Significantly improve handling of vectors that are live across basic blocks,
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / ScheduleDAG.cpp
index 4e45bd65646b1b537801a235c2afc29448848ae3..c0118aff8e1521c8eb67d85aa59c47eb0e7fa945 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "sched"
+#include "llvm/CodeGen/ScheduleDAG.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
-#include "llvm/CodeGen/ScheduleDAG.h"
 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetInstrItineraries.h"
 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
-#include <iostream>
+#include "llvm/Support/MathExtras.h"
 using namespace llvm;
 
 
@@ -51,47 +48,6 @@ static unsigned CountOperands(SDNode *Node) {
   return N;
 }
 
-/// PrepareNodeInfo - Set up the basic minimum node info for scheduling.
-/// 
-void ScheduleDAG::PrepareNodeInfo() {
-  // Allocate node information
-  Info = new NodeInfo[NodeCount];
-
-  unsigned i = 0;
-  for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
-       E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I, ++i) {
-    // Fast reference to node schedule info
-    NodeInfo* NI = &Info[i];
-    // Set up map
-    Map[I] = NI;
-    // Set node
-    NI->Node = I;
-    // Set pending visit count
-    NI->setPending(I->use_size());
-  }
-}
-
-/// IdentifyGroups - Put flagged nodes into groups.
-///
-void ScheduleDAG::IdentifyGroups() {
-  for (unsigned i = 0, N = NodeCount; i < N; i++) {
-    NodeInfo* NI = &Info[i];
-    SDNode *Node = NI->Node;
-
-    // For each operand (in reverse to only look at flags)
-    for (unsigned N = Node->getNumOperands(); 0 < N--;) {
-      // Get operand
-      SDOperand Op = Node->getOperand(N);
-      // No more flags to walk
-      if (Op.getValueType() != MVT::Flag) break;
-      // Add to node group
-      NodeGroup::Add(getNI(Op.Val), NI);
-      // Let everyone else know
-      HasGroups = true;
-    }
-  }
-}
-
 static unsigned CreateVirtualRegisters(MachineInstr *MI,
                                        unsigned NumResults,
                                        SSARegMap *RegMap,
@@ -109,11 +65,107 @@ static unsigned CreateVirtualRegisters(MachineInstr *MI,
   return ResultReg;
 }
 
