Remove attribution from file headers, per discussion on llvmdev.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / ScheduleDAGRRList.cpp
index 0b218abd4ab3d08fb93133799b032db86d7afe7a..6ea7c80687820ec878251f7c200c7edaaed91816 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Evan Cheng and is distributed under the
-// University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -34,6 +34,7 @@
 using namespace llvm;
 
 STATISTIC(NumBacktracks, "Number of times scheduler backtraced");
+STATISTIC(NumUnfolds,    "Number of nodes unfolded");
 STATISTIC(NumDups,       "Number of duplicated nodes");
 STATISTIC(NumCCCopies,   "Number of cross class copies");
 
@@ -155,7 +156,7 @@ void ScheduleDAGRRList::CommuteNodesToReducePressure() {
           continue;
 
         SDNode *OpN = SU->Node->getOperand(j).Val;
-        SUnit *OpSU = SUnitMap[OpN][SU->InstanceNo];
+        SUnit *OpSU = isPassiveNode(OpN) ? NULL : SUnitMap[OpN][SU->InstanceNo];
         if (OpSU && OperandSeen.count(OpSU) == 1) {
           // Ok, so SU is not the last use of OpSU, but SU is two-address so
           // it will clobber OpSU. Try to commute SU if no other source operands
@@ -164,7 +165,7 @@ void ScheduleDAGRRList::CommuteNodesToReducePressure() {
           for (unsigned k = 0; k < NumOps; ++k) {
             if (k != j) {
               OpN = SU->Node->getOperand(k).Val;
-              OpSU = SUnitMap[OpN][SU->InstanceNo];
+              OpSU = isPassiveNode(OpN) ? NULL : SUnitMap[OpN][SU->InstanceNo];
               if (OpSU && OperandSeen.count(OpSU) == 1) {
                 DoCommute = false;
                 break;
@@ -202,13 +203,10 @@ void ScheduleDAGRRList::ReleasePred(SUnit *PredSU, bool isChain,
   // interrupt model (drain vs. freeze).
   PredSU->CycleBound = std::max(PredSU->CycleBound, CurCycle + PredSU->Latency);
 
-  if (!isChain)
-    --PredSU->NumSuccsLeft;
-  else
-    --PredSU->NumChainSuccsLeft;
+  --PredSU->NumSuccsLeft;
   
 #ifndef NDEBUG
-  if (PredSU->NumSuccsLeft < 0 || PredSU->NumChainSuccsLeft < 0) {
+  if (PredSU->NumSuccsLeft < 0) {
     cerr << "*** List scheduling failed! ***\n";
     PredSU->dump(&DAG);
     cerr << " has been released too many times!\n";
@@ -216,7 +214,7 @@ void ScheduleDAGRRList::ReleasePred(SUnit *PredSU, bool isChain,
   }
 #endif
   
-  if ((PredSU->NumSuccsLeft + PredSU->NumChainSuccsLeft) == 0) {
+  if (PredSU->NumSuccsLeft == 0) {
     // EntryToken has to go last!  Special case it here.
     if (!PredSU->Node || PredSU->Node->getOpcode() != ISD::EntryToken) {
       PredSU->isAvailable = true;
@@ -287,10 +285,7 @@ void ScheduleDAGRRList::CapturePred(SUnit *PredSU, SUnit *SU, bool isChain) {
       AvailableQueue->remove(PredSU);
   }
 
-  if (!isChain)
-    ++PredSU->NumSuccsLeft;
-  else
-    ++PredSU->NumChainSuccsLeft;
+  ++PredSU->NumSuccsLeft;
 }
 
 /// UnscheduleNodeBottomUp - Remove the node from the schedule, update its and
@@ -391,32 +386,155 @@ void ScheduleDAGRRList::BacktrackBottomUp(SUnit *SU, unsigned BtCycle,
   ++NumBacktracks;
 }
 
-/// isSafeToCopy - True if the SUnit for the given SDNode can safely cloned,
-/// i.e. the node does not produce a flag, it does not read a flag and it does
-/// not have an incoming chain.
-static bool isSafeToCopy(SDNode *N) {
-  if (!N)
-    return true;
+/// CopyAndMoveSuccessors - Clone the specified node and move its scheduled
+/// successors to the newly created node.
+SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
+  if (SU->FlaggedNodes.size())
+    return NULL;
 
