d21b72d355408f5d5e4976940819cda3d2201fc9
[oota-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 "llvm/CodeGen/ScheduleDAGSDNodes.h"
20 #include "llvm/CodeGen/SchedulerRegistry.h"
21 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/Target/TargetData.h"
23 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
24 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
25 #include "llvm/Support/Debug.h"
26 #include "llvm/Support/Compiler.h"
27 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
28 #include "llvm/ADT/PriorityQueue.h"
29 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
30 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
32 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
33 #include <climits>
34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
35 using namespace llvm;
36
37 STATISTIC(NumBacktracks, "Number of times scheduler backtracked");
38 STATISTIC(NumUnfolds,    "Number of nodes unfolded");
39 STATISTIC(NumDups,       "Number of duplicated nodes");
40 STATISTIC(NumCCCopies,   "Number of cross class copies");
41
42 static RegisterScheduler
43   burrListDAGScheduler("list-burr",
44                        "Bottom-up register reduction list scheduling",
45                        createBURRListDAGScheduler);
46 static RegisterScheduler
47   tdrListrDAGScheduler("list-tdrr",
48                        "Top-down register reduction list scheduling",
49                        createTDRRListDAGScheduler);
50
51 namespace {
52 //===----------------------------------------------------------------------===//
53 /// ScheduleDAGRRList - The actual register reduction list scheduler
54 /// implementation.  This supports both top-down and bottom-up scheduling.
55 ///
56 class VISIBILITY_HIDDEN ScheduleDAGRRList : public ScheduleDAGSDNodes {
57 private:
58   /// isBottomUp - This is true if the scheduling problem is bottom-up, false if
59   /// it is top-down.
60   bool isBottomUp;
61
62   /// Fast - True if we are performing fast scheduling.
63   ///
64   bool Fast;
65   
66   /// AvailableQueue - The priority queue to use for the available SUnits.
67   SchedulingPriorityQueue *AvailableQueue;
68
69   /// LiveRegDefs - A set of physical registers and their definition
70   /// that are "live". These nodes must be scheduled before any other nodes that
71   /// modifies the registers can be scheduled.
72   unsigned NumLiveRegs;
73   std::vector<SUnit*> LiveRegDefs;
74   std::vector<unsigned> LiveRegCycles;
75
76 public:
77   ScheduleDAGRRList(SelectionDAG *dag, MachineBasicBlock *bb,
78                     const TargetMachine &tm, bool isbottomup, bool f,
79                     SchedulingPriorityQueue *availqueue)
80     : ScheduleDAGSDNodes(dag, bb, tm), isBottomUp(isbottomup), Fast(f),
81       AvailableQueue(availqueue) {
82     }
83
84   ~ScheduleDAGRRList() {
85     delete AvailableQueue;
86   }
87
88   void Schedule();
89
90   /// IsReachable - Checks if SU is reachable from TargetSU.
91   bool IsReachable(const SUnit *SU, const SUnit *TargetSU);
92
93   /// willCreateCycle - Returns true if adding an edge from SU to TargetSU will
94   /// create a cycle.
95   bool WillCreateCycle(SUnit *SU, SUnit *TargetSU);
96
97   /// AddPred - This adds the specified node X as a predecessor of 
98   /// the current node Y if not already.
99   /// This returns true if this is a new predecessor.
100   /// Updates the topological ordering if required.
101   bool AddPred(SUnit *Y, SUnit *X, bool isCtrl, bool isSpecial,
102                unsigned PhyReg = 0, int Cost = 1);
103
104   /// RemovePred - This removes the specified node N from the predecessors of 
105   /// the current node M. Updates the topological ordering if required.
106   bool RemovePred(SUnit *M, SUnit *N, bool isCtrl, bool isSpecial);
107
108 private:
109   void ReleasePred(SUnit *SU, SUnit *PredSU, bool isChain);
110   void ReleaseSucc(SUnit *SU, SUnit *SuccSU, bool isChain);
111   void CapturePred(SUnit*, SUnit*, bool);
112   void ScheduleNodeBottomUp(SUnit*, unsigned);
113   void ScheduleNodeTopDown(SUnit*, unsigned);
114   void UnscheduleNodeBottomUp(SUnit*);
115   void BacktrackBottomUp(SUnit*, unsigned, unsigned&);
116   SUnit *CopyAndMoveSuccessors(SUnit*);
117   void InsertCCCopiesAndMoveSuccs(SUnit*, unsigned,
118                                   const TargetRegisterClass*,
119                                   const TargetRegisterClass*,
120                                   SmallVector<SUnit*, 2>&);
121   bool DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit*, SmallVector<unsigned, 4>&);
122   void ListScheduleTopDown();
123   void ListScheduleBottomUp();
124   void CommuteNodesToReducePressure();
125
126
127   /// CreateNewSUnit - Creates a new SUnit and returns a pointer to it.
128   /// Updates the topological ordering if required.
129   SUnit *CreateNewSUnit(SDNode *N) {
130     SUnit *NewNode = NewSUnit(N);
131     // Update the topological ordering.
132     if (NewNode->NodeNum >= Node2Index.size())
133       InitDAGTopologicalSorting();
134     return NewNode;
135   }
136
137   /// CreateClone - Creates a new SUnit from an existing one.
138   /// Updates the topological ordering if required.
139   SUnit *CreateClone(SUnit *N) {
140     SUnit *NewNode = Clone(N);
141     // Update the topological ordering.
142     if (NewNode->NodeNum >= Node2Index.size())
143       InitDAGTopologicalSorting();
144     return NewNode;
145   }
146
147   /// Functions for preserving the topological ordering
148   /// even after dynamic insertions of new edges.
149   /// This allows a very fast implementation of IsReachable.
150
151   /// InitDAGTopologicalSorting - create the initial topological 
152   /// ordering from the DAG to be scheduled.
153   void InitDAGTopologicalSorting();
154
155   /// DFS - make a DFS traversal and mark all nodes affected by the 
156   /// edge insertion. These nodes will later get new topological indexes
157   /// by means of the Shift method.
158   void DFS(const SUnit *SU, int UpperBound, bool& HasLoop);
159
160   /// Shift - reassign topological indexes for the nodes in the DAG
161   /// to preserve the topological ordering.
162   void Shift(BitVector& Visited, int LowerBound, int UpperBound);
163
164   /// Allocate - assign the topological index to the node n.
165   void Allocate(int n, int index);
166
167   /// Index2Node - Maps topological index to the node number.
168   std::vector<int> Index2Node;
169   /// Node2Index - Maps the node number to its topological index.
170   std::vector<int> Node2Index;
171   /// Visited - a set of nodes visited during a DFS traversal.
172   BitVector Visited;
173 };
174 }  // end anonymous namespace
175
176
177 /// Schedule - Schedule the DAG using list scheduling.
178 void ScheduleDAGRRList::Schedule() {
179   DOUT << "********** List Scheduling **********\n";
180
181   NumLiveRegs = 0;
182   LiveRegDefs.resize(TRI->getNumRegs(), NULL);  
183   LiveRegCycles.resize(TRI->getNumRegs(), 0);
184
185   // Build scheduling units.
186   BuildSchedUnits();
187
188   DEBUG(for (unsigned su = 0, e = SUnits.size(); su != e; ++su)
189           SUnits[su].dumpAll(this));
190   if (!Fast) {
191     CalculateDepths();
192     CalculateHeights();
193   }
194   InitDAGTopologicalSorting();
195
196   AvailableQueue->initNodes(SUnits);
197   
198   // Execute the actual scheduling loop Top-Down or Bottom-Up as appropriate.
199   if (isBottomUp)
200     ListScheduleBottomUp();
201   else
202     ListScheduleTopDown();
203   
204   AvailableQueue->releaseState();
205
206   if (!Fast)
207     CommuteNodesToReducePressure();
208 }
209
210 /// CommuteNodesToReducePressure - If a node is two-address and commutable, and
211 /// it is not the last use of its first operand, add it to the CommuteSet if
212 /// possible. It will be commuted when it is translated to a MI.
213 void ScheduleDAGRRList::CommuteNodesToReducePressure() {
214   SmallPtrSet<SUnit*, 4> OperandSeen;
215   for (unsigned i = Sequence.size(); i != 0; ) {
216     --i;
217     SUnit *SU = Sequence[i];
218     if (!SU || !SU->getNode()) continue;
219     if (SU->isCommutable) {
220       unsigned Opc = SU->getNode()->getMachineOpcode();
221       const TargetInstrDesc &TID = TII->get(Opc);
222       unsigned NumRes = TID.getNumDefs();
223       unsigned NumOps = TID.getNumOperands() - NumRes;
224       for (unsigned j = 0; j != NumOps; ++j) {
225         if (TID.getOperandConstraint(j+NumRes, TOI::TIED_TO) == -1)
226           continue;
227
228         SDNode *OpN = SU->getNode()->getOperand(j).getNode();
229         SUnit *OpSU = isPassiveNode(OpN) ? NULL : &SUnits[OpN->getNodeId()];
230         if (OpSU && OperandSeen.count(OpSU) == 1) {
231           // Ok, so SU is not the last use of OpSU, but SU is two-address so
232           // it will clobber OpSU. Try to commute SU if no other source operands
233           // are live below.