+/// getVR - Return the virtual register corresponding to the specified result
+/// of the specified node.
+static unsigned getVR(SDOperand Op, std::map<SDNode*, unsigned> &VRBaseMap) {
+  std::map<SDNode*, unsigned>::iterator I = VRBaseMap.find(Op.Val);
+  assert(I != VRBaseMap.end() && "Node emitted out of order - late");
+  return I->second + Op.ResNo;
+}
+
+
+/// AddOperand - Add the specified operand to the specified machine instr.  II
+/// specifies the instruction information for the node, and IIOpNum is the
+/// operand number (in the II) that we are adding. IIOpNum and II are used for 
+/// assertions only.
+void ScheduleDAG::AddOperand(MachineInstr *MI, SDOperand Op,
+                             unsigned IIOpNum,
+                             const TargetInstrDescriptor *II,
+                             std::map<SDNode*, unsigned> &VRBaseMap) {
+  if (Op.isTargetOpcode()) {
+    // Note that this case is redundant with the final else block, but we
+    // include it because it is the most common and it makes the logic
+    // simpler here.
+    assert(Op.getValueType() != MVT::Other &&
+           Op.getValueType() != MVT::Flag &&
+           "Chain and flag operands should occur at end of operand list!");
+    
+    // Get/emit the operand.
+    unsigned VReg = getVR(Op, VRBaseMap);
+    MI->addRegOperand(VReg, MachineOperand::Use);
+    
+    // Verify that it is right.
+    assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg) && "Not a vreg?");
+    if (II) {
+      assert(II->OpInfo[IIOpNum].RegClass &&
+             "Don't have operand info for this instruction!");
+      assert(RegMap->getRegClass(VReg) == II->OpInfo[IIOpNum].RegClass &&
+             "Register class of operand and regclass of use don't agree!");
+    }
+  } else if (ConstantSDNode *C =
+             dyn_cast<ConstantSDNode>(Op)) {
+    MI->addZeroExtImm64Operand(C->getValue());
+  } else if (RegisterSDNode*R =
+             dyn_cast<RegisterSDNode>(Op)) {
+    MI->addRegOperand(R->getReg(), MachineOperand::Use);
+  } else if (GlobalAddressSDNode *TGA =
+             dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Op)) {
+    MI->addGlobalAddressOperand(TGA->getGlobal(), false, TGA->getOffset());
+  } else if (BasicBlockSDNode *BB =
+             dyn_cast<BasicBlockSDNode>(Op)) {
+    MI->addMachineBasicBlockOperand(BB->getBasicBlock());
+  } else if (FrameIndexSDNode *FI =
+             dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Op)) {
+    MI->addFrameIndexOperand(FI->getIndex());
+  } else if (ConstantPoolSDNode *CP = 
+             dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(Op)) {
+    int Offset = CP->getOffset();
+    unsigned Align = CP->getAlignment();
+    // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
+    if (Align == 0) {
+      if (CP->get()->getType() == Type::DoubleTy)
+        Align = 3;  // always 8-byte align doubles.
+      else {
+        Align = TM.getTargetData()
+          .getTypeAlignmentShift(CP->get()->getType());
+        if (Align == 0) {
+          // Alignment of packed types.  FIXME!
+          Align = TM.getTargetData().getTypeSize(CP->get()->getType());
+          Align = Log2_64(Align);
+        }
+      }
+    }
+    
+    unsigned Idx = ConstPool->getConstantPoolIndex(CP->get(), Align);
+    MI->addConstantPoolIndexOperand(Idx, Offset);
+  } else if (ExternalSymbolSDNode *ES = 
+             dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Op)) {
+    MI->addExternalSymbolOperand(ES->getSymbol(), false);
+  } else {
+    assert(Op.getValueType() != MVT::Other &&
+           Op.getValueType() != MVT::Flag &&
+           "Chain and flag operands should occur at end of operand list!");
+    unsigned VReg = getVR(Op, VRBaseMap);
+    MI->addRegOperand(VReg, MachineOperand::Use);
+    
+    // Verify that it is right.
+    assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg) && "Not a vreg?");
+    if (II) {
+      assert(II->OpInfo[IIOpNum].RegClass &&
+             "Don't have operand info for this instruction!");
+      assert(RegMap->getRegClass(VReg) == II->OpInfo[IIOpNum].RegClass &&
+             "Register class of operand and regclass of use don't agree!");
+    }
+  }
+  
+}
+
+
 /// EmitNode - Generate machine code for an node and needed dependencies.
 ///
-void ScheduleDAG::EmitNode(NodeInfo *NI) {
+void ScheduleDAG::EmitNode(SDNode *Node, 
+                           std::map<SDNode*, unsigned> &VRBaseMap) {
   unsigned VRBase = 0;                 // First virtual register for node
-  SDNode *Node = NI->Node;
   
   // If machine instruction
   if (Node->isTargetOpcode()) {
@@ -158,62 +210,8 @@ void ScheduleDAG::EmitNode(NodeInfo *NI) {
     
