OSDN Git Service

* haifa-sched.c (sched_init): Don't put a note in front of any BARRIER.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / haifa-sched.c
1 /* Instruction scheduling pass.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Michael Tiemann (tiemann@cygnus.com) Enhanced by,
5    and currently maintained by, Jim Wilson (wilson@cygnus.com)
6
7 This file is part of GNU CC.
8
9 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13
14 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
22 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Instruction scheduling pass.  This file, along with sched-deps.c,
25    contains the generic parts.  The actual entry point is found for
26    the normal instruction scheduling pass is found in sched-rgn.c.
27
28    We compute insn priorities based on data dependencies.  Flow
29    analysis only creates a fraction of the data-dependencies we must
30    observe: namely, only those dependencies which the combiner can be
31    expected to use.  For this pass, we must therefore create the
32    remaining dependencies we need to observe: register dependencies,
33    memory dependencies, dependencies to keep function calls in order,
34    and the dependence between a conditional branch and the setting of
35    condition codes are all dealt with here.
36
37    The scheduler first traverses the data flow graph, starting with
38    the last instruction, and proceeding to the first, assigning values
39    to insn_priority as it goes.  This sorts the instructions
40    topologically by data dependence.
41
42    Once priorities have been established, we order the insns using
43    list scheduling.  This works as follows: starting with a list of
44    all the ready insns, and sorted according to priority number, we
45    schedule the insn from the end of the list by placing its
46    predecessors in the list according to their priority order.  We
47    consider this insn scheduled by setting the pointer to the "end" of
48    the list to point to the previous insn.  When an insn has no
49    predecessors, we either queue it until sufficient time has elapsed
50    or add it to the ready list.  As the instructions are scheduled or
51    when stalls are introduced, the queue advances and dumps insns into
52    the ready list.  When all insns down to the lowest priority have
53    been scheduled, the critical path of the basic block has been made
54    as short as possible.  The remaining insns are then scheduled in
55    remaining slots.
56
57    Function unit conflicts are resolved during forward list scheduling
58    by tracking the time when each insn is committed to the schedule
59    and from that, the time the function units it uses must be free.
60    As insns on the ready list are considered for scheduling, those
61    that would result in a blockage of the already committed insns are
62    queued until no blockage will result.
63
64    The following list shows the order in which we want to break ties
65    among insns in the ready list:
66
67    1.  choose insn with the longest path to end of bb, ties
68    broken by
69    2.  choose insn with least contribution to register pressure,
70    ties broken by
71    3.  prefer in-block upon interblock motion, ties broken by
72    4.  prefer useful upon speculative motion, ties broken by
73    5.  choose insn with largest control flow probability, ties
74    broken by
75    6.  choose insn with the least dependences upon the previously
76    scheduled insn, or finally
77    7   choose the insn which has the most insns dependent on it.
78    8.  choose insn with lowest UID.
79
80    Memory references complicate matters.  Only if we can be certain
81    that memory references are not part of the data dependency graph
82    (via true, anti, or output dependence), can we move operations past
83    memory references.  To first approximation, reads can be done
84    independently, while writes introduce dependencies.  Better
85    approximations will yield fewer dependencies.
86
87    Before reload, an extended analysis of interblock data dependences
88    is required for interblock scheduling.  This is performed in
89    compute_block_backward_dependences ().
90
91    Dependencies set up by memory references are treated in exactly the
92    same way as other dependencies, by using LOG_LINKS backward
93    dependences.  LOG_LINKS are translated into INSN_DEPEND forward
94    dependences for the purpose of forward list scheduling.
95
96    Having optimized the critical path, we may have also unduly
97    extended the lifetimes of some registers.  If an operation requires
98    that constants be loaded into registers, it is certainly desirable
99    to load those constants as early as necessary, but no earlier.
100    I.e., it will not do to load up a bunch of registers at the
101    beginning of a basic block only to use them at the end, if they
102    could be loaded later, since this may result in excessive register
103    utilization.
104
105    Note that since branches are never in basic blocks, but only end
106    basic blocks, this pass will not move branches.  But that is ok,
107    since we can use GNU's delayed branch scheduling pass to take care
108    of this case.