234           bool DoCommute = true;
235           for (unsigned k = 0; k < NumOps; ++k) {
236             if (k != j) {
237               OpN = SU->getNode()->getOperand(k).getNode();
238               OpSU = isPassiveNode(OpN) ? NULL : &SUnits[OpN->getNodeId()];
239               if (OpSU && OperandSeen.count(OpSU) == 1) {
240                 DoCommute = false;
241                 break;
242               }
243             }
244           }
245           if (DoCommute)
246             CommuteSet.insert(SU->getNode());
247         }
248
249         // Only look at the first use&def node for now.
250         break;
251       }
252     }
253
254     for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
255          I != E; ++I) {
256       if (!I->isCtrl)
257         OperandSeen.insert(I->Dep->OrigNode);
258     }
259   }
260 }
261
262 //===----------------------------------------------------------------------===//
263 //  Bottom-Up Scheduling
264 //===----------------------------------------------------------------------===//
265
266 /// ReleasePred - Decrement the NumSuccsLeft count of a predecessor. Add it to
267 /// the AvailableQueue if the count reaches zero. Also update its cycle bound.
268 void ScheduleDAGRRList::ReleasePred(SUnit *SU, SUnit *PredSU, bool isChain) {
269   --PredSU->NumSuccsLeft;
270   
271 #ifndef NDEBUG
272   if (PredSU->NumSuccsLeft < 0) {
273     cerr << "*** Scheduling failed! ***\n";
274     PredSU->dump(this);
275     cerr << " has been released too many times!\n";
276     assert(0);
277   }
278 #endif
279   
280   // Compute how many cycles it will be before this actually becomes
281   // available.  This is the max of the start time of all predecessors plus
282   // their latencies.
283   // If this is a token edge, we don't need to wait for the latency of the
284   // preceeding instruction (e.g. a long-latency load) unless there is also
285   // some other data dependence.
286   unsigned PredDoneCycle = SU->Cycle;
287   if (!isChain)
288     PredDoneCycle += PredSU->Latency;
289   else if (SU->Latency)
290     PredDoneCycle += 1;
291   PredSU->CycleBound = std::max(PredSU->CycleBound, PredDoneCycle);
292
293   if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
294     PredSU->isAvailable = true;
295     AvailableQueue->push(PredSU);
296   }
297 }
298
299 /// ScheduleNodeBottomUp - Add the node to the schedule. Decrement the pending
300 /// count of its predecessors. If a predecessor pending count is zero, add it to
301 /// the Available queue.
302 void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeBottomUp(SUnit *SU, unsigned CurCycle) {
303   DOUT << "*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ";
304   DEBUG(SU->dump(this));
305
306   SU->Cycle = CurCycle;
307   Sequence.push_back(SU);
308
309   // Bottom up: release predecessors
310   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
311        I != E; ++I) {
312     ReleasePred(SU, I->Dep, I->isCtrl);
313     if (I->Cost < 0)  {
314       // This is a physical register dependency and it's impossible or
315       // expensive to copy the register. Make sure nothing that can 
316       // clobber the register is scheduled between the predecessor and
317       // this node.
318       if (!LiveRegDefs[I->Reg]) {
319         ++NumLiveRegs;
320         LiveRegDefs[I->Reg] = I->Dep;
321         LiveRegCycles[I->Reg] = CurCycle;
322       }
323     }
324   }
325
326   // Release all the implicit physical register defs that are live.
327   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
328        I != E; ++I) {
329     if (I->Cost < 0)  {
330       if (LiveRegCycles[I->Reg] == I->Dep->Cycle) {
331         assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
332         assert(LiveRegDefs[I->Reg] == SU &&
333                "Physical register dependency violated?");
334         --NumLiveRegs;
335         LiveRegDefs[I->Reg] = NULL;
336         LiveRegCycles[I->Reg] = 0;
337       }
338     }
339   }
340
341   SU->isScheduled = true;
342   AvailableQueue->ScheduledNode(SU);
343 }
344
345 /// CapturePred - This does the opposite of ReleasePred. Since SU is being
346 /// unscheduled, incrcease the succ left count of its predecessors. Remove
347 /// them from AvailableQueue if necessary.
348 void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SUnit *PredSU, SUnit *SU, bool isChain) {  
349   unsigned CycleBound = 0;
350   for (SUnit::succ_iterator I = PredSU->Succs.begin(), E = PredSU->Succs.end();
351        I != E; ++I) {
352     if (I->Dep == SU)
353       continue;
354     CycleBound = std::max(CycleBound,
355                           I->Dep->Cycle + PredSU->Latency);
356   }
357
358   if (PredSU->isAvailable) {
359     PredSU->isAvailable = false;
360     if (!PredSU->isPending)
361       AvailableQueue->remove(PredSU);
362   }
363
364   PredSU->CycleBound = CycleBound;
365   ++PredSU->NumSuccsLeft;
366 }
367
368 /// UnscheduleNodeBottomUp - Remove the node from the schedule, update its and
369 /// its predecessor states to reflect the change.
370 void ScheduleDAGRRList::UnscheduleNodeBottomUp(SUnit *SU) {
371   DOUT << "*** Unscheduling [" << SU->Cycle << "]: ";
372   DEBUG(SU->dump(this));
373
374   AvailableQueue->UnscheduledNode(SU);
375
376   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
377        I != E; ++I) {
378     CapturePred(I->Dep, SU, I->isCtrl);
379     if (I->Cost < 0 && SU->Cycle == LiveRegCycles[I->Reg])  {
380       assert(NumLiveRegs > 0 && "NumLiveRegs is already zero!");
381       assert(LiveRegDefs[I->Reg] == I->Dep &&
382              "Physical register dependency violated?");
383       --NumLiveRegs;
384       LiveRegDefs[I->Reg] = NULL;
385       LiveRegCycles[I->Reg] = 0;
386     }
387   }
388
389   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
390        I != E; ++I) {
391     if (I->Cost < 0)  {
392       if (!LiveRegDefs[I->Reg]) {
393         LiveRegDefs[I->Reg] = SU;
394         ++NumLiveRegs;
395       }
396       if (I->Dep->Cycle < LiveRegCycles[I->Reg])
397         LiveRegCycles[I->Reg] = I->Dep->Cycle;
398     }
399   }
400
401   SU->Cycle = 0;
402   SU->isScheduled = false;
403   SU->isAvailable = true;
404   AvailableQueue->push(SU);
405 }
406
407 /// IsReachable - Checks if SU is reachable from TargetSU.
408 bool ScheduleDAGRRList::IsReachable(const SUnit *SU, const SUnit *TargetSU) {
409   // If insertion of the edge SU->TargetSU would create a cycle
410   // then there is a path from TargetSU to SU.
411   int UpperBound, LowerBound;
412   LowerBound = Node2Index[TargetSU->NodeNum];
413   UpperBound = Node2Index[SU->NodeNum];
414   bool HasLoop = false;
415   // Is Ord(TargetSU) < Ord(SU) ?
416   if (LowerBound < UpperBound) {
417     Visited.reset();
418     // There may be a path from TargetSU to SU. Check for it. 
419     DFS(TargetSU, UpperBound, HasLoop);
420   }
421   return HasLoop;
422 }
423
424 /// Allocate - assign the topological index to the node n.
425 inline void ScheduleDAGRRList::Allocate(int n, int index) {
426   Node2Index[n] = index;
427   Index2Node[index] = n;
428 }
429
430 /// InitDAGTopologicalSorting - create the initial topological 
431 /// ordering from the DAG to be scheduled.
432
433 /// The idea of the algorithm is taken from 
434 /// "Online algorithms for managing the topological order of
435 /// a directed acyclic graph" by David J. Pearce and Paul H.J. Kelly
436 /// This is the MNR algorithm, which was first introduced by 
437 /// A. Marchetti-Spaccamela, U. Nanni and H. Rohnert in  
438 /// "Maintaining a topological order under edge insertions".
439 ///
440 /// Short description of the algorithm: 
441 ///
442 /// Topological ordering, ord, of a DAG maps each node to a topological
443 /// index so that for all edges X->Y it is the case that ord(X) < ord(Y).
444 ///
445 /// This means that if there is a path from the node X to the node Z, 
446 /// then ord(X) < ord(Z).
447 ///
448 /// This property can be used to check for reachability of nodes:
449 /// if Z is reachable from X, then an insertion of the edge Z->X would 
450 /// create a cycle.
451 ///
452 /// The algorithm first computes a topological ordering for the DAG by
453 /// initializing the Index2Node and Node2Index arrays and then tries to keep
454 /// the ordering up-to-date after edge insertions by reordering the DAG.
455 ///
456 /// On insertion of the edge X->Y, the algorithm first marks by calling DFS
457 /// the nodes reachable from Y, and then shifts them using Shift to lie
458 /// immediately after X in Index2Node.
459 void ScheduleDAGRRList::InitDAGTopologicalSorting() {
460   unsigned DAGSize = SUnits.size();
461   std::vector<SUnit*> WorkList;
462   WorkList.reserve(DAGSize);
463
464   Index2Node.resize(DAGSize);
465   Node2Index.resize(DAGSize);
466
467   // Initialize the data structures.
468   for (unsigned i = 0, e = DAGSize; i != e; ++i) {
469     SUnit *SU = &SUnits[i];
470     int NodeNum = SU->NodeNum;
471     unsigned Degree = SU->Succs.size();
472     // Temporarily use the Node2Index array as scratch space for degree counts.
473     Node2Index[NodeNum] = Degree;
474
475     // Is it a node without dependencies?
476     if (Degree == 0) {
477         assert(SU->Succs.empty() && "SUnit should have no successors");
478         // Collect leaf nodes.