     // Emit all of the actual operands of this instruction, adding them to the
     // instruction as appropriate.
-    for (unsigned i = 0; i != NodeOperands; ++i) {
-      if (Node->getOperand(i).isTargetOpcode()) {
-        // Note that this case is redundant with the final else block, but we
-        // include it because it is the most common and it makes the logic
-        // simpler here.
-        assert(Node->getOperand(i).getValueType() != MVT::Other &&
-               Node->getOperand(i).getValueType() != MVT::Flag &&
-               "Chain and flag operands should occur at end of operand list!");
-
-        // Get/emit the operand.
-        unsigned VReg = getVR(Node->getOperand(i));
-        MI->addRegOperand(VReg, MachineOperand::Use);
-        
-        // Verify that it is right.
-        assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg) && "Not a vreg?");
-        assert(II.OpInfo[i+NumResults].RegClass &&
-               "Don't have operand info for this instruction!");
-        assert(RegMap->getRegClass(VReg) == II.OpInfo[i+NumResults].RegClass &&
-               "Register class of operand and regclass of use don't agree!");
-      } else if (ConstantSDNode *C =
-                 dyn_cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))) {
-        MI->addZeroExtImm64Operand(C->getValue());
-      } else if (RegisterSDNode*R =
-                 dyn_cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))) {
-        MI->addRegOperand(R->getReg(), MachineOperand::Use);
-      } else if (GlobalAddressSDNode *TGA =
-                       dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Node->getOperand(i))) {
-        MI->addGlobalAddressOperand(TGA->getGlobal(), false, TGA->getOffset());
-      } else if (BasicBlockSDNode *BB =
-                       dyn_cast<BasicBlockSDNode>(Node->getOperand(i))) {
-        MI->addMachineBasicBlockOperand(BB->getBasicBlock());
-      } else if (FrameIndexSDNode *FI =
-                       dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Node->getOperand(i))) {
-        MI->addFrameIndexOperand(FI->getIndex());
-      } else if (ConstantPoolSDNode *CP = 
-                    dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(Node->getOperand(i))) {
-        unsigned Idx = ConstPool->getConstantPoolIndex(CP->get());
-        MI->addConstantPoolIndexOperand(Idx);
-      } else if (ExternalSymbolSDNode *ES = 
-                 dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Node->getOperand(i))) {
-        MI->addExternalSymbolOperand(ES->getSymbol(), false);
-      } else {
-        assert(Node->getOperand(i).getValueType() != MVT::Other &&
-               Node->getOperand(i).getValueType() != MVT::Flag &&
-               "Chain and flag operands should occur at end of operand list!");
-        unsigned VReg = getVR(Node->getOperand(i));
-        MI->addRegOperand(VReg, MachineOperand::Use);
-        
-        // Verify that it is right.
-        assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg) && "Not a vreg?");
-        assert(II.OpInfo[i+NumResults].RegClass &&
-               "Don't have operand info for this instruction!");
-        assert(RegMap->getRegClass(VReg) == II.OpInfo[i+NumResults].RegClass &&
-               "Register class of operand and regclass of use don't agree!");
-      }
-    }
+    for (unsigned i = 0; i != NodeOperands; ++i)
+      AddOperand(MI, Node->getOperand(i), i+NumResults, &II, VRBaseMap);
     
     // Now that we have emitted all operands, emit this instruction itself.
     if ((II.Flags & M_USES_CUSTOM_DAG_SCHED_INSERTION) == 0) {
@@ -232,9 +230,9 @@ void ScheduleDAG::EmitNode(NodeInfo *NI) {
     case ISD::TokenFactor:
       break;
     case ISD::CopyToReg: {
-      unsigned InReg = getVR(Node->getOperand(2));
+      unsigned InReg = getVR(Node->getOperand(2), VRBaseMap);
       unsigned DestReg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1))->getReg();
-      if (InReg != DestReg)   // Coallesced away the copy?
+      if (InReg != DestReg)   // Coalesced away the copy?
         MRI->copyRegToReg(*BB, BB->end(), DestReg, InReg,
                           RegMap->getRegClass(InReg));
       break;
@@ -298,139 +296,53 @@ void ScheduleDAG::EmitNode(NodeInfo *NI) {
       MI->addExternalSymbolOperand(AsmStr, false);
       