109
110    Also note that no further optimizations based on algebraic
111    identities are performed, so this pass would be a good one to
112    perform instruction splitting, such as breaking up a multiply
113    instruction into shifts and adds where that is profitable.
114
115    Given the memory aliasing analysis that this pass should perform,
116    it should be possible to remove redundant stores to memory, and to
117    load values from registers instead of hitting memory.
118
119    Before reload, speculative insns are moved only if a 'proof' exists
120    that no exception will be caused by this, and if no live registers
121    exist that inhibit the motion (live registers constraints are not
122    represented by data dependence edges).
123
124    This pass must update information that subsequent passes expect to
125    be correct.  Namely: reg_n_refs, reg_n_sets, reg_n_deaths,
126    reg_n_calls_crossed, and reg_live_length.  Also, BLOCK_HEAD,
127    BLOCK_END.
128
129    The information in the line number notes is carefully retained by
130    this pass.  Notes that refer to the starting and ending of
131    exception regions are also carefully retained by this pass.  All
132    other NOTE insns are grouped in their same relative order at the
133    beginning of basic blocks and regions that have been scheduled.  */
134 \f
135 #include "config.h"
136 #include "system.h"
137 #include "toplev.h"
138 #include "rtl.h"
139 #include "tm_p.h"
140 #include "hard-reg-set.h"
141 #include "basic-block.h"
142 #include "regs.h"
143 #include "function.h"
144 #include "flags.h"
145 #include "insn-config.h"
146 #include "insn-attr.h"
147 #include "except.h"
148 #include "toplev.h"
149 #include "recog.h"
150 #include "sched-int.h"
151
152 #ifdef INSN_SCHEDULING
153
154 /* issue_rate is the number of insns that can be scheduled in the same
155    machine cycle.  It can be defined in the config/mach/mach.h file,
156    otherwise we set it to 1.  */
157
158 static int issue_rate;
159
160 #ifndef ISSUE_RATE
161 #define ISSUE_RATE 1
162 #endif
163
164 /* sched-verbose controls the amount of debugging output the
165    scheduler prints.  It is controlled by -fsched-verbose=N:
166    N>0 and no -DSR : the output is directed to stderr.
167    N>=10 will direct the printouts to stderr (regardless of -dSR).
168    N=1: same as -dSR.
169    N=2: bb's probabilities, detailed ready list info, unit/insn info.
170    N=3: rtl at abort point, control-flow, regions info.
171    N=5: dependences info.  */
172
173 static int sched_verbose_param = 0;
174 int sched_verbose = 0;
175
176 /* Debugging file.  All printouts are sent to dump, which is always set,
177    either to stderr, or to the dump listing file (-dRS).  */
178 FILE *sched_dump = 0;
179
180 /* Highest uid before scheduling.  */
181 static int old_max_uid;
182
183 /* fix_sched_param() is called from toplev.c upon detection
184    of the -fsched-verbose=N option.  */
185
186 void
187 fix_sched_param (param, val)
188      const char *param, *val;
189 {
190   if (!strcmp (param, "verbose"))
191     sched_verbose_param = atoi (val);
192   else
193     warning ("fix_sched_param: unknown param: %s", param);
194 }
195
196 struct haifa_insn_data *h_i_d;
197
198 #define DONE_PRIORITY   -1
199 #define MAX_PRIORITY    0x7fffffff
200 #define TAIL_PRIORITY   0x7ffffffe
201 #define LAUNCH_PRIORITY 0x7f000001
202 #define DONE_PRIORITY_P(INSN) (INSN_PRIORITY (INSN) < 0)
203 #define LOW_PRIORITY_P(INSN) ((INSN_PRIORITY (INSN) & 0x7f000000) == 0)
204
205 #define LINE_NOTE(INSN)         (h_i_d[INSN_UID (INSN)].line_note)
206 #define INSN_TICK(INSN)         (h_i_d[INSN_UID (INSN)].tick)
207
208 /* Vector indexed by basic block number giving the starting line-number
209    for each basic block.  */
210 static rtx *line_note_head;
211
212 /* List of important notes we must keep around.  This is a pointer to the
213    last element in the list.  */
214 static rtx note_list;
215
216 /* Queues, etc.  */
217
218 /* An instruction is ready to be scheduled when all insns preceding it
219    have already been scheduled.  It is important to ensure that all
220    insns which use its result will not be executed until its result
221    has been computed.  An insn is maintained in one of four structures:
222
223    (P) the "Pending" set of insns which cannot be scheduled until
224    their dependencies have been satisfied.