479         WorkList.push_back(SU);
480     }
481   }  
482
483   int Id = DAGSize;
484   while (!WorkList.empty()) {
485     SUnit *SU = WorkList.back();
486     WorkList.pop_back();
487     Allocate(SU->NodeNum, --Id);
488     for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
489          I != E; ++I) {
490       SUnit *SU = I->Dep;
491       if (!--Node2Index[SU->NodeNum])
492         // If all dependencies of the node are processed already,
493         // then the node can be computed now.
494         WorkList.push_back(SU);
495     }
496   }
497
498   Visited.resize(DAGSize);
499
500 #ifndef NDEBUG
501   // Check correctness of the ordering
502   for (unsigned i = 0, e = DAGSize; i != e; ++i) {
503     SUnit *SU = &SUnits[i];
504     for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
505          I != E; ++I) {
506        assert(Node2Index[SU->NodeNum] > Node2Index[I->Dep->NodeNum] && 
507        "Wrong topological sorting");
508     }
509   }
510 #endif
511 }
512
513 /// AddPred - adds an edge from SUnit X to SUnit Y.
514 /// Updates the topological ordering if required.
515 bool ScheduleDAGRRList::AddPred(SUnit *Y, SUnit *X, bool isCtrl, bool isSpecial,
516                  unsigned PhyReg, int Cost) {
517   int UpperBound, LowerBound;
518   LowerBound = Node2Index[Y->NodeNum];
519   UpperBound = Node2Index[X->NodeNum];
520   bool HasLoop = false;
521   // Is Ord(X) < Ord(Y) ?
522   if (LowerBound < UpperBound) {
523     // Update the topological order.
524     Visited.reset();
525     DFS(Y, UpperBound, HasLoop);
526     assert(!HasLoop && "Inserted edge creates a loop!");
527     // Recompute topological indexes.
528     Shift(Visited, LowerBound, UpperBound);
529   }
530   // Now really insert the edge.
531   return Y->addPred(X, isCtrl, isSpecial, PhyReg, Cost);
532 }
533
534 /// RemovePred - This removes the specified node N from the predecessors of 
535 /// the current node M. Updates the topological ordering if required.
536 bool ScheduleDAGRRList::RemovePred(SUnit *M, SUnit *N, 
537                                    bool isCtrl, bool isSpecial) {
538   // InitDAGTopologicalSorting();
539   return M->removePred(N, isCtrl, isSpecial);
540 }
541
542 /// DFS - Make a DFS traversal to mark all nodes reachable from SU and mark
543 /// all nodes affected by the edge insertion. These nodes will later get new
544 /// topological indexes by means of the Shift method.
545 void ScheduleDAGRRList::DFS(const SUnit *SU, int UpperBound, bool& HasLoop) {
546   std::vector<const SUnit*> WorkList;
547   WorkList.reserve(SUnits.size()); 
548
549   WorkList.push_back(SU);
550   while (!WorkList.empty()) {
551     SU = WorkList.back();
552     WorkList.pop_back();
553     Visited.set(SU->NodeNum);
554     for (int I = SU->Succs.size()-1; I >= 0; --I) {
555       int s = SU->Succs[I].Dep->NodeNum;
556       if (Node2Index[s] == UpperBound) {
557         HasLoop = true; 
558         return;
559       }
560       // Visit successors if not already and in affected region.
561       if (!Visited.test(s) && Node2Index[s] < UpperBound) {
562         WorkList.push_back(SU->Succs[I].Dep);
563       } 
564     } 
565   }
566 }
567
568 /// Shift - Renumber the nodes so that the topological ordering is 
569 /// preserved.
570 void ScheduleDAGRRList::Shift(BitVector& Visited, int LowerBound, 
571                               int UpperBound) {
572   std::vector<int> L;
573   int shift = 0;
574   int i;
575
576   for (i = LowerBound; i <= UpperBound; ++i) {
577     // w is node at topological index i.
578     int w = Index2Node[i];
579     if (Visited.test(w)) {
580       // Unmark.
581       Visited.reset(w);
582       L.push_back(w);
583       shift = shift + 1;
584     } else {
585       Allocate(w, i - shift);
586     }
587   }
588
589   for (unsigned j = 0; j < L.size(); ++j) {
590     Allocate(L[j], i - shift);
591     i = i + 1;
592   }
593 }
594
595
596 /// WillCreateCycle - Returns true if adding an edge from SU to TargetSU will
597 /// create a cycle.
598 bool ScheduleDAGRRList::WillCreateCycle(SUnit *SU, SUnit *TargetSU) {
599   if (IsReachable(TargetSU, SU))
600     return true;
601   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
602        I != E; ++I)
603     if (I->Cost < 0 && IsReachable(TargetSU, I->Dep))
604       return true;
605   return false;
606 }
607
608 /// BacktrackBottomUp - Backtrack scheduling to a previous cycle specified in
609 /// BTCycle in order to schedule a specific node. Returns the last unscheduled
610 /// SUnit. Also returns if a successor is unscheduled in the process.
611 void ScheduleDAGRRList::BacktrackBottomUp(SUnit *SU, unsigned BtCycle,
612                                           unsigned &CurCycle) {
613   SUnit *OldSU = NULL;
614   while (CurCycle > BtCycle) {
615     OldSU = Sequence.back();
616     Sequence.pop_back();
617     if (SU->isSucc(OldSU))
618       // Don't try to remove SU from AvailableQueue.
619       SU->isAvailable = false;
620     UnscheduleNodeBottomUp(OldSU);
621     --CurCycle;
622   }
623
624       
625   if (SU->isSucc(OldSU)) {
626     assert(false && "Something is wrong!");
627     abort();
628   }
629
630   ++NumBacktracks;
631 }
632
633 /// CopyAndMoveSuccessors - Clone the specified node and move its scheduled
634 /// successors to the newly created node.
635 SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
636   if (SU->getNode()->getFlaggedNode())
637     return NULL;
638
639   SDNode *N = SU->getNode();
640   if (!N)
641     return NULL;
642
643   SUnit *NewSU;
644   bool TryUnfold = false;
645   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
646     MVT VT = N->getValueType(i);
647     if (VT == MVT::Flag)
648       return NULL;
649     else if (VT == MVT::Other)
650       TryUnfold = true;
651   }
652   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
653     const SDValue &Op = N->getOperand(i);
654     MVT VT = Op.getNode()->getValueType(Op.getResNo());
655     if (VT == MVT::Flag)
656       return NULL;
657   }
658
659   if (TryUnfold) {
660     SmallVector<SDNode*, 2> NewNodes;
661     if (!TII->unfoldMemoryOperand(*DAG, N, NewNodes))
662       return NULL;
663
664     DOUT << "Unfolding SU # " << SU->NodeNum << "\n";
665     assert(NewNodes.size() == 2 && "Expected a load folding node!");
666
667     N = NewNodes[1];
668     SDNode *LoadNode = NewNodes[0];
669     unsigned NumVals = N->getNumValues();
670     unsigned OldNumVals = SU->getNode()->getNumValues();
671     for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i)
672       DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), i), SDValue(N, i));
673     DAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(SU->getNode(), OldNumVals-1),
674                                    SDValue(LoadNode, 1));
675
676     // LoadNode may already exist. This can happen when there is another
677     // load from the same location and producing the same type of value
678     // but it has different alignment or volatileness.
679     bool isNewLoad = true;
680     SUnit *LoadSU;
681     if (LoadNode->getNodeId() != -1) {
682       LoadSU = &SUnits[LoadNode->getNodeId()];
683       isNewLoad = false;
684     } else {
685       LoadSU = CreateNewSUnit(LoadNode);
686       LoadNode->setNodeId(LoadSU->NodeNum);
687
688       LoadSU->Depth = SU->Depth;
689       LoadSU->Height = SU->Height;
690       ComputeLatency(LoadSU);
691     }
692
693     SUnit *NewSU = CreateNewSUnit(N);
694     assert(N->getNodeId() == -1 && "Node already inserted!");
695     N->setNodeId(NewSU->NodeNum);
696       
697     const TargetInstrDesc &TID = TII->get(N->getMachineOpcode());
698     for (unsigned i = 0; i != TID.getNumOperands(); ++i) {
699       if (TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) != -1) {
700         NewSU->isTwoAddress = true;
701         break;
702       }
703     }
704     if (TID.isCommutable())
705       NewSU->isCommutable = true;
706     // FIXME: Calculate height / depth and propagate the changes?
