lib/Target/TargetSchedInfo.cpp

   1 //===-- SchedInfo.cpp - Generic code to support target schedulers ----------==//
   2 //
   3 // This file implements the generic part of a Scheduler description for a
   4 // target.  This functionality is defined in the llvm/Target/SchedInfo.h file.
   5 //
   6 //===----------------------------------------------------------------------===//
   7
   8 #include "llvm/Target/MachineSchedInfo.h"
   9 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  10
  11 // External object describing the machine instructions
  12 // Initialized only when the TargetMachine class is created
  13 // and reset when that class is destroyed.
  14 //
  15 const MachineInstrDescriptor* TargetInstrDescriptors = 0;
  16
  17 resourceId_t MachineResource::nextId = 0;
  18
  19 // Check if fromRVec and toRVec have *any* common entries.
  20 // Assume the vectors are sorted in increasing order.
  21 // Algorithm copied from function set_intersection() for sorted ranges
  22 // (stl_algo.h).
  23 //
  24 inline static bool
  25 RUConflict(const std::vector<resourceId_t>& fromRVec,
  26            const std::vector<resourceId_t>& toRVec)
  27 {
  28
  29   unsigned fN = fromRVec.size(), tN = toRVec.size();
  30   unsigned fi = 0, ti = 0;
  31
  32   while (fi < fN && ti < tN)
  33     {
  34       if (fromRVec[fi] < toRVec[ti])
  35         ++fi;
  36       else if (toRVec[ti] < fromRVec[fi])
  37         ++ti;
  38       else
  39         return true;
  40     }
  41   return false;
  42 }
  43
  44
  45 static cycles_t
  46 ComputeMinGap(const InstrRUsage &fromRU,
  47               const InstrRUsage &toRU)
  48 {
  49   cycles_t minGap = 0;
  50
  51   if (fromRU.numBubbles > 0)
  52     minGap = fromRU.numBubbles;
  53
  54   if (minGap < fromRU.numCycles)
  55     {
  56       // only need to check from cycle `minGap' onwards
  57       for (cycles_t gap=minGap; gap <= fromRU.numCycles-1; gap++)
  58         {
  59           // check if instr. #2 can start executing `gap' cycles after #1
  60           // by checking for resource conflicts in each overlapping cycle
  61           cycles_t numOverlap =std::min(fromRU.numCycles - gap, toRU.numCycles);
  62           for (cycles_t c = 0; c <= numOverlap-1; c++)
  63             if (RUConflict(fromRU.resourcesByCycle[gap + c],
  64                            toRU.resourcesByCycle[c]))
  65               {
  66                 // conflict found so minGap must be more than `gap'
  67                 minGap = gap+1;
  68                 break;
  69               }
  70         }
  71     }
  72
  73   return minGap;
  74 }
  75
  76
  77 //---------------------------------------------------------------------------
  78 // class MachineSchedInfo
  79 //      Interface to machine description for instruction scheduling
  80 //---------------------------------------------------------------------------
  81
  82 MachineSchedInfo::MachineSchedInfo(const TargetMachine&    tgt,
  83                                    int                     NumSchedClasses,
  84                                    const InstrClassRUsage* ClassRUsages,
  85                                    const InstrRUsageDelta* UsageDeltas,
  86                                    const InstrIssueDelta*  IssueDeltas,
  87                                    unsigned int            NumUsageDeltas,
  88                                    unsigned int            NumIssueDeltas)
  89   : target(tgt),
  90     numSchedClasses(NumSchedClasses), mii(& tgt.getInstrInfo()),
  91     classRUsages(ClassRUsages), usageDeltas(UsageDeltas),
  92     issueDeltas(IssueDeltas), numUsageDeltas(NumUsageDeltas),
  93     numIssueDeltas(NumIssueDeltas)
  94 {}
  95
  96 void
  97 MachineSchedInfo::initializeResources()
  98 {
  99   assert(MAX_NUM_SLOTS >= (int)getMaxNumIssueTotal()
 100          && "Insufficient slots for static data! Increase MAX_NUM_SLOTS");
 101
 102   // First, compute common resource usage info for each class because
 103   // most instructions will probably behave the same as their class.
 104   // Cannot allocate a vector of InstrRUsage so new each one.
 105   //
 106   std::vector<InstrRUsage> instrRUForClasses;
 107   instrRUForClasses.resize(numSchedClasses);
 108   for (InstrSchedClass sc = 0; sc < numSchedClasses; sc++) {
 109     // instrRUForClasses.push_back(new InstrRUsage);
 110     instrRUForClasses[sc].setMaxSlots(getMaxNumIssueTotal());
 111     instrRUForClasses[sc].setTo(classRUsages[sc]);
 112   }
 113
 114   computeInstrResources(instrRUForClasses);
 115   computeIssueGaps(instrRUForClasses);
 116 }
 117
 118
 119 void
 120 MachineSchedInfo::computeInstrResources(const std::vector<InstrRUsage>&
 121                                         instrRUForClasses)
 122 {
 123   int numOpCodes =  mii->getNumRealOpCodes();
 124   instrRUsages.resize(numOpCodes);
 125
 126   // First get the resource usage information from the class resource usages.
 127   for (MachineOpCode op = 0; op < numOpCodes; ++op) {
 128     InstrSchedClass sc = getSchedClass(op);
 129     assert(sc >= 0 && sc < numSchedClasses);
 130     instrRUsages[op] = instrRUForClasses[sc];
 131   }
 132
 133   // Now, modify the resource usages as specified in the deltas.