-  for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i)
-    if (N->getValueType(i) == MVT::Flag)
-      return false;
+  SDNode *N = SU->Node;
+  if (!N)
+    return NULL;
+
+  SUnit *NewSU;
+  bool TryUnfold = false;
+  for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
+    MVT::ValueType VT = N->getValueType(i);
+    if (VT == MVT::Flag)
+      return NULL;
+    else if (VT == MVT::Other)
+      TryUnfold = true;
+  }
   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     const SDOperand &Op = N->getOperand(i);
     MVT::ValueType VT = Op.Val->getValueType(Op.ResNo);
-    if (VT == MVT::Other || VT == MVT::Flag)
-      return false;
+    if (VT == MVT::Flag)
+      return NULL;
   }
 
-  return true;
-}
+  if (TryUnfold) {
+    SmallVector<SDNode*, 4> NewNodes;
+    if (!MRI->unfoldMemoryOperand(DAG, N, NewNodes))
+      return NULL;
+
+    DOUT << "Unfolding SU # " << SU->NodeNum << "\n";
+    assert(NewNodes.size() == 2 && "Expected a load folding node!");
+
+    N = NewNodes[1];
+    SDNode *LoadNode = NewNodes[0];
+    unsigned NumVals = N->getNumValues();
+    unsigned OldNumVals = SU->Node->getNumValues();
+    for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i)
+      DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDOperand(SU->Node, i), SDOperand(N, i));
+    DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDOperand(SU->Node, OldNumVals-1),
+                                  SDOperand(LoadNode, 1));
+
+    SUnit *NewSU = NewSUnit(N);
+    SUnitMap[N].push_back(NewSU);
+    const TargetInstrDescriptor *TID = &TII->get(N->getTargetOpcode());
+    for (unsigned i = 0; i != TID->numOperands; ++i) {
+      if (TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) != -1) {
+        NewSU->isTwoAddress = true;
+        break;
+      }
+    }
+    if (TID->Flags & M_COMMUTABLE)
+      NewSU->isCommutable = true;
+    // FIXME: Calculate height / depth and propagate the changes?
+    NewSU->Depth = SU->Depth;
+    NewSU->Height = SU->Height;
+    ComputeLatency(NewSU);
+
+    // LoadNode may already exist. This can happen when there is another
+    // load from the same location and producing the same type of value
+    // but it has different alignment or volatileness.
+    bool isNewLoad = true;
+    SUnit *LoadSU;
+    DenseMap<SDNode*, std::vector<SUnit*> >::iterator SMI =
+      SUnitMap.find(LoadNode);
+    if (SMI != SUnitMap.end()) {
+      LoadSU = SMI->second.front();
+      isNewLoad = false;
+    } else {
+      LoadSU = NewSUnit(LoadNode);
+      SUnitMap[LoadNode].push_back(LoadSU);
+
+      LoadSU->Depth = SU->Depth;
+      LoadSU->Height = SU->Height;
+      ComputeLatency(LoadSU);
+    }
 
-/// CopyAndMoveSuccessors - Clone the specified node and move its scheduled
-/// successors to the newly created node.
-SUnit *ScheduleDAGRRList::CopyAndMoveSuccessors(SUnit *SU) {
-  DOUT << "Duplicating SU # " << SU->NodeNum << "\n";
+    SUnit *ChainPred = NULL;
+    SmallVector<SDep, 4> ChainSuccs;
+    SmallVector<SDep, 4> LoadPreds;
+    SmallVector<SDep, 4> NodePreds;
+    SmallVector<SDep, 4> NodeSuccs;
+    for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
+         I != E; ++I) {
+      if (I->isCtrl)
+        ChainPred = I->Dep;
+      else if (I->Dep->Node && I->Dep->Node->isOperand(LoadNode))
+        LoadPreds.push_back(SDep(I->Dep, I->Reg, I->Cost, false, false));
+      else
+        NodePreds.push_back(SDep(I->Dep, I->Reg, I->Cost, false, false));
+    }
+    for (SUnit::succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
+         I != E; ++I) {
+      if (I->isCtrl)
+        ChainSuccs.push_back(SDep(I->Dep, I->Reg, I->Cost,
+                                  I->isCtrl, I->isSpecial));
+      else
+        NodeSuccs.push_back(SDep(I->Dep, I->Reg, I->Cost,
+                                 I->isCtrl, I->isSpecial));
+    }
 