707     NewSU->Depth = SU->Depth;
708     NewSU->Height = SU->Height;
709     ComputeLatency(NewSU);
710
711     SUnit *ChainPred = NULL;
712     SmallVector<SDep, 4> ChainSuccs;
713     SmallVector<SDep, 4> LoadPreds;
714     SmallVector<SDep, 4> NodePreds;
715     SmallVector<SDep, 4> NodeSuccs;
716     for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
717          I != E; ++I) {
718       if (I->isCtrl)
719         ChainPred = I->Dep;
720       else if (I->Dep->getNode() && I->Dep->getNode()->isOperandOf(LoadNode))
721         LoadPreds.push_back(SDep(I->Dep, I->Reg, I->Cost, false, false));
722       else
723         NodePreds.push_back(SDep(I->Dep, I->Reg, I->Cost, false, false));
724     }
725     for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
726          I != E; ++I) {
727       if (I->isCtrl)
728         ChainSuccs.push_back(SDep(I->Dep, I->Reg, I->Cost,
729                                   I->isCtrl, I->isSpecial));
730       else
731         NodeSuccs.push_back(SDep(I->Dep, I->Reg, I->Cost,
732                                  I->isCtrl, I->isSpecial));
733     }
734
735     if (ChainPred) {
736       RemovePred(SU, ChainPred, true, false);
737       if (isNewLoad)
738         AddPred(LoadSU, ChainPred, true, false);
739     }
740     for (unsigned i = 0, e = LoadPreds.size(); i != e; ++i) {
741       SDep *Pred = &LoadPreds[i];
742       RemovePred(SU, Pred->Dep, Pred->isCtrl, Pred->isSpecial);
743       if (isNewLoad) {
744         AddPred(LoadSU, Pred->Dep, Pred->isCtrl, Pred->isSpecial,
745                 Pred->Reg, Pred->Cost);
746       }
747     }
748     for (unsigned i = 0, e = NodePreds.size(); i != e; ++i) {
749       SDep *Pred = &NodePreds[i];
750       RemovePred(SU, Pred->Dep, Pred->isCtrl, Pred->isSpecial);
751       AddPred(NewSU, Pred->Dep, Pred->isCtrl, Pred->isSpecial,
752               Pred->Reg, Pred->Cost);
753     }
754     for (unsigned i = 0, e = NodeSuccs.size(); i != e; ++i) {
755       SDep *Succ = &NodeSuccs[i];
756       RemovePred(Succ->Dep, SU, Succ->isCtrl, Succ->isSpecial);
757       AddPred(Succ->Dep, NewSU, Succ->isCtrl, Succ->isSpecial,
758               Succ->Reg, Succ->Cost);
759     }
760     for (unsigned i = 0, e = ChainSuccs.size(); i != e; ++i) {
761       SDep *Succ = &ChainSuccs[i];
762       RemovePred(Succ->Dep, SU, Succ->isCtrl, Succ->isSpecial);
763       if (isNewLoad) {
764         AddPred(Succ->Dep, LoadSU, Succ->isCtrl, Succ->isSpecial,
765                 Succ->Reg, Succ->Cost);
766       }
767     } 
768     if (isNewLoad) {
769       AddPred(NewSU, LoadSU, false, false);
770     }
771
772     if (isNewLoad)
773       AvailableQueue->addNode(LoadSU);
774     AvailableQueue->addNode(NewSU);
775
776     ++NumUnfolds;
777
778     if (NewSU->NumSuccsLeft == 0) {
779       NewSU->isAvailable = true;
780       return NewSU;
781     }
782     SU = NewSU;
783   }
784
785   DOUT << "Duplicating SU # " << SU->NodeNum << "\n";
786   NewSU = CreateClone(SU);
787
788   // New SUnit has the exact same predecessors.
789   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
790        I != E; ++I)
791     if (!I->isSpecial) {
792       AddPred(NewSU, I->Dep, I->isCtrl, false, I->Reg, I->Cost);
793       NewSU->Depth = std::max(NewSU->Depth, I->Dep->Depth+1);
794     }
795
796   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
797   // list and move them over.
798   SmallVector<std::pair<SUnit*, bool>, 4> DelDeps;
799   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
800        I != E; ++I) {
801     if (I->isSpecial)
802       continue;
803     if (I->Dep->isScheduled) {
804       NewSU->Height = std::max(NewSU->Height, I->Dep->Height+1);
805       AddPred(I->Dep, NewSU, I->isCtrl, false, I->Reg, I->Cost);
806       DelDeps.push_back(std::make_pair(I->Dep, I->isCtrl));
807     }
808   }
809   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i) {
810     SUnit *Succ = DelDeps[i].first;
811     bool isCtrl = DelDeps[i].second;
812     RemovePred(Succ, SU, isCtrl, false);
813   }
814
815   AvailableQueue->updateNode(SU);
816   AvailableQueue->addNode(NewSU);
817
818   ++NumDups;
819   return NewSU;
820 }
821
822 /// InsertCCCopiesAndMoveSuccs - Insert expensive cross register class copies
823 /// and move all scheduled successors of the given SUnit to the last copy.
824 void ScheduleDAGRRList::InsertCCCopiesAndMoveSuccs(SUnit *SU, unsigned Reg,
825                                               const TargetRegisterClass *DestRC,
826                                               const TargetRegisterClass *SrcRC,
827                                                SmallVector<SUnit*, 2> &Copies) {
828   SUnit *CopyFromSU = CreateNewSUnit(NULL);
829   CopyFromSU->CopySrcRC = SrcRC;
830   CopyFromSU->CopyDstRC = DestRC;
831   CopyFromSU->Depth = SU->Depth;
832   CopyFromSU->Height = SU->Height;
833
834   SUnit *CopyToSU = CreateNewSUnit(NULL);
835   CopyToSU->CopySrcRC = DestRC;
836   CopyToSU->CopyDstRC = SrcRC;
837
838   // Only copy scheduled successors. Cut them from old node's successor
839   // list and move them over.
840   SmallVector<std::pair<SUnit*, bool>, 4> DelDeps;
841   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
842        I != E; ++I) {
843     if (I->isSpecial)
844       continue;
845     if (I->Dep->isScheduled) {
846       CopyToSU->Height = std::max(CopyToSU->Height, I->Dep->Height+1);
847       AddPred(I->Dep, CopyToSU, I->isCtrl, false, I->Reg, I->Cost);
848       DelDeps.push_back(std::make_pair(I->Dep, I->isCtrl));
849     }
850   }
851   for (unsigned i = 0, e = DelDeps.size(); i != e; ++i) {
852     SUnit *Succ = DelDeps[i].first;
853     bool isCtrl = DelDeps[i].second;
854     RemovePred(Succ, SU, isCtrl, false);
855   }
856
857   AddPred(CopyFromSU, SU, false, false, Reg, -1);
858   AddPred(CopyToSU, CopyFromSU, false, false, Reg, 1);
859
860   AvailableQueue->updateNode(SU);
861   AvailableQueue->addNode(CopyFromSU);
862   AvailableQueue->addNode(CopyToSU);
863   Copies.push_back(CopyFromSU);
864   Copies.push_back(CopyToSU);
865
866   ++NumCCCopies;
867 }
868
869 /// getPhysicalRegisterVT - Returns the ValueType of the physical register
870 /// definition of the specified node.
871 /// FIXME: Move to SelectionDAG?
872 static MVT getPhysicalRegisterVT(SDNode *N, unsigned Reg,
873                                  const TargetInstrInfo *TII) {
874   const TargetInstrDesc &TID = TII->get(N->getMachineOpcode());
875   assert(TID.ImplicitDefs && "Physical reg def must be in implicit def list!");
876   unsigned NumRes = TID.getNumDefs();
877   for (const unsigned *ImpDef = TID.getImplicitDefs(); *ImpDef; ++ImpDef) {
878     if (Reg == *ImpDef)
879       break;
880     ++NumRes;
881   }
882   return N->getValueType(NumRes);
883 }
884
885 /// DelayForLiveRegsBottomUp - Returns true if it is necessary to delay
886 /// scheduling of the given node to satisfy live physical register dependencies.
887 /// If the specific node is the last one that's available to schedule, do
888 /// whatever is necessary (i.e. backtracking or cloning) to make it possible.
889 bool ScheduleDAGRRList::DelayForLiveRegsBottomUp(SUnit *SU,
890                                                  SmallVector<unsigned, 4> &LRegs){
891   if (NumLiveRegs == 0)
892     return false;
893
894   SmallSet<unsigned, 4> RegAdded;
895   // If this node would clobber any "live" register, then it's not ready.
896   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
897        I != E; ++I) {
898     if (I->Cost < 0)  {
899       unsigned Reg = I->Reg;
900       if (LiveRegDefs[Reg] && LiveRegDefs[Reg] != I->Dep) {
901         if (RegAdded.insert(Reg))
902           LRegs.push_back(Reg);
903       }
904       for (const unsigned *Alias = TRI->getAliasSet(Reg);
905            *Alias; ++Alias)
906         if (LiveRegDefs[*Alias] && LiveRegDefs[*Alias] != I->Dep) {
907           if (RegAdded.insert(*Alias))
908             LRegs.push_back(*Alias);
909         }
910     }
911   }
912
913   for (SDNode *Node = SU->getNode(); Node; Node = Node->getFlaggedNode()) {
914     if (!Node->isMachineOpcode())
915       continue;
916     const TargetInstrDesc &TID = TII->get(Node->getMachineOpcode());
917     if (!TID.ImplicitDefs)
918       continue;
919     for (const unsigned *Reg = TID.ImplicitDefs; *Reg; ++Reg) {
920       if (LiveRegDefs[*Reg] && LiveRegDefs[*Reg] != SU) {
921         if (RegAdded.insert(*Reg))
922           LRegs.push_back(*Reg);
923       }
924       for (const unsigned *Alias = TRI->getAliasSet(*Reg);
925            *Alias; ++Alias)
926         if (LiveRegDefs[*Alias] && LiveRegDefs[*Alias] != SU) {
927           if (RegAdded.insert(*Alias))
928             LRegs.push_back(*Alias);
929         }
930     }
931   }
932   return !LRegs.empty();
933 }
934
935
936 /// ListScheduleBottomUp - The main loop of list scheduling for bottom-up
937 /// schedulers.
938 void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
939   unsigned CurCycle = 0;
940   // Add root to Available queue.