 134   for (unsigned i = 0; i < numUsageDeltas; ++i) {
 135     MachineOpCode op = usageDeltas[i].opCode;
 136     assert(op < numOpCodes);
 137     instrRUsages[op].addUsageDelta(usageDeltas[i]);
 138   }
 139
 140   // Then modify the issue restrictions as specified in the deltas.
 141   for (unsigned i = 0; i < numIssueDeltas; ++i) {
 142     MachineOpCode op = issueDeltas[i].opCode;
 143     assert(op < numOpCodes);
 144     instrRUsages[issueDeltas[i].opCode].addIssueDelta(issueDeltas[i]);
 145   }
 146 }
 147
 148
 149 void
 150 MachineSchedInfo::computeIssueGaps(const std::vector<InstrRUsage>&
 151                                    instrRUForClasses)
 152 {
 153   int numOpCodes =  mii->getNumRealOpCodes();
 154   instrRUsages.resize(numOpCodes);
 155
 156   assert(numOpCodes < (1 << MAX_OPCODE_SIZE) - 1
 157          && "numOpCodes invalid for implementation of class OpCodePair!");
 158
 159   // First, compute issue gaps between pairs of classes based on common
 160   // resources usages for each class, because most instruction pairs will
 161   // usually behave the same as their class.
 162   //
 163   int classPairGaps[numSchedClasses][numSchedClasses];
 164   for (InstrSchedClass fromSC=0; fromSC < numSchedClasses; fromSC++)
 165     for (InstrSchedClass toSC=0; toSC < numSchedClasses; toSC++)
 166       {
 167         int classPairGap = ComputeMinGap(instrRUForClasses[fromSC],
 168                                          instrRUForClasses[toSC]);
 169         classPairGaps[fromSC][toSC] = classPairGap;
 170       }
 171
 172   // Now, for each pair of instructions, use the class pair gap if both
 173   // instructions have identical resource usage as their respective classes.
 174   // If not, recompute the gap for the pair from scratch.
 175
 176   longestIssueConflict = 0;
 177
 178   for (MachineOpCode fromOp=0; fromOp < numOpCodes; fromOp++)
 179     for (MachineOpCode toOp=0; toOp < numOpCodes; toOp++)
 180       {
 181         int instrPairGap =
 182           (instrRUsages[fromOp].sameAsClass && instrRUsages[toOp].sameAsClass)
 183           ? classPairGaps[getSchedClass(fromOp)][getSchedClass(toOp)]
 184           : ComputeMinGap(instrRUsages[fromOp], instrRUsages[toOp]);
 185
 186         if (instrPairGap > 0)
 187           {
 188             issueGaps[OpCodePair(fromOp,toOp)] = instrPairGap;
 189             conflictLists[fromOp].push_back(toOp);
 190             longestIssueConflict = std::max(longestIssueConflict, instrPairGap);
 191           }
 192       }
 193 }
 194
 195
 196 void InstrRUsage::setTo(const InstrClassRUsage& classRU) {
 197   sameAsClass   = true;
 198   isSingleIssue = classRU.isSingleIssue;
 199   breaksGroup   = classRU.breaksGroup;
 200   numBubbles    = classRU.numBubbles;
 201
 202   for (unsigned i=0; i < classRU.numSlots; i++)
 203     {
 204       unsigned slot = classRU.feasibleSlots[i];
 205       assert(slot < feasibleSlots.size() && "Invalid slot specified!");
 206       this->feasibleSlots[slot] = true;
 207     }
 208
 209   numCycles   = classRU.totCycles;
 210   resourcesByCycle.resize(this->numCycles);
 211
 212   for (unsigned i=0; i < classRU.numRUEntries; i++)
 213     for (unsigned c=classRU.V[i].startCycle, NC = c + classRU.V[i].numCycles;
 214          c < NC; c++)
 215       this->resourcesByCycle[c].push_back(classRU.V[i].resourceId);
 216
 217   // Sort each resource usage vector by resourceId_t to speed up conflict checking
 218   for (unsigned i=0; i < this->resourcesByCycle.size(); i++)
 219     sort(resourcesByCycle[i].begin(), resourcesByCycle[i].end());
 220
 221 }
 222
 223 // Add the extra resource usage requirements specified in the delta.
 224 // Note that a negative value of `numCycles' means one entry for that
 225 // resource should be deleted for each cycle.
 226 //
 227 void InstrRUsage::addUsageDelta(const InstrRUsageDelta &delta) {
 228   int NC = delta.numCycles;
 229   sameAsClass = false;
 230
 231   // resize the resources vector if more cycles are specified
 232   unsigned maxCycles = this->numCycles;
 233   maxCycles = std::max(maxCycles, delta.startCycle + abs(NC) - 1);
 234   if (maxCycles > this->numCycles)
 235     {
 236       this->resourcesByCycle.resize(maxCycles);
 237       this->numCycles = maxCycles;
 238     }
 239
 240   if (NC >= 0)
 241     for (unsigned c=delta.startCycle, last=c+NC-1; c <= last; c++)
 242       this->resourcesByCycle[c].push_back(delta.resourceId);
 243   else
 244     // Remove the resource from all NC cycles.
 245     for (unsigned c=delta.startCycle, last=(c-NC)-1; c <= last; c++)
 246       {
 247         // Look for the resource backwards so we remove the last entry
 248         // for that resource in each cycle.
 249         std::vector<resourceId_t>& rvec = this->resourcesByCycle[c];
 250         int r;
 251         for (r = (int) rvec.size(); r >= 0; r--)
 252           if (rvec[r] == delta.resourceId)
 253             {// found last entry for the resource
 254               rvec.erase(rvec.begin() + r);
 255               break;
 256             }
 257         assert(r >= 0 && "Resource to remove was unused in cycle c!");
 258       }
 259 }