225    (Q) the "Queued" set of insns that can be scheduled when sufficient
226    time has passed.
227    (R) the "Ready" list of unscheduled, uncommitted insns.
228    (S) the "Scheduled" list of insns.
229
230    Initially, all insns are either "Pending" or "Ready" depending on
231    whether their dependencies are satisfied.
232
233    Insns move from the "Ready" list to the "Scheduled" list as they
234    are committed to the schedule.  As this occurs, the insns in the
235    "Pending" list have their dependencies satisfied and move to either
236    the "Ready" list or the "Queued" set depending on whether
237    sufficient time has passed to make them ready.  As time passes,
238    insns move from the "Queued" set to the "Ready" list.  Insns may
239    move from the "Ready" list to the "Queued" set if they are blocked
240    due to a function unit conflict.
241
242    The "Pending" list (P) are the insns in the INSN_DEPEND of the unscheduled
243    insns, i.e., those that are ready, queued, and pending.
244    The "Queued" set (Q) is implemented by the variable `insn_queue'.
245    The "Ready" list (R) is implemented by the variables `ready' and
246    `n_ready'.
247    The "Scheduled" list (S) is the new insn chain built by this pass.
248
249    The transition (R->S) is implemented in the scheduling loop in
250    `schedule_block' when the best insn to schedule is chosen.
251    The transition (R->Q) is implemented in `queue_insn' when an
252    insn is found to have a function unit conflict with the already
253    committed insns.
254    The transitions (P->R and P->Q) are implemented in `schedule_insn' as
255    insns move from the ready list to the scheduled list.
256    The transition (Q->R) is implemented in 'queue_to_insn' as time
257    passes or stalls are introduced.  */
258
259 /* Implement a circular buffer to delay instructions until sufficient
260    time has passed.  INSN_QUEUE_SIZE is a power of two larger than
261    MAX_BLOCKAGE and MAX_READY_COST computed by genattr.c.  This is the
262    longest time an isnsn may be queued.  */
263 static rtx insn_queue[INSN_QUEUE_SIZE];
264 static int q_ptr = 0;
265 static int q_size = 0;
266 #define NEXT_Q(X) (((X)+1) & (INSN_QUEUE_SIZE-1))
267 #define NEXT_Q_AFTER(X, C) (((X)+C) & (INSN_QUEUE_SIZE-1))
268
269 /* Describe the ready list of the scheduler.
270    VEC holds space enough for all insns in the current region.  VECLEN
271    says how many exactly.
272    FIRST is the index of the element with the highest priority; i.e. the
273    last one in the ready list, since elements are ordered by ascending
274    priority.
275    N_READY determines how many insns are on the ready list.  */
276
277 struct ready_list
278 {
279   rtx *vec;
280   int veclen;
281   int first;
282   int n_ready;
283 };
284
285 /* Forward declarations.  */
286 static unsigned int blockage_range PARAMS ((int, rtx));
287 static void clear_units PARAMS ((void));
288 static void schedule_unit PARAMS ((int, rtx, int));
289 static int actual_hazard PARAMS ((int, rtx, int, int));
290 static int potential_hazard PARAMS ((int, rtx, int));
291 static int priority PARAMS ((rtx));
292 static int rank_for_schedule PARAMS ((const PTR, const PTR));
293 static void swap_sort PARAMS ((rtx *, int));
294 static void queue_insn PARAMS ((rtx, int));
295 static void schedule_insn PARAMS ((rtx, struct ready_list *, int));
296 static void find_insn_reg_weight PARAMS ((int));
297 static void adjust_priority PARAMS ((rtx));
298
299 /* Notes handling mechanism:
300    =========================
301    Generally, NOTES are saved before scheduling and restored after scheduling.
302    The scheduler distinguishes between three types of notes:
303
304    (1) LINE_NUMBER notes, generated and used for debugging.  Here,
305    before scheduling a region, a pointer to the LINE_NUMBER note is
306    added to the insn following it (in save_line_notes()), and the note
307    is removed (in rm_line_notes() and unlink_line_notes()).  After
308    scheduling the region, this pointer is used for regeneration of
309    the LINE_NUMBER note (in restore_line_notes()).