941   if (!SUnits.empty()) {
942     SUnit *RootSU = &SUnits[DAG->getRoot().getNode()->getNodeId()];
943     assert(RootSU->Succs.empty() && "Graph root shouldn't have successors!");
944     RootSU->isAvailable = true;
945     AvailableQueue->push(RootSU);
946   }
947
948   // While Available queue is not empty, grab the node with the highest
949   // priority. If it is not ready put it back.  Schedule the node.
950   SmallVector<SUnit*, 4> NotReady;
951   DenseMap<SUnit*, SmallVector<unsigned, 4> > LRegsMap;
952   Sequence.reserve(SUnits.size());
953   while (!AvailableQueue->empty()) {
954     bool Delayed = false;
955     LRegsMap.clear();
956     SUnit *CurSU = AvailableQueue->pop();
957     while (CurSU) {
958       if (CurSU->CycleBound <= CurCycle) {
959         SmallVector<unsigned, 4> LRegs;
960         if (!DelayForLiveRegsBottomUp(CurSU, LRegs))
961           break;
962         Delayed = true;
963         LRegsMap.insert(std::make_pair(CurSU, LRegs));
964       }
965
966       CurSU->isPending = true;  // This SU is not in AvailableQueue right now.
967       NotReady.push_back(CurSU);
968       CurSU = AvailableQueue->pop();
969     }
970
971     // All candidates are delayed due to live physical reg dependencies.
972     // Try backtracking, code duplication, or inserting cross class copies
973     // to resolve it.
974     if (Delayed && !CurSU) {
975       for (unsigned i = 0, e = NotReady.size(); i != e; ++i) {
976         SUnit *TrySU = NotReady[i];
977         SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
978
979         // Try unscheduling up to the point where it's safe to schedule
980         // this node.
981         unsigned LiveCycle = CurCycle;
982         for (unsigned j = 0, ee = LRegs.size(); j != ee; ++j) {
983           unsigned Reg = LRegs[j];
984           unsigned LCycle = LiveRegCycles[Reg];
985           LiveCycle = std::min(LiveCycle, LCycle);
986         }
987         SUnit *OldSU = Sequence[LiveCycle];
988         if (!WillCreateCycle(TrySU, OldSU))  {
989           BacktrackBottomUp(TrySU, LiveCycle, CurCycle);
990           // Force the current node to be scheduled before the node that
991           // requires the physical reg dep.
992           if (OldSU->isAvailable) {
993             OldSU->isAvailable = false;
994             AvailableQueue->remove(OldSU);
995           }
996           AddPred(TrySU, OldSU, true, true);
997           // If one or more successors has been unscheduled, then the current
998           // node is no longer avaialable. Schedule a successor that's now
999           // available instead.
1000           if (!TrySU->isAvailable)
1001             CurSU = AvailableQueue->pop();
1002           else {
1003             CurSU = TrySU;
1004             TrySU->isPending = false;
1005             NotReady.erase(NotReady.begin()+i);
1006           }
1007           break;
1008         }
1009       }
1010
1011       if (!CurSU) {
1012         // Can't backtrack. Try duplicating the nodes that produces these
1013         // "expensive to copy" values to break the dependency. In case even
1014         // that doesn't work, insert cross class copies.
1015         SUnit *TrySU = NotReady[0];
1016         SmallVector<unsigned, 4> &LRegs = LRegsMap[TrySU];
1017         assert(LRegs.size() == 1 && "Can't handle this yet!");
1018         unsigned Reg = LRegs[0];
1019         SUnit *LRDef = LiveRegDefs[Reg];
1020         SUnit *NewDef = CopyAndMoveSuccessors(LRDef);
1021         if (!NewDef) {
1022           // Issue expensive cross register class copies.
1023           MVT VT = getPhysicalRegisterVT(LRDef->getNode(), Reg, TII);
1024           const TargetRegisterClass *RC =
1025             TRI->getPhysicalRegisterRegClass(Reg, VT);
1026           const TargetRegisterClass *DestRC = TRI->getCrossCopyRegClass(RC);
1027           if (!DestRC) {
1028             assert(false && "Don't know how to copy this physical register!");
1029             abort();
1030           }
1031           SmallVector<SUnit*, 2> Copies;
1032           InsertCCCopiesAndMoveSuccs(LRDef, Reg, DestRC, RC, Copies);
1033           DOUT << "Adding an edge from SU # " << TrySU->NodeNum
1034                << " to SU #" << Copies.front()->NodeNum << "\n";
1035           AddPred(TrySU, Copies.front(), true, true);
1036           NewDef = Copies.back();
1037         }
1038
1039         DOUT << "Adding an edge from SU # " << NewDef->NodeNum
1040              << " to SU #" << TrySU->NodeNum << "\n";
1041         LiveRegDefs[Reg] = NewDef;
1042         AddPred(NewDef, TrySU, true, true);
1043         TrySU->isAvailable = false;
1044         CurSU = NewDef;
1045       }
1046
1047       if (!CurSU) {
1048         assert(false && "Unable to resolve live physical register dependencies!");
1049         abort();
1050       }
1051     }
1052
1053     // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1054     for (unsigned i = 0, e = NotReady.size(); i != e; ++i) {
1055       NotReady[i]->isPending = false;
1056       // May no longer be available due to backtracking.
1057       if (NotReady[i]->isAvailable)
1058         AvailableQueue->push(NotReady[i]);
1059     }
1060     NotReady.clear();
1061
1062     if (!CurSU)
1063       Sequence.push_back(0);
1064     else
1065       ScheduleNodeBottomUp(CurSU, CurCycle);
1066     ++CurCycle;
1067   }
1068
1069   // Reverse the order if it is bottom up.
1070   std::reverse(Sequence.begin(), Sequence.end());
1071   
1072 #ifndef NDEBUG
1073   VerifySchedule(isBottomUp);
1074 #endif
1075 }
1076
1077 //===----------------------------------------------------------------------===//
1078 //  Top-Down Scheduling
1079 //===----------------------------------------------------------------------===//
1080
1081 /// ReleaseSucc - Decrement the NumPredsLeft count of a successor. Add it to
1082 /// the AvailableQueue if the count reaches zero. Also update its cycle bound.
1083 void ScheduleDAGRRList::ReleaseSucc(SUnit *SU, SUnit *SuccSU, bool isChain) {
1084   --SuccSU->NumPredsLeft;
1085   
1086 #ifndef NDEBUG
1087   if (SuccSU->NumPredsLeft < 0) {
1088     cerr << "*** Scheduling failed! ***\n";
1089     SuccSU->dump(this);
1090     cerr << " has been released too many times!\n";
1091     assert(0);
1092   }
1093 #endif
1094   
1095   // Compute how many cycles it will be before this actually becomes
1096   // available.  This is the max of the start time of all predecessors plus
1097   // their latencies.
1098   // If this is a token edge, we don't need to wait for the latency of the
1099   // preceeding instruction (e.g. a long-latency load) unless there is also
1100   // some other data dependence.
1101   unsigned PredDoneCycle = SU->Cycle;
1102   if (!isChain)
1103     PredDoneCycle += SU->Latency;
1104   else if (SU->Latency)
1105     PredDoneCycle += 1;
1106   SuccSU->CycleBound = std::max(SuccSU->CycleBound, PredDoneCycle);
1107
1108   if (SuccSU->NumPredsLeft == 0) {
1109     SuccSU->isAvailable = true;
1110     AvailableQueue->push(SuccSU);
1111   }
1112 }
1113
1114
1115 /// ScheduleNodeTopDown - Add the node to the schedule. Decrement the pending
1116 /// count of its successors. If a successor pending count is zero, add it to
1117 /// the Available queue.
1118 void ScheduleDAGRRList::ScheduleNodeTopDown(SUnit *SU, unsigned CurCycle) {
1119   DOUT << "*** Scheduling [" << CurCycle << "]: ";
1120   DEBUG(SU->dump(this));
1121
1122   SU->Cycle = CurCycle;
1123   Sequence.push_back(SU);
1124
1125   // Top down: release successors
1126   for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1127        I != E; ++I)
1128     ReleaseSucc(SU, I->Dep, I->isCtrl);
1129
1130   SU->isScheduled = true;
1131   AvailableQueue->ScheduledNode(SU);
1132 }
1133
1134 /// ListScheduleTopDown - The main loop of list scheduling for top-down
1135 /// schedulers.
1136 void ScheduleDAGRRList::ListScheduleTopDown() {
1137   unsigned CurCycle = 0;
1138
1139   // All leaves to Available queue.
1140   for (unsigned i = 0, e = SUnits.size(); i != e; ++i) {
1141     // It is available if it has no predecessors.
1142     if (SUnits[i].Preds.empty()) {
1143       AvailableQueue->push(&SUnits[i]);
1144       SUnits[i].isAvailable = true;
1145     }
1146   }
1147   
1148   // While Available queue is not empty, grab the node with the highest
1149   // priority. If it is not ready put it back.  Schedule the node.
1150   std::vector<SUnit*> NotReady;
1151   Sequence.reserve(SUnits.size());
1152   while (!AvailableQueue->empty()) {
1153     SUnit *CurSU = AvailableQueue->pop();
1154     while (CurSU && CurSU->CycleBound > CurCycle) {
1155       NotReady.push_back(CurSU);
1156       CurSU = AvailableQueue->pop();
1157     }
1158     
1159     // Add the nodes that aren't ready back onto the available list.