-  SUnit *NewSU = Clone(SU);
+    SU->removePred(ChainPred, true, false);
+    if (isNewLoad)
+      LoadSU->addPred(ChainPred, true, false);
+    for (unsigned i = 0, e = LoadPreds.size(); i != e; ++i) {
+      SDep *Pred = &LoadPreds[i];
+      SU->removePred(Pred->Dep, Pred->isCtrl, Pred->isSpecial);
+      if (isNewLoad)
+        LoadSU->addPred(Pred->Dep, Pred->isCtrl, Pred->isSpecial,
+                        Pred->Reg, Pred->Cost);
+    }
+    for (unsigned i = 0, e = NodePreds.size(); i != e; ++i) {
+      SDep *Pred = &NodePreds[i];
+      SU->removePred(Pred->Dep, Pred->isCtrl, Pred->isSpecial);
+      NewSU->addPred(Pred->Dep, Pred->isCtrl, Pred->isSpecial,
+                     Pred->Reg, Pred->Cost);
+    }
+    for (unsigned i = 0, e = NodeSuccs.size(); i != e; ++i) {
+      SDep *Succ = &NodeSuccs[i];
+      Succ->Dep->removePred(SU, Succ->isCtrl, Succ->isSpecial);
+      Succ->Dep->addPred(NewSU, Succ->isCtrl, Succ->isSpecial,
+                         Succ->Reg, Succ->Cost);
+    }
+    for (unsigned i = 0, e = ChainSuccs.size(); i != e; ++i) {
+      SDep *Succ = &ChainSuccs[i];
+      Succ->Dep->removePred(SU, Succ->isCtrl, Succ->isSpecial);
+      if (isNewLoad)
+        Succ->Dep->addPred(LoadSU, Succ->isCtrl, Succ->isSpecial,
+                           Succ->Reg, Succ->Cost);
+    } 
+    if (isNewLoad)
+      NewSU->addPred(LoadSU, false, false);
+
+    if (isNewLoad)
+      AvailableQueue->addNode(LoadSU);
+    AvailableQueue->addNode(NewSU);
+
+    ++NumUnfolds;
+
+    if (NewSU->NumSuccsLeft == 0) {
+      NewSU->isAvailable = true;
+      return NewSU;
+    }
+    SU = NewSU;
+  }
+
+  DOUT << "Duplicating SU # " << SU->NodeNum << "\n";
+  NewSU = Clone(SU);
 
   // New SUnit has the exact same predecessors.
   for (SUnit::pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
@@ -646,10 +764,8 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
         assert(LRegs.size() == 1 && "Can't handle this yet!");
         unsigned Reg = LRegs[0];
         SUnit *LRDef = LiveRegDefs[Reg];
-        SUnit *NewDef;
-        if (isSafeToCopy(LRDef->Node))
-          NewDef = CopyAndMoveSuccessors(LRDef);
-        else {
+        SUnit *NewDef = CopyAndMoveSuccessors(LRDef);
+        if (!NewDef) {
           // Issue expensive cross register class copies.
           MVT::ValueType VT = getPhysicalRegisterVT(LRDef->Node, Reg, TII);
           const TargetRegisterClass *RC =
@@ -713,7 +829,7 @@ void ScheduleDAGRRList::ListScheduleBottomUp() {
   // Verify that all SUnits were scheduled.
   bool AnyNotSched = false;
   for (unsigned i = 0, e = SUnits.size(); i != e; ++i) {
-    if (SUnits[i].NumSuccsLeft != 0 || SUnits[i].NumChainSuccsLeft != 0) {
+    if (SUnits[i].NumSuccsLeft != 0) {
       if (!AnyNotSched)
         cerr << "*** List scheduling failed! ***\n";
       SUnits[i].dump(&DAG);
@@ -739,13 +855,10 @@ void ScheduleDAGRRList::ReleaseSucc(SUnit *SuccSU, bool isChain,
   // interrupt model (drain vs. freeze).
   SuccSU->CycleBound = std::max(SuccSU->CycleBound, CurCycle + SuccSU->Latency);
 
-  if (!isChain)
-    --SuccSU->NumPredsLeft;
-  else
-    --SuccSU->NumChainPredsLeft;
+  --SuccSU->NumPredsLeft;
   
 #ifndef NDEBUG
-  if (SuccSU->NumPredsLeft < 0 || SuccSU->NumChainPredsLeft < 0) {
+  if (SuccSU->NumPredsLeft < 0) {
     cerr << "*** List scheduling failed! ***\n";
     SuccSU->dump(&DAG);
     cerr << " has been released too many times!\n";
@@ -753,7 +866,7 @@ void ScheduleDAGRRList::ReleaseSucc(SUnit *SuccSU, bool isChain,
   }
 #endif
   