310
311    (2) LOOP_BEGIN, LOOP_END, SETJMP, EHREGION_BEG, EHREGION_END notes:
312    Before scheduling a region, a pointer to the note is added to the insn
313    that follows or precedes it.  (This happens as part of the data dependence
314    computation).  After scheduling an insn, the pointer contained in it is
315    used for regenerating the corresponding note (in reemit_notes).
316
317    (3) All other notes (e.g. INSN_DELETED):  Before scheduling a block,
318    these notes are put in a list (in rm_other_notes() and
319    unlink_other_notes ()).  After scheduling the block, these notes are
320    inserted at the beginning of the block (in schedule_block()).  */
321
322 static rtx unlink_other_notes PARAMS ((rtx, rtx));
323 static rtx unlink_line_notes PARAMS ((rtx, rtx));
324 static rtx reemit_notes PARAMS ((rtx, rtx));
325
326 static rtx *ready_lastpos PARAMS ((struct ready_list *));
327 static void ready_sort PARAMS ((struct ready_list *));
328 static rtx ready_remove_first PARAMS ((struct ready_list *));
329
330 static void queue_to_ready PARAMS ((struct ready_list *));
331
332 static void debug_ready_list PARAMS ((struct ready_list *));
333
334 static rtx move_insn1 PARAMS ((rtx, rtx));
335 static rtx move_insn PARAMS ((rtx, rtx));
336
337 #endif /* INSN_SCHEDULING */
338 \f
339 /* Point to state used for the current scheduling pass.  */
340 struct sched_info *current_sched_info;
341 \f
342 #ifndef INSN_SCHEDULING
343 void
344 schedule_insns (dump_file)
345      FILE *dump_file ATTRIBUTE_UNUSED;
346 {
347 }
348 #else
349
350 /* Pointer to the last instruction scheduled.  Used by rank_for_schedule,
351    so that insns independent of the last scheduled insn will be preferred
352    over dependent instructions.  */
353
354 static rtx last_scheduled_insn;
355
356 /* Compute the function units used by INSN.  This caches the value
357    returned by function_units_used.  A function unit is encoded as the
358    unit number if the value is non-negative and the compliment of a
359    mask if the value is negative.  A function unit index is the
360    non-negative encoding.  */
361
362 HAIFA_INLINE int
363 insn_unit (insn)
364      rtx insn;
365 {
366   register int unit = INSN_UNIT (insn);
367
368   if (unit == 0)
369     {
370       recog_memoized (insn);
371
372       /* A USE insn, or something else we don't need to understand.
373          We can't pass these directly to function_units_used because it will
374          trigger a fatal error for unrecognizable insns.  */
375       if (INSN_CODE (insn) < 0)
376         unit = -1;
377       else
378         {
379           unit = function_units_used (insn);
380           /* Increment non-negative values so we can cache zero.  */
381           if (unit >= 0)
382             unit++;
383         }
384       /* We only cache 16 bits of the result, so if the value is out of
385          range, don't cache it.  */
386       if (FUNCTION_UNITS_SIZE < HOST_BITS_PER_SHORT
387           || unit >= 0
388           || (unit & ~((1 << (HOST_BITS_PER_SHORT - 1)) - 1)) == 0)
389         INSN_UNIT (insn) = unit;
390     }
391   return (unit > 0 ? unit - 1 : unit);
392 }
393
394 /* Compute the blockage range for executing INSN on UNIT.  This caches
395    the value returned by the blockage_range_function for the unit.