1160     AvailableQueue->push_all(NotReady);
1161     NotReady.clear();
1162
1163     if (!CurSU)
1164       Sequence.push_back(0);
1165     else
1166       ScheduleNodeTopDown(CurSU, CurCycle);
1167     ++CurCycle;
1168   }
1169   
1170 #ifndef NDEBUG
1171   VerifySchedule(isBottomUp);
1172 #endif
1173 }
1174
1175
1176 //===----------------------------------------------------------------------===//
1177 //                RegReductionPriorityQueue Implementation
1178 //===----------------------------------------------------------------------===//
1179 //
1180 // This is a SchedulingPriorityQueue that schedules using Sethi Ullman numbers
1181 // to reduce register pressure.
1182 // 
1183 namespace {
1184   template<class SF>
1185   class RegReductionPriorityQueue;
1186   
1187   /// Sorting functions for the Available queue.
1188   struct bu_ls_rr_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
1189     RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort> *SPQ;
1190     bu_ls_rr_sort(RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort> *spq) : SPQ(spq) {}
1191     bu_ls_rr_sort(const bu_ls_rr_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
1192     
1193     bool operator()(const SUnit* left, const SUnit* right) const;
1194   };
1195
1196   struct bu_ls_rr_fast_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool>{
1197     RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_fast_sort> *SPQ;
1198     bu_ls_rr_fast_sort(RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_fast_sort> *spq)
1199       : SPQ(spq) {}
1200     bu_ls_rr_fast_sort(const bu_ls_rr_fast_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
1201     
1202     bool operator()(const SUnit* left, const SUnit* right) const;
1203   };
1204
1205   struct td_ls_rr_sort : public std::binary_function<SUnit*, SUnit*, bool> {
1206     RegReductionPriorityQueue<td_ls_rr_sort> *SPQ;
1207     td_ls_rr_sort(RegReductionPriorityQueue<td_ls_rr_sort> *spq) : SPQ(spq) {}
1208     td_ls_rr_sort(const td_ls_rr_sort &RHS) : SPQ(RHS.SPQ) {}
1209     
1210     bool operator()(const SUnit* left, const SUnit* right) const;
1211   };
1212 }  // end anonymous namespace
1213
1214 static inline bool isCopyFromLiveIn(const SUnit *SU) {
1215   SDNode *N = SU->getNode();
1216   return N && N->getOpcode() == ISD::CopyFromReg &&
1217     N->getOperand(N->getNumOperands()-1).getValueType() != MVT::Flag;
1218 }
1219
1220 /// CalcNodeBUSethiUllmanNumber - Compute Sethi Ullman number for bottom up
1221 /// scheduling. Smaller number is the higher priority.
1222 static unsigned
1223 CalcNodeBUSethiUllmanNumber(const SUnit *SU, std::vector<unsigned> &SUNumbers) {
1224   unsigned &SethiUllmanNumber = SUNumbers[SU->NodeNum];
1225   if (SethiUllmanNumber != 0)
1226     return SethiUllmanNumber;
1227
1228   unsigned Extra = 0;
1229   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1230        I != E; ++I) {
1231     if (I->isCtrl) continue;  // ignore chain preds
1232     SUnit *PredSU = I->Dep;
1233     unsigned PredSethiUllman = CalcNodeBUSethiUllmanNumber(PredSU, SUNumbers);
1234     if (PredSethiUllman > SethiUllmanNumber) {
1235       SethiUllmanNumber = PredSethiUllman;
1236       Extra = 0;
1237     } else if (PredSethiUllman == SethiUllmanNumber && !I->isCtrl)
1238       ++Extra;
1239   }
1240
1241   SethiUllmanNumber += Extra;
1242
1243   if (SethiUllmanNumber == 0)
1244     SethiUllmanNumber = 1;
1245   
1246   return SethiUllmanNumber;
1247 }
1248
1249 /// CalcNodeTDSethiUllmanNumber - Compute Sethi Ullman number for top down
1250 /// scheduling. Smaller number is the higher priority.
1251 static unsigned
1252 CalcNodeTDSethiUllmanNumber(const SUnit *SU, std::vector<unsigned> &SUNumbers) {
1253   unsigned &SethiUllmanNumber = SUNumbers[SU->NodeNum];
1254   if (SethiUllmanNumber != 0)
1255     return SethiUllmanNumber;
1256
1257   unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
1258   if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
1259     SethiUllmanNumber = 0xffff;
1260   else if (SU->NumSuccsLeft == 0)
1261     // If SU does not have a use, i.e. it doesn't produce a value that would
1262     // be consumed (e.g. store), then it terminates a chain of computation.
1263     // Give it a small SethiUllman number so it will be scheduled right before
1264     // its predecessors that it doesn't lengthen their live ranges.
1265     SethiUllmanNumber = 0;
1266   else if (SU->NumPredsLeft == 0 &&
1267            (Opc != ISD::CopyFromReg || isCopyFromLiveIn(SU)))
1268     SethiUllmanNumber = 0xffff;
1269   else {
1270     int Extra = 0;
1271     for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1272          I != E; ++I) {
1273       if (I->isCtrl) continue;  // ignore chain preds
1274       SUnit *PredSU = I->Dep;
1275       unsigned PredSethiUllman = CalcNodeTDSethiUllmanNumber(PredSU, SUNumbers);
1276       if (PredSethiUllman > SethiUllmanNumber) {
1277         SethiUllmanNumber = PredSethiUllman;
1278         Extra = 0;
1279       } else if (PredSethiUllman == SethiUllmanNumber && !I->isCtrl)
1280         ++Extra;
1281     }
1282
1283     SethiUllmanNumber += Extra;
1284   }
1285   
1286   return SethiUllmanNumber;
1287 }
1288
1289
1290 namespace {
1291   template<class SF>
1292   class VISIBILITY_HIDDEN RegReductionPriorityQueue
1293    : public SchedulingPriorityQueue {
1294     PriorityQueue<SUnit*, std::vector<SUnit*>, SF> Queue;
1295     unsigned currentQueueId;
1296
1297   public:
1298     RegReductionPriorityQueue() :
1299     Queue(SF(this)), currentQueueId(0) {}
1300     
1301     virtual void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) = 0;
1302
1303     virtual void addNode(const SUnit *SU) = 0;
1304
1305     virtual void updateNode(const SUnit *SU) = 0;
1306
1307     virtual void releaseState() = 0;
1308     
1309     virtual unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const = 0;
1310     
1311     unsigned size() const { return Queue.size(); }
1312
1313     bool empty() const { return Queue.empty(); }
1314     
1315     void push(SUnit *U) {
1316       assert(!U->NodeQueueId && "Node in the queue already");
1317       U->NodeQueueId = ++currentQueueId;
1318       Queue.push(U);
1319     }
1320
1321     void push_all(const std::vector<SUnit *> &Nodes) {
1322       for (unsigned i = 0, e = Nodes.size(); i != e; ++i)
1323         push(Nodes[i]);
1324     }
1325     
1326     SUnit *pop() {
1327       if (empty()) return NULL;
1328       SUnit *V = Queue.top();
1329       Queue.pop();
1330       V->NodeQueueId = 0;
1331       return V;
1332     }
1333
1334     void remove(SUnit *SU) {
1335       assert(!Queue.empty() && "Queue is empty!");
1336       assert(SU->NodeQueueId != 0 && "Not in queue!");
1337       Queue.erase_one(SU);
1338       SU->NodeQueueId = 0;
1339     }
1340   };
1341
1342   class VISIBILITY_HIDDEN BURegReductionPriorityQueue
1343    : public RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort> {
1344     // SUnits - The SUnits for the current graph.
1345     std::vector<SUnit> *SUnits;
1346     
1347     // SethiUllmanNumbers - The SethiUllman number for each node.
1348     std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
1349
1350     const TargetInstrInfo *TII;
1351     const TargetRegisterInfo *TRI;
1352     ScheduleDAGRRList *scheduleDAG;
1353
1354   public:
1355     explicit BURegReductionPriorityQueue(const TargetInstrInfo *tii,
1356                                          const TargetRegisterInfo *tri)
1357       : TII(tii), TRI(tri), scheduleDAG(NULL) {}
1358
1359     void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) {
1360       SUnits = &sunits;
1361       // Add pseudo dependency edges for two-address nodes.
1362       AddPseudoTwoAddrDeps();
1363       // Calculate node priorities.
1364       CalculateSethiUllmanNumbers();
1365     }
1366
1367     void addNode(const SUnit *SU) {
1368       unsigned SUSize = SethiUllmanNumbers.size();
1369       if (SUnits->size() > SUSize)
1370         SethiUllmanNumbers.resize(SUSize*2, 0);
1371       CalcNodeBUSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1372     }
1373
1374     void updateNode(const SUnit *SU) {
1375       SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum] = 0;
1376       CalcNodeBUSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1377     }
1378
1379     void releaseState() {
1380       SUnits = 0;
1381       SethiUllmanNumbers.clear();
1382     }
1383
1384     unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const {
1385       assert(SU->NodeNum < SethiUllmanNumbers.size());
1386       unsigned Opc = SU->getNode() ? SU->getNode()->getOpcode() : 0;
1387       if (Opc == ISD::CopyFromReg && !isCopyFromLiveIn(SU))
1388         // CopyFromReg should be close to its def because it restricts
1389         // allocation choices. But if it is a livein then perhaps we want it
1390         // closer to its uses so it can be coalesced.
1391         return 0xffff;
1392       else if (Opc == ISD::TokenFactor || Opc == ISD::CopyToReg)
1393         // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
1394         // avoid spilling.
1395         return 0;
1396       else if (Opc == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
1397                Opc == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
1398         // EXTRACT_SUBREG / INSERT_SUBREG should be close to its use to
1399         // facilitate coalescing.