-  if ((SuccSU->NumPredsLeft + SuccSU->NumChainPredsLeft) == 0) {
+  if (SuccSU->NumPredsLeft == 0) {
     SuccSU->isAvailable = true;
     AvailableQueue->push(SuccSU);
   }
@@ -951,9 +1064,11 @@ namespace {
     std::vector<unsigned> SethiUllmanNumbers;
 
     const TargetInstrInfo *TII;
+    const MRegisterInfo *MRI;
   public:
-    explicit BURegReductionPriorityQueue(const TargetInstrInfo *tii)
-      : TII(tii) {}
+    explicit BURegReductionPriorityQueue(const TargetInstrInfo *tii,
+                                         const MRegisterInfo *mri)
+      : TII(tii), MRI(mri) {}
 
     void initNodes(DenseMap<SDNode*, std::vector<SUnit*> > &sumap,
                    std::vector<SUnit> &sunits) {
@@ -992,6 +1107,11 @@ namespace {
         // CopyToReg should be close to its uses to facilitate coalescing and
         // avoid spilling.
         return 0;
+      else if (Opc == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
+               Opc == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
+        // EXTRACT_SUBREG / INSERT_SUBREG should be close to its use to
+        // facilitate coalescing.
+        return 0;
       else if (SU->NumSuccs == 0)
         // If SU does not have a use, i.e. it doesn't produce a value that would
         // be consumed (e.g. store), then it terminates a chain of computation.
@@ -1088,13 +1208,13 @@ static unsigned calcMaxScratches(const SUnit *SU) {
   for (SUnit::const_pred_iterator I = SU->Preds.begin(), E = SU->Preds.end();
        I != E; ++I) {
     if (I->isCtrl) continue;  // ignore chain preds
-    if (!I->Dep->Node || I->Dep->Node->getOpcode() != ISD::CopyFromReg)
+    if (I->Dep->Node->getOpcode() != ISD::CopyFromReg)
       Scratches++;
   }
   for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
        I != E; ++I) {
     if (I->isCtrl) continue;  // ignore chain succs
-    if (!I->Dep->Node || I->Dep->Node->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
+    if (I->Dep->Node->getOpcode() != ISD::CopyToReg)
       Scratches += 10;
   }
   return Scratches;
@@ -1173,7 +1293,8 @@ bool BURegReductionPriorityQueue<SF>::canClobber(SUnit *SU, SUnit *Op) {
     for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
       if (TII->getOperandConstraint(Opc, i+NumRes, TOI::TIED_TO) != -1) {
         SDNode *DU = SU->Node->getOperand(i).Val;
-        if (Op == (*SUnitMap)[DU][SU->InstanceNo])
+        if ((*SUnitMap).find(DU) != (*SUnitMap).end() &&
+            Op == (*SUnitMap)[DU][SU->InstanceNo])
           return true;
       }
     }
@@ -1182,10 +1303,53 @@ bool BURegReductionPriorityQueue<SF>::canClobber(SUnit *SU, SUnit *Op) {
 }
 
 
+/// hasCopyToRegUse - Return true if SU has a value successor that is a
+/// CopyToReg node.
+static bool hasCopyToRegUse(SUnit *SU) {
+  for (SUnit::const_succ_iterator I = SU->Succs.begin(), E = SU->Succs.end();
+       I != E; ++I) {
+    if (I->isCtrl) continue;
+    SUnit *SuccSU = I->Dep;
+    if (SuccSU->Node && SuccSU->Node->getOpcode() == ISD::CopyToReg)
+      return true;
+  }
+  return false;
+}
+
+/// canClobberPhysRegDefs - True if SU would clobber one of SuccSU's
+/// physical register def.
+static bool canClobberPhysRegDefs(SUnit *SuccSU, SUnit *SU,
+                                  const TargetInstrInfo *TII,
+                                  const MRegisterInfo *MRI) {
+  SDNode *N = SuccSU->Node;
+  unsigned NumDefs = TII->getNumDefs(N->getTargetOpcode());
+  const unsigned *ImpDefs = TII->getImplicitDefs(N->getTargetOpcode());
+  if (!ImpDefs)
+    return false;
+  const unsigned *SUImpDefs = TII->getImplicitDefs(SU->Node->getTargetOpcode());
+  if (!SUImpDefs)
+    return false;
+  for (unsigned i = NumDefs, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
+    MVT::ValueType VT = N->getValueType(i);
+    if (VT == MVT::Flag || VT == MVT::Other)
+      continue;
+    unsigned Reg = ImpDefs[i - NumDefs];
+    for (;*SUImpDefs; ++SUImpDefs) {
+      unsigned SUReg = *SUImpDefs;
+      if (MRI->regsOverlap(Reg, SUReg))
+        return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
 /// AddPseudoTwoAddrDeps - If two nodes share an operand and one of them uses
 /// it as a def&use operand. Add a pseudo control edge from it to the other
 /// node (if it won't create a cycle) so the two-address one will be scheduled
-/// first (lower in the schedule).
+/// first (lower in the schedule). If both nodes are two-address, favor the
+/// one that has a CopyToReg use (more likely to be a loop induction update).
+/// If both are two-address, but one is commutable while the other is not
+/// commutable, favor the one that's not commutable.
 template<class SF>
 void BURegReductionPriorityQueue<SF>::AddPseudoTwoAddrDeps() {
   for (unsigned i = 0, e = SUnits->size(); i != e; ++i) {
@@ -1194,7 +1358,7 @@ void BURegReductionPriorityQueue<SF>::AddPseudoTwoAddrDeps() {
       continue;
 