396    These values are encoded in an int where the upper half gives the
397    minimum value and the lower half gives the maximum value.  */
398
399 HAIFA_INLINE static unsigned int
400 blockage_range (unit, insn)
401      int unit;
402      rtx insn;
403 {
404   unsigned int blockage = INSN_BLOCKAGE (insn);
405   unsigned int range;
406
407   if ((int) UNIT_BLOCKED (blockage) != unit + 1)
408     {
409       range = function_units[unit].blockage_range_function (insn);
410       /* We only cache the blockage range for one unit and then only if
411          the values fit.  */
412       if (HOST_BITS_PER_INT >= UNIT_BITS + 2 * BLOCKAGE_BITS)
413         INSN_BLOCKAGE (insn) = ENCODE_BLOCKAGE (unit + 1, range);
414     }
415   else
416     range = BLOCKAGE_RANGE (blockage);
417
418   return range;
419 }
420
421 /* A vector indexed by function unit instance giving the last insn to use
422    the unit.  The value of the function unit instance index for unit U
423    instance I is (U + I * FUNCTION_UNITS_SIZE).  */
424 static rtx unit_last_insn[FUNCTION_UNITS_SIZE * MAX_MULTIPLICITY];
425
426 /* A vector indexed by function unit instance giving the minimum time when
427    the unit will unblock based on the maximum blockage cost.  */
428 static int unit_tick[FUNCTION_UNITS_SIZE * MAX_MULTIPLICITY];
429
430 /* A vector indexed by function unit number giving the number of insns
431    that remain to use the unit.  */
432 static int unit_n_insns[FUNCTION_UNITS_SIZE];
433
434 /* Access the unit_last_insn array.  Used by the visualization code.  */
435
436 rtx
437 get_unit_last_insn (instance)
438      int instance;
439 {
440   return unit_last_insn[instance];
441 }
442
443 /* Reset the function unit state to the null state.  */
444
445 static void
446 clear_units ()
447 {
448   memset ((char *) unit_last_insn, 0, sizeof (unit_last_insn));
449   memset ((char *) unit_tick, 0, sizeof (unit_tick));
450   memset ((char *) unit_n_insns, 0, sizeof (unit_n_insns));
451 }
452
453 /* Return the issue-delay of an insn.  */
454
455 HAIFA_INLINE int
456 insn_issue_delay (insn)
457      rtx insn;
458 {
459   int i, delay = 0;
460   int unit = insn_unit (insn);
461
462   /* Efficiency note: in fact, we are working 'hard' to compute a
463      value that was available in md file, and is not available in
464      function_units[] structure.  It would be nice to have this
465      value there, too.  */
466   if (unit >= 0)
467     {
468       if (function_units[unit].blockage_range_function &&
469           function_units[unit].blockage_function)
470         delay = function_units[unit].blockage_function (insn, insn);
471     }
472   else
473     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
474       if ((unit & 1) != 0 && function_units[i].blockage_range_function
475           && function_units[i].blockage_function)
476         delay = MAX (delay, function_units[i].blockage_function (insn, insn));
477
478   return delay;
479 }
480
481 /* Return the actual hazard cost of executing INSN on the unit UNIT,
482    instance INSTANCE at time CLOCK if the previous actual hazard cost
483    was COST.  */
484
485 HAIFA_INLINE int
486 actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn, clock, cost)
487      int unit, instance, clock, cost;
488      rtx insn;
489 {
490   int tick = unit_tick[instance]; /* Issue time of the last issued insn.  */
491
492   if (tick - clock > cost)
493     {
494       /* The scheduler is operating forward, so unit's last insn is the
495          executing insn and INSN is the candidate insn.  We want a
496          more exact measure of the blockage if we execute INSN at CLOCK
497          given when we committed the execution of the unit's last insn.