1400         return 0;
1401       else if (SU->NumSuccs == 0)
1402         // If SU does not have a use, i.e. it doesn't produce a value that would
1403         // be consumed (e.g. store), then it terminates a chain of computation.
1404         // Give it a large SethiUllman number so it will be scheduled right
1405         // before its predecessors that it doesn't lengthen their live ranges.
1406         return 0xffff;
1407       else if (SU->NumPreds == 0)
1408         // If SU does not have a def, schedule it close to its uses because it
1409         // does not lengthen any live ranges.
1410         return 0;
1411       else
1412         return SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1413     }
1414
1415     void setScheduleDAG(ScheduleDAGRRList *scheduleDag) { 
1416       scheduleDAG = scheduleDag; 
1417     }
1418
1419   private:
1420     bool canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op);
1421     void AddPseudoTwoAddrDeps();
1422     void CalculateSethiUllmanNumbers();
1423   };
1424
1425
1426   class VISIBILITY_HIDDEN BURegReductionFastPriorityQueue
1427    : public RegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_fast_sort> {
1428     // SUnits - The SUnits for the current graph.
1429     const std::vector<SUnit> *SUnits;
1430     
1431     // SethiUllmanNumbers - The SethiUllman number for each node.
1432     std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
1433   public:
1434     explicit BURegReductionFastPriorityQueue() {}
1435
1436     void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) {
1437       SUnits = &sunits;
1438       // Calculate node priorities.
1439       CalculateSethiUllmanNumbers();
1440     }
1441
1442     void addNode(const SUnit *SU) {
1443       unsigned SUSize = SethiUllmanNumbers.size();
1444       if (SUnits->size() > SUSize)
1445         SethiUllmanNumbers.resize(SUSize*2, 0);
1446       CalcNodeBUSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1447     }
1448
1449     void updateNode(const SUnit *SU) {
1450       SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum] = 0;
1451       CalcNodeBUSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1452     }
1453
1454     void releaseState() {
1455       SUnits = 0;
1456       SethiUllmanNumbers.clear();
1457     }
1458
1459     unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const {
1460       return SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1461     }
1462
1463   private:
1464     void CalculateSethiUllmanNumbers();
1465   };
1466
1467
1468   class VISIBILITY_HIDDEN TDRegReductionPriorityQueue
1469    : public RegReductionPriorityQueue<td_ls_rr_sort> {
1470     // SUnits - The SUnits for the current graph.
1471     const std::vector<SUnit> *SUnits;
1472     
1473     // SethiUllmanNumbers - The SethiUllman number for each node.
1474     std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
1475
1476   public:
1477     TDRegReductionPriorityQueue() {}
1478
1479     void initNodes(std::vector<SUnit> &sunits) {
1480       SUnits = &sunits;
1481       // Calculate node priorities.
1482       CalculateSethiUllmanNumbers();
1483     }
1484
1485     void addNode(const SUnit *SU) {
1486       unsigned SUSize = SethiUllmanNumbers.size();
1487       if (SUnits->size() > SUSize)
1488         SethiUllmanNumbers.resize(SUSize*2, 0);
1489       CalcNodeTDSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1490     }
1491
1492     void updateNode(const SUnit *SU) {
1493       SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum] = 0;
1494       CalcNodeTDSethiUllmanNumber(SU, SethiUllmanNumbers);
1495     }
1496
1497     void releaseState() {
1498       SUnits = 0;
1499       SethiUllmanNumbers.clear();
1500     }
1501
1502     unsigned getNodePriority(const SUnit *SU) const {
1503       assert(SU->NodeNum < SethiUllmanNumbers.size());
1504       return SethiUllmanNumbers[SU->NodeNum];
1505     }
1506
1507   private:
1508     void CalculateSethiUllmanNumbers();
1509   };
1510 }
1511
1512 /// closestSucc - Returns the scheduled cycle of the successor which is
1513 /// closet to the current cycle.
1514 static unsigned closestSucc(const SUnit *SU) {
1515   unsigned MaxCycle = 0;
1516   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1517        I != E; ++I) {
1518     unsigned Cycle = I->Dep->Cycle;
1519     // If there are bunch of CopyToRegs stacked up, they should be considered
1520     // to be at the same position.
1521     if (I->Dep->getNode() && I->Dep->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
1522       Cycle = closestSucc(I->Dep)+1;
1523     if (Cycle > MaxCycle)
1524       MaxCycle = Cycle;
1525   }
1526   return MaxCycle;
1527 }
1528
1529 /// calcMaxScratches - Returns an cost estimate of the worse case requirement
1530 /// for scratch registers. Live-in operands and live-out results don't count
1531 /// since they are "fixed".
1532 static unsigned calcMaxScratches(const SUnit *SU) {
1533   unsigned Scratches = 0;
1534   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
1535        I != E; ++I) {
1536     if (I->isCtrl) continue;  // ignore chain preds
1537     if (!I->Dep->getNode() || I->Dep->getNode()->getOpcode() != ISD::CopyFromReg)
1538       Scratches++;
1539   }
1540   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1541        I != E; ++I) {
1542     if (I->isCtrl) continue;  // ignore chain succs
1543     if (!I->Dep->getNode() || I->Dep->getNode()->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
1544       Scratches += 10;
1545   }
1546   return Scratches;
1547 }
1548
1549 // Bottom up
1550 bool bu_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
1551   unsigned LPriority = SPQ->getNodePriority(left);
1552   unsigned RPriority = SPQ->getNodePriority(right);
1553   if (LPriority != RPriority)
1554     return LPriority > RPriority;
1555
1556   // Try schedule def + use closer when Sethi-Ullman numbers are the same.
1557   // e.g.
1558   // t1 = op t2, c1
1559   // t3 = op t4, c2
1560   //
1561   // and the following instructions are both ready.
1562   // t2 = op c3
1563   // t4 = op c4
1564   //
1565   // Then schedule t2 = op first.
1566   // i.e.
1567   // t4 = op c4
1568   // t2 = op c3
1569   // t1 = op t2, c1
1570   // t3 = op t4, c2
1571   //
1572   // This creates more short live intervals.
1573   unsigned LDist = closestSucc(left);
1574   unsigned RDist = closestSucc(right);
1575   if (LDist != RDist)
1576     return LDist < RDist;
1577
1578   // Intuitively, it's good to push down instructions whose results are
1579   // liveout so their long live ranges won't conflict with other values
1580   // which are needed inside the BB. Further prioritize liveout instructions
1581   // by the number of operands which are calculated within the BB.
1582   unsigned LScratch = calcMaxScratches(left);
1583   unsigned RScratch = calcMaxScratches(right);
1584   if (LScratch != RScratch)
1585     return LScratch > RScratch;
1586
1587   if (left->Height != right->Height)
1588     return left->Height > right->Height;
1589   
1590   if (left->Depth != right->Depth)
1591     return left->Depth < right->Depth;
1592
1593   if (left->CycleBound != right->CycleBound)
1594     return left->CycleBound > right->CycleBound;
1595
1596   assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId && 
1597          "NodeQueueId cannot be zero");
1598   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
1599 }
1600
1601 bool
1602 bu_ls_rr_fast_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
1603   unsigned LPriority = SPQ->getNodePriority(left);
1604   unsigned RPriority = SPQ->getNodePriority(right);
1605   if (LPriority != RPriority)
1606     return LPriority > RPriority;
1607   assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId && 
1608          "NodeQueueId cannot be zero");
1609   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
1610 }
1611
1612 bool
1613 BURegReductionPriorityQueue::canClobber(const SUnit *SU, const SUnit *Op) {
1614   if (SU->isTwoAddress) {
1615     unsigned Opc = SU->getNode()->getMachineOpcode();
1616     const TargetInstrDesc &TID = TII->get(Opc);
1617     unsigned NumRes = TID.getNumDefs();
1618     unsigned NumOps = TID.getNumOperands() - NumRes;
1619     for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
1620       if (TID.getOperandConstraint(i+NumRes, TOI::TIED_TO) != -1) {
1621         SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(i).getNode();
1622         if (DU->getNodeId() != -1 &&
1623             Op->OrigNode == &(*SUnits)[DU->getNodeId()])
1624           return true;
1625       }
1626     }
1627   }
1628   return false;
1629 }
1630
1631
1632 /// hasCopyToRegUse - Return true if SU has a value successor that is a
1633 /// CopyToReg node.
1634 static bool hasCopyToRegUse(const SUnit *SU) {
1635   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1636        I != E; ++I) {
1637     if (I->isCtrl) continue;
1638     const SUnit *SuccSU = I->Dep;
1639     if (SuccSU->getNode() && SuccSU->getNode()->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
1640       return true;
1641   }
1642   return false;
1643 }
1644
1645 /// canClobberPhysRegDefs - True if SU would clobber one of SuccSU's
1646 /// physical register defs.
