2916         // Don't constrain non-instruction nodes.
2917         if (!SuccSU->getNode() || !SuccSU->getNode()->isMachineOpcode())
2918           continue;
2919         // Don't constrain nodes with physical register defs if the
2920         // predecessor can clobber them.
2921         if (SuccSU->hasPhysRegDefs && SU->hasPhysRegClobbers) {
2922           if (canClobberPhysRegDefs(SuccSU, SU, TII, TRI))
2923             continue;
2924         }
2925         // Don't constrain EXTRACT_SUBREG, INSERT_SUBREG, and SUBREG_TO_REG;
2926         // these may be coalesced away. We want them close to their uses.
2927         unsigned SuccOpc = SuccSU->getNode()->getMachineOpcode();
2928         if (SuccOpc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
2929             SuccOpc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
2930             SuccOpc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG)
2931           continue;
2932         if (!canClobberReachingPhysRegUse(SuccSU, SU, scheduleDAG, TII, TRI) &&
2933             (!canClobber(SuccSU, DUSU) ||
2934              (isLiveOut && !hasOnlyLiveOutUses(SuccSU)) ||
2935              (!SU->isCommutable && SuccSU->isCommutable)) &&
2936             !scheduleDAG->IsReachable(SuccSU, SU)) {
2937           DEBUG(dbgs() << "    Adding a pseudo-two-addr edge from SU #"
2938                        << SU->NodeNum << " to SU #" << SuccSU->NodeNum << "\n");
2939           scheduleDAG->AddPred(SU, SDep(SuccSU, SDep::Order, /*Latency=*/0,
2940                                         /*Reg=*/0, /*isNormalMemory=*/false,
2941                                         /*isMustAlias=*/false,
2942                                         /*isArtificial=*/true));
2943         }
2944       }
2945     }
2946   }
2947 }
2948
2949 //===----------------------------------------------------------------------===//
2950 //                         Public Constructor Functions
2951 //===----------------------------------------------------------------------===//
2952
2953 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2954 llvm::createBURRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2955                                  CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2956   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2957   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2958   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2959
2960   BURegReductionPriorityQueue *PQ =
2961     new BURegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, false, TII, TRI, 0);
2962   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ, OptLevel);
2963   PQ->setScheduleDAG(SD);
2964   return SD;
2965 }
2966
2967 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2968 llvm::createSourceListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2969                                    CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2970   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2971   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2972   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2973
2974   SrcRegReductionPriorityQueue *PQ =
2975     new SrcRegReductionPriorityQueue(*IS->MF, false, true, TII, TRI, 0);
2976   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, false, PQ, OptLevel);
2977   PQ->setScheduleDAG(SD);
2978   return SD;
2979 }
2980
2981 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2982 llvm::createHybridListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2983                                    CodeGenOpt::Level OptLevel) {
2984   const TargetMachine &TM = IS->TM;
2985   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
2986   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
2987   const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
2988
2989   HybridBURRPriorityQueue *PQ =
2990     new HybridBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, false, TII, TRI, TLI);
2991
2992   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ, OptLevel);
2993   PQ->setScheduleDAG(SD);
2994   return SD;
2995 }
2996
2997 llvm::ScheduleDAGSDNodes *
2998 llvm::createILPListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
2999                                 CodeGenOpt::Level OptLevel) {
3000   const TargetMachine &TM = IS->TM;
3001   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
3002   const TargetRegisterInfo *TRI = TM.getRegisterInfo();
3003   const TargetLowering *TLI = &IS->getTargetLowering();
3004
3005   ILPBURRPriorityQueue *PQ =
3006     new ILPBURRPriorityQueue(*IS->MF, true, false, TII, TRI, TLI);
3007   ScheduleDAGRRList *SD = new ScheduleDAGRRList(*IS->MF, true, PQ, OptLevel);
3008   PQ->setScheduleDAG(SD);
3009   return SD;
3010 }