498
499          The blockage value is given by either the unit's max blockage
500          constant, blockage range function, or blockage function.  Use
501          the most exact form for the given unit.  */
502
503       if (function_units[unit].blockage_range_function)
504         {
505           if (function_units[unit].blockage_function)
506             tick += (function_units[unit].blockage_function
507                      (unit_last_insn[instance], insn)
508                      - function_units[unit].max_blockage);
509           else
510             tick += ((int) MAX_BLOCKAGE_COST (blockage_range (unit, insn))
511                      - function_units[unit].max_blockage);
512         }
513       if (tick - clock > cost)
514         cost = tick - clock;
515     }
516   return cost;
517 }
518
519 /* Record INSN as having begun execution on the units encoded by UNIT at
520    time CLOCK.  */
521
522 HAIFA_INLINE static void
523 schedule_unit (unit, insn, clock)
524      int unit, clock;
525      rtx insn;
526 {
527   int i;
528
529   if (unit >= 0)
530     {
531       int instance = unit;
532 #if MAX_MULTIPLICITY > 1
533       /* Find the first free instance of the function unit and use that
534          one.  We assume that one is free.  */
535       for (i = function_units[unit].multiplicity - 1; i > 0; i--)
536         {
537           if (!actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn, clock, 0))
538             break;
539           instance += FUNCTION_UNITS_SIZE;
540         }
541 #endif
542       unit_last_insn[instance] = insn;
543       unit_tick[instance] = (clock + function_units[unit].max_blockage);
544     }
545   else
546     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
547       if ((unit & 1) != 0)
548         schedule_unit (i, insn, clock);
549 }
550
551 /* Return the actual hazard cost of executing INSN on the units encoded by
552    UNIT at time CLOCK if the previous actual hazard cost was COST.  */
553
554 HAIFA_INLINE static int
555 actual_hazard (unit, insn, clock, cost)
556      int unit, clock, cost;
557      rtx insn;
558 {
559   int i;
560
561   if (unit >= 0)
562     {
563       /* Find the instance of the function unit with the minimum hazard.  */
564       int instance = unit;
565       int best_cost = actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn,
566                                                    clock, cost);
567 #if MAX_MULTIPLICITY > 1
568       int this_cost;
569
570       if (best_cost > cost)
571         {
572           for (i = function_units[unit].multiplicity - 1; i > 0; i--)
573             {
574               instance += FUNCTION_UNITS_SIZE;
575               this_cost = actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn,
576                                                        clock, cost);
577               if (this_cost < best_cost)
578                 {
579                   best_cost = this_cost;
580                   if (this_cost <= cost)
581                     break;
582                 }
583             }
584         }
585 #endif
586       cost = MAX (cost, best_cost);
587     }
588   else
589     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
590       if ((unit & 1) != 0)
591         cost = actual_hazard (i, insn, clock, cost);
592
593   return cost;
594 }
595
596 /* Return the potential hazard cost of executing an instruction on the
597    units encoded by UNIT if the previous potential hazard cost was COST.
598    An insn with a large blockage time is chosen in preference to one
599    with a smaller time; an insn that uses a unit that is more likely
600    to be used is chosen in preference to one with a unit that is less
601    used.  We are trying to minimize a subsequent actual hazard.  */
602
603 HAIFA_INLINE static int
604 potential_hazard (unit, insn, cost)
605      int unit, cost;
606      rtx insn;
607 {
608   int i, ncost;
609   unsigned int minb, maxb;
610
611   if (unit >= 0)
612     {
613       minb = maxb = function_units[unit].max_blockage;
614       if (maxb > 1)
615         {
616           if (function_units[unit].blockage_range_function)
617             {
618               maxb = minb = blockage_range (unit, insn);
619               maxb = MAX_BLOCKAGE_COST (maxb);
620               minb = MIN_BLOCKAGE_COST (minb);
621             }
622
623           if (maxb > 1)
624             {
625               /* Make the number of instructions left dominate.  Make the
626                  minimum delay dominate the maximum delay.  If all these
627                  are the same, use the unit number to add an arbitrary
628                  ordering.  Other terms can be added.  */
629               ncost = minb * 0x40 + maxb;
630               ncost *= (unit_n_insns[unit] - 1) * 0x1000 + unit;
631               if (ncost > cost)
632                 cost = ncost;
633             }
634         }
635     }
636   else
637     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
638       if ((unit & 1) != 0)
639         cost = potential_hazard (i, insn, cost);
640
641   return cost;
642 }
643
644 /* Compute cost of executing INSN given the dependence LINK on the insn USED.