1647 static bool canClobberPhysRegDefs(const SUnit *SuccSU, const SUnit *SU,
1648                                   const TargetInstrInfo *TII,
1649                                   const TargetRegisterInfo *TRI) {
1650   SDNode *N = SuccSU->getNode();
1651   unsigned NumDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getNumDefs();
1652   const unsigned *ImpDefs = TII->get(N->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
1653   assert(ImpDefs && "Caller should check hasPhysRegDefs");
1654   const unsigned *SUImpDefs =
1655     TII->get(SU->getNode()->getMachineOpcode()).getImplicitDefs();
1656   if (!SUImpDefs)
1657     return false;
1658   for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
1659     MVT VT = N->getValueType(i);
1660     if (VT == MVT::Flag || VT == MVT::Other)
1661       continue;
1662     if (!N->hasAnyUseOfValue(i))
1663       continue;
1664     unsigned Reg = ImpDefs[i - NumDefs];
1665     for (;*SUImpDefs; ++SUImpDefs) {
1666       unsigned SUReg = *SUImpDefs;
1667       if (TRI->regsOverlap(Reg, SUReg))
1668         return true;
1669     }
1670   }
1671   return false;
1672 }
1673
1674 /// AddPseudoTwoAddrDeps - If two nodes share an operand and one of them uses
1675 /// it as a def&use operand. Add a pseudo control edge from it to the other
1676 /// node (if it won't create a cycle) so the two-address one will be scheduled
1677 /// first (lower in the schedule). If both nodes are two-address, favor the
1678 /// one that has a CopyToReg use (more likely to be a loop induction update).
1679 /// If both are two-address, but one is commutable while the other is not
1680 /// commutable, favor the one that's not commutable.
1681 void BURegReductionPriorityQueue::AddPseudoTwoAddrDeps() {
1682   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
1683     SUnit *SU = &(*SUnits)[i];
1684     if (!SU->isTwoAddress)
1685       continue;
1686
1687     SDNode *Node = SU->getNode();
1688     if (!Node || !Node->isMachineOpcode() || SU->getNode()->getFlaggedNode())
1689       continue;
1690
1691     unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
1692     const TargetInstrDesc &TID = TII->get(Opc);
1693     unsigned NumRes = TID.getNumDefs();
1694     unsigned NumOps = TID.getNumOperands() - NumRes;
1695     for (unsigned j = 0; j != NumOps; ++j) {
1696       if (TID.getOperandConstraint(j+NumRes, TOI::TIED_TO) == -1)
1697         continue;
1698       SDNode *DU = SU->getNode()->getOperand(j).getNode();
1699       if (DU->getNodeId() == -1)
1700         continue;
1701       const SUnit *DUSU = &(*SUnits)[DU->getNodeId()];
1702       if (!DUSU) continue;
1703       for (SUnit::const_succ_iterator I = DUSU->Succs.begin(),
1704            E = DUSU->Succs.end(); I != E; ++I) {
1705         if (I->isCtrl) continue;
1706         SUnit *SuccSU = I->Dep;
1707         if (SuccSU == SU)
1708           continue;
1709         // Be conservative. Ignore if nodes aren't at roughly the same
1710         // depth and height.
1711         if (SuccSU->Height < SU->Height && (SU->Height - SuccSU->Height) > 1)
1712           continue;
1713         if (!SuccSU->getNode() || !SuccSU->getNode()->isMachineOpcode())
1714           continue;
1715         // Don't constrain nodes with physical register defs if the
1716         // predecessor can clobber them.
1717         if (SuccSU->hasPhysRegDefs) {
1718           if (canClobberPhysRegDefs(SuccSU, SU, TII, TRI))
1719             continue;
1720         }
1721         // Don't constraint extract_subreg / insert_subreg these may be
1722         // coalesced away. We don't them close to their uses.
1723         unsigned SuccOpc = SuccSU->getNode()->getMachineOpcode();
1724         if (SuccOpc == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
1725             SuccOpc == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
1726           continue;
1727         if ((!canClobber(SuccSU, DUSU) ||
1728              (hasCopyToRegUse(SU) && !hasCopyToRegUse(SuccSU)) ||
1729              (!SU->isCommutable && SuccSU->isCommutable)) &&
1730             !scheduleDAG->IsReachable(SuccSU, SU)) {
1731           DOUT << "Adding an edge from SU # " << SU->NodeNum
1732                << " to SU #" << SuccSU->NodeNum << "\n";
1733           scheduleDAG->AddPred(SU, SuccSU, true, true);
1734         }
1735       }
1736     }
1737   }
1738 }
1739
1740 /// CalculateSethiUllmanNumbers - Calculate Sethi-Ullman numbers of all
1741 /// scheduling units.
1742 void BURegReductionPriorityQueue::CalculateSethiUllmanNumbers() {
1743   SethiUllmanNumbers.assign(SUnits->size(), 0);
1744   
1745   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i)
1746     CalcNodeBUSethiUllmanNumber(&(*SUnits)[i], SethiUllmanNumbers);
1747 }
1748 void BURegReductionFastPriorityQueue::CalculateSethiUllmanNumbers() {
1749   SethiUllmanNumbers.assign(SUnits->size(), 0);
1750   
1751   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i)
1752     CalcNodeBUSethiUllmanNumber(&(*SUnits)[i], SethiUllmanNumbers);
1753 }
1754
1755 /// LimitedSumOfUnscheduledPredsOfSuccs - Compute the sum of the unscheduled
1756 /// predecessors of the successors of the SUnit SU. Stop when the provided
1757 /// limit is exceeded.
1758 static unsigned LimitedSumOfUnscheduledPredsOfSuccs(const SUnit *SU, 
1759                                                     unsigned Limit) {
1760   unsigned Sum = 0;
1761   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
1762        I != E; ++I) {
1763     const SUnit *SuccSU = I->Dep;
1764     for (SUnit::const_pred_iterator II = SuccSU->Preds.begin(),
1765          EE = SuccSU->Preds.end(); II != EE; ++II) {
1766       SUnit *PredSU = II->Dep;
1767       if (!PredSU->isScheduled)
1768         if (++Sum > Limit)
1769           return Sum;
1770     }
1771   }
1772   return Sum;
1773 }
1774
1775
1776 // Top down
1777 bool td_ls_rr_sort::operator()(const SUnit *left, const SUnit *right) const {
1778   unsigned LPriority = SPQ->getNodePriority(left);
1779   unsigned RPriority = SPQ->getNodePriority(right);
1780   bool LIsTarget = left->getNode() && left->getNode()->isMachineOpcode();
1781   bool RIsTarget = right->getNode() && right->getNode()->isMachineOpcode();
1782   bool LIsFloater = LIsTarget && left->NumPreds == 0;
1783   bool RIsFloater = RIsTarget && right->NumPreds == 0;
1784   unsigned LBonus = (LimitedSumOfUnscheduledPredsOfSuccs(left,1) == 1) ? 2 : 0;
1785   unsigned RBonus = (LimitedSumOfUnscheduledPredsOfSuccs(right,1) == 1) ? 2 : 0;
1786
1787   if (left->NumSuccs == 0 && right->NumSuccs != 0)
1788     return false;
1789   else if (left->NumSuccs != 0 && right->NumSuccs == 0)
1790     return true;
1791
1792   if (LIsFloater)
1793     LBonus -= 2;
1794   if (RIsFloater)
1795     RBonus -= 2;
1796   if (left->NumSuccs == 1)
1797     LBonus += 2;
1798   if (right->NumSuccs == 1)
1799     RBonus += 2;
1800
1801   if (LPriority+LBonus != RPriority+RBonus)
1802     return LPriority+LBonus < RPriority+RBonus;
1803
1804   if (left->Depth != right->Depth)
1805     return left->Depth < right->Depth;
1806
1807   if (left->NumSuccsLeft != right->NumSuccsLeft)
1808     return left->NumSuccsLeft > right->NumSuccsLeft;
1809
1810   if (left->CycleBound != right->CycleBound)
1811     return left->CycleBound > right->CycleBound;
1812
1813   assert(left->NodeQueueId && right->NodeQueueId && 
1814          "NodeQueueId cannot be zero");
1815   return (left->NodeQueueId > right->NodeQueueId);
1816 }
1817
1818 /// CalculateSethiUllmanNumbers - Calculate Sethi-Ullman numbers of all
1819 /// scheduling units.
1820 void TDRegReductionPriorityQueue::CalculateSethiUllmanNumbers() {
1821   SethiUllmanNumbers.assign(SUnits->size(), 0);
1822   
1823   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i)
1824     CalcNodeTDSethiUllmanNumber(&(*SUnits)[i], SethiUllmanNumbers);
1825 }
1826
1827 //===----------------------------------------------------------------------===//
1828 //                         Public Constructor Functions
1829 //===----------------------------------------------------------------------===//
1830
1831 llvm::ScheduleDAG* llvm::createBURRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
1832                                                     SelectionDAG *DAG,
1833                                                     const TargetMachine *TM,
1834                                                     MachineBasicBlock *BB,
1835                                                     bool Fast) {
1836   if (Fast)
1837     return new ScheduleDAGRRList(DAG, BB, *TM, true, true,
1838                                  new BURegReductionFastPriorityQueue());
1839
1840   const TargetInstrInfo *TII = TM->getInstrInfo();
1841   const TargetRegisterInfo *TRI = TM->getRegisterInfo();
1842   
1843   BURegReductionPriorityQueue *PQ = new BURegReductionPriorityQueue(TII, TRI);
1844
1845   ScheduleDAGRRList *SD =
1846     new ScheduleDAGRRList(DAG, BB, *TM, true, false, PQ);
1847   PQ->setScheduleDAG(SD);
1848   return SD;  
1849 }
1850
1851 llvm::ScheduleDAG* llvm::createTDRRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
1852                                                     SelectionDAG *DAG,
1853                                                     const TargetMachine *TM,
1854                                                     MachineBasicBlock *BB,
1855                                                     bool Fast) {
1856   return new ScheduleDAGRRList(DAG, BB, *TM, false, Fast,
1857                                new TDRegReductionPriorityQueue());
1858 }