       // Add all of the operand registers to the instruction.
-      for (unsigned i = 2; i != NumOps; i += 2) {
-        unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
+      for (unsigned i = 2; i != NumOps;) {
         unsigned Flags = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getValue();
-        MachineOperand::UseType UseTy;
-        switch (Flags) {
+        unsigned NumVals = Flags >> 3;
+        
+        MI->addZeroExtImm64Operand(Flags);
+        ++i;  // Skip the ID value.
+        
+        switch (Flags & 7) {
         default: assert(0 && "Bad flags!");
-        case 1: UseTy = MachineOperand::Use; break;
-        case 2: UseTy = MachineOperand::Def; break;
-        case 3: UseTy = MachineOperand::UseAndDef; break;
+        case 1:  // Use of register.
+          for (; NumVals; --NumVals, ++i) {
+            unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
+            MI->addMachineRegOperand(Reg, MachineOperand::Use);
+          }
+          break;
+        case 2:   // Def of register.
+          for (; NumVals; --NumVals, ++i) {
+            unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
+            MI->addMachineRegOperand(Reg, MachineOperand::Def);
+          }
+          break;
+        case 3: { // Immediate.
+          assert(NumVals == 1 && "Unknown immediate value!");
+          uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getValue();
+          MI->addZeroExtImm64Operand(Val);
+          ++i;
+          break;
         }
-        MI->addMachineRegOperand(Reg, UseTy);
-      }
-      break;
-    }
-    }
-  }
-
-  assert(NI->VRBase == 0 && "Node emitted out of order - early");
-  NI->VRBase = VRBase;
-}
-
-/// EmitAll - Emit all nodes in schedule sorted order.
-///
-void ScheduleDAG::EmitAll() {
-  // For each node in the ordering
-  for (unsigned i = 0, N = Ordering.size(); i < N; i++) {
-    // Get the scheduling info
-    NodeInfo *NI = Ordering[i];
-    if (NI->isInGroup()) {
-      NodeGroupIterator NGI(Ordering[i]);
-      while (NodeInfo *NI = NGI.next()) EmitNode(NI);
-    } else {
-      EmitNode(NI);
-    }
-  }
-}
-
-/// isFlagDefiner - Returns true if the node defines a flag result.
-static bool isFlagDefiner(SDNode *A) {
-  unsigned N = A->getNumValues();
-  return N && A->getValueType(N - 1) == MVT::Flag;
-}
-
-/// isFlagUser - Returns true if the node uses a flag result.
-///
-static bool isFlagUser(SDNode *A) {
-  unsigned N = A->getNumOperands();
-  return N && A->getOperand(N - 1).getValueType() == MVT::Flag;
-}
-
-/// printNI - Print node info.
-///
-void ScheduleDAG::printNI(std::ostream &O, NodeInfo *NI) const {
-#ifndef NDEBUG
-  SDNode *Node = NI->Node;
-  O << " "
-    << std::hex << Node << std::dec
-    << ", Lat=" << NI->Latency
-    << ", Slot=" << NI->Slot
-    << ", ARITY=(" << Node->getNumOperands() << ","
-                   << Node->getNumValues() << ")"
-    << " " << Node->getOperationName(&DAG);
-  if (isFlagDefiner(Node)) O << "<#";
-  if (isFlagUser(Node)) O << ">#";
-#endif
-}
-
-/// printChanges - Hilight changes in order caused by scheduling.
-///
-void ScheduleDAG::printChanges(unsigned Index) const {
-#ifndef NDEBUG
-  // Get the ordered node count
-  unsigned N = Ordering.size();
-  // Determine if any changes
-  unsigned i = 0;
-  for (; i < N; i++) {
-    NodeInfo *NI = Ordering[i];
-    if (NI->Preorder != i) break;
-  }
-  
-  if (i < N) {
-    std::cerr << Index << ". New Ordering\n";
-    
-    for (i = 0; i < N; i++) {
-      NodeInfo *NI = Ordering[i];
-      std::cerr << "  " << NI->Preorder << ". ";
-      printNI(std::cerr, NI);
-      std::cerr << "\n";
-      if (NI->isGroupDominator()) {
-        NodeGroup *Group = NI->Group;
-        for (NIIterator NII = Group->group_begin(), E = Group->group_end();
-             NII != E; NII++) {
-          std::cerr << "          ";
-          printNI(std::cerr, *NII);
-          std::cerr << "\n";
+        case 4:  // Addressing mode.
+          // The addressing mode has been selected, just add all of the
+          // operands to the machine instruction.
+          for (; NumVals; --NumVals, ++i)
+            AddOperand(MI, Node->getOperand(i), 0, 0, VRBaseMap);
+          break;
         }
       }
+      break;
     }
-  } else {
-    std::cerr << Index << ". No Changes\n";
-  }
-#endif
-}
-
-/// print - Print ordering to specified output stream.
-///
-void ScheduleDAG::print(std::ostream &O) const {
-#ifndef NDEBUG
-  using namespace std;
-  O << "Ordering\n";
-  for (unsigned i = 0, N = Ordering.size(); i < N; i++) {
-    NodeInfo *NI = Ordering[i];
-    printNI(O, NI);
-    O << "\n";
-    if (NI->isGroupDominator()) {
-      NodeGroup *Group = NI->Group;
-      for (NIIterator NII = Group->group_begin(), E = Group->group_end();
-           NII != E; NII++) {
-        O << "    ";
-        printNI(O, *NII);
-        O << "\n";
-      }
     }
   }
-#endif
-}
 