     SDNode *Node = SU->Node;
-    if (!Node || !Node->isTargetOpcode())
+    if (!Node || !Node->isTargetOpcode() || SU->FlaggedNodes.size() > 0)
       continue;
 
     unsigned Opc = Node->getTargetOpcode();
@@ -1203,20 +1367,36 @@ void BURegReductionPriorityQueue<SF>::AddPseudoTwoAddrDeps() {
     for (unsigned j = 0; j != NumOps; ++j) {
       if (TII->getOperandConstraint(Opc, j+NumRes, TOI::TIED_TO) != -1) {
         SDNode *DU = SU->Node->getOperand(j).Val;
+        if ((*SUnitMap).find(DU) == (*SUnitMap).end())
+          continue;
         SUnit *DUSU = (*SUnitMap)[DU][SU->InstanceNo];
         if (!DUSU) continue;
         for (SUnit::succ_iterator I = DUSU->Succs.begin(),E = DUSU->Succs.end();
              I != E; ++I) {
           if (I->isCtrl) continue;
           SUnit *SuccSU = I->Dep;
-          // Don't constraint nodes with implicit defs. It can create cycles
-          // plus it may increase register pressures.
-          if (SuccSU == SU || SuccSU->hasImplicitDefs)
+          if (SuccSU == SU)
             continue;
-          // Be conservative. Ignore if nodes aren't at the same depth.
-          if (SuccSU->Depth != SU->Depth)
+          // Be conservative. Ignore if nodes aren't at roughly the same
+          // depth and height.
+          if (SuccSU->Height < SU->Height && (SU->Height - SuccSU->Height) > 1)
+            continue;
+          if (!SuccSU->Node || !SuccSU->Node->isTargetOpcode())
+            continue;
+          // Don't constrain nodes with physical register defs if the
+          // predecessor can cloober them.
+          if (SuccSU->hasPhysRegDefs) {
+            if (canClobberPhysRegDefs(SuccSU, SU, TII, MRI))
+              continue;
+          }
+          // Don't constraint extract_subreg / insert_subreg these may be
+          // coalesced away. We don't them close to their uses.
+          unsigned SuccOpc = SuccSU->Node->getTargetOpcode();
+          if (SuccOpc == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
+              SuccOpc == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
             continue;
           if ((!canClobber(SuccSU, DUSU) ||
+               (hasCopyToRegUse(SU) && !hasCopyToRegUse(SuccSU)) ||
                (!SU->isCommutable && SuccSU->isCommutable)) &&
               !isReachable(SuccSU, SU)) {
             DOUT << "Adding an edge from SU # " << SU->NodeNum
@@ -1398,8 +1578,9 @@ llvm::ScheduleDAG* llvm::createBURRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,
                                                     SelectionDAG *DAG,
                                                     MachineBasicBlock *BB) {
   const TargetInstrInfo *TII = DAG->getTarget().getInstrInfo();
+  const MRegisterInfo *MRI = DAG->getTarget().getRegisterInfo();
   return new ScheduleDAGRRList(*DAG, BB, DAG->getTarget(), true,
-                           new BURegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort>(TII));
+                      new BURegReductionPriorityQueue<bu_ls_rr_sort>(TII, MRI));
 }
 
 llvm::ScheduleDAG* llvm::createTDRRListDAGScheduler(SelectionDAGISel *IS,