lib/CodeGen/SelectionDAG/ScheduleDAGRRList.cpp

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