-void ScheduleDAG::dump(const char *tag) const {
-  std::cerr << tag; dump();
+  assert(!VRBaseMap.count(Node) && "Node emitted out of order - early");
+  VRBaseMap[Node] = VRBase;
 }
 
-void ScheduleDAG::dump() const {
-  print(std::cerr);
+void ScheduleDAG::EmitNoop() {
+  TII->insertNoop(*BB, BB->end());
 }
 
 /// Run - perform scheduling.
@@ -441,87 +353,8 @@ MachineBasicBlock *ScheduleDAG::Run() {
   RegMap = BB->getParent()->getSSARegMap();
   ConstPool = BB->getParent()->getConstantPool();
 
-  // Number the nodes
-  NodeCount = std::distance(DAG.allnodes_begin(), DAG.allnodes_end());
-  // Set up minimum info for scheduling
-  PrepareNodeInfo();
-  // Construct node groups for flagged nodes
-  IdentifyGroups();
-
   Schedule();
   return BB;
 }
 
 
-/// CountInternalUses - Returns the number of edges between the two nodes.
-///
-static unsigned CountInternalUses(NodeInfo *D, NodeInfo *U) {
-  unsigned N = 0;
-  for (unsigned M = U->Node->getNumOperands(); 0 < M--;) {
-    SDOperand Op = U->Node->getOperand(M);
-    if (Op.Val == D->Node) N++;
-  }
-
-  return N;
-}
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-/// Add - Adds a definer and user pair to a node group.
-///
-void NodeGroup::Add(NodeInfo *D, NodeInfo *U) {
-  // Get current groups
-  NodeGroup *DGroup = D->Group;
-  NodeGroup *UGroup = U->Group;
-  // If both are members of groups
-  if (DGroup && UGroup) {
-    // There may have been another edge connecting 
-    if (DGroup == UGroup) return;
-    // Add the pending users count
-    DGroup->addPending(UGroup->getPending());
-    // For each member of the users group
-    NodeGroupIterator UNGI(U);
-    while (NodeInfo *UNI = UNGI.next() ) {
-      // Change the group
-      UNI->Group = DGroup;
-      // For each member of the definers group
-      NodeGroupIterator DNGI(D);
-      while (NodeInfo *DNI = DNGI.next() ) {
-        // Remove internal edges
-        DGroup->addPending(-CountInternalUses(DNI, UNI));
-      }
-    }
-    // Merge the two lists
-    DGroup->group_insert(DGroup->group_end(),
-                         UGroup->group_begin(), UGroup->group_end());
-  } else if (DGroup) {
-    // Make user member of definers group
-    U->Group = DGroup;
-    // Add users uses to definers group pending
-    DGroup->addPending(U->Node->use_size());
-    // For each member of the definers group
-    NodeGroupIterator DNGI(D);
-    while (NodeInfo *DNI = DNGI.next() ) {
-      // Remove internal edges
-      DGroup->addPending(-CountInternalUses(DNI, U));
-    }
-    DGroup->group_push_back(U);
-  } else if (UGroup) {
-    // Make definer member of users group
-    D->Group = UGroup;
-    // Add definers uses to users group pending
-    UGroup->addPending(D->Node->use_size());
-    // For each member of the users group
-    NodeGroupIterator UNGI(U);
-    while (NodeInfo *UNI = UNGI.next() ) {
-      // Remove internal edges
-      UGroup->addPending(-CountInternalUses(D, UNI));
-    }
-    UGroup->group_insert(UGroup->group_begin(), D);
-  } else {
-    D->Group = U->Group = DGroup = new NodeGroup();
-    DGroup->addPending(D->Node->use_size() + U->Node->use_size() -
-                       CountInternalUses(D, U));
-    DGroup->group_push_back(D);
-    DGroup->group_push_back(U);
-  }
-}