645    This is the number of cycles between instruction issue and
646    instruction results.  */
647
648 HAIFA_INLINE int
649 insn_cost (insn, link, used)
650      rtx insn, link, used;
651 {
652   register int cost = INSN_COST (insn);
653
654   if (cost == 0)
655     {
656       recog_memoized (insn);
657
658       /* A USE insn, or something else we don't need to understand.
659          We can't pass these directly to result_ready_cost because it will
660          trigger a fatal error for unrecognizable insns.  */
661       if (INSN_CODE (insn) < 0)
662         {
663           INSN_COST (insn) = 1;
664           return 1;
665         }
666       else
667         {
668           cost = result_ready_cost (insn);
669
670           if (cost < 1)
671             cost = 1;
672
673           INSN_COST (insn) = cost;
674         }
675     }
676
677   /* In this case estimate cost without caring how insn is used.  */
678   if (link == 0 && used == 0)
679     return cost;
680
681   /* A USE insn should never require the value used to be computed.  This
682      allows the computation of a function's result and parameter values to
683      overlap the return and call.  */
684   recog_memoized (used);
685   if (INSN_CODE (used) < 0)
686     LINK_COST_FREE (link) = 1;
687
688   /* If some dependencies vary the cost, compute the adjustment.  Most
689      commonly, the adjustment is complete: either the cost is ignored
690      (in the case of an output- or anti-dependence), or the cost is
691      unchanged.  These values are cached in the link as LINK_COST_FREE
692      and LINK_COST_ZERO.  */
693
694   if (LINK_COST_FREE (link))
695     cost = 0;
696 #ifdef ADJUST_COST
697   else if (!LINK_COST_ZERO (link))
698     {
699       int ncost = cost;
700
701       ADJUST_COST (used, link, insn, ncost);
702       if (ncost < 1)
703         {
704           LINK_COST_FREE (link) = 1;
705           ncost = 0;
706         }
707       if (cost == ncost)
708         LINK_COST_ZERO (link) = 1;
709       cost = ncost;
710     }
711 #endif
712   return cost;
713 }
714
715 /* Compute the priority number for INSN.  */
716
717 static int
718 priority (insn)
719      rtx insn;
720 {
721   int this_priority;
722   rtx link;
723
724   if (! INSN_P (insn))
725     return 0;
726
727   if ((this_priority = INSN_PRIORITY (insn)) == 0)
728     {
729       if (INSN_DEPEND (insn) == 0)
730         this_priority = insn_cost (insn, 0, 0);
731       else
732         for (link = INSN_DEPEND (insn); link; link = XEXP (link, 1))
733           {
734             rtx next;
735             int next_priority;
736
737             if (RTX_INTEGRATED_P (link))
738               continue;
739
740             next = XEXP (link, 0);
741
742             /* Critical path is meaningful in block boundaries only.  */
743             if (BLOCK_NUM (next) != BLOCK_NUM (insn))
744               continue;
745
746             next_priority = insn_cost (insn, link, next) + priority (next);
747             if (next_priority > this_priority)
748               this_priority = next_priority;
749           }
750       INSN_PRIORITY (insn) = this_priority;
751     }
752   return this_priority;
753 }
754 \f
755 /* Macros and functions for keeping the priority queue sorted, and
756    dealing with queueing and dequeueing of instructions.  */
757
758 #define SCHED_SORT(READY, N_READY)                                   \
759 do { if ((N_READY) == 2)                                             \
760        swap_sort (READY, N_READY);                                   \
761      else if ((N_READY) > 2)                                         \
762          qsort (READY, N_READY, sizeof (rtx), rank_for_schedule); }  \
763 while (0)
764
765 /* Returns a positive value if x is preferred; returns a negative value if
766    y is preferred.  Should never return 0, since that will make the sort
767    unstable.  */
768
769 static int
770 rank_for_schedule (x, y)
771      const PTR x;
772      const PTR y;
773 {
774   rtx tmp = *(const rtx *) y;
775   rtx tmp2 = *(const rtx *) x;
776   rtx link;
777   int tmp_class, tmp2_class, depend_count1, depend_count2;
778   int val, priority_val, weight_val, info_val;
779
780   /* Prefer insn with higher priority.  */
781   priority_val = INSN_PRIORITY (tmp2) - INSN_PRIORITY (tmp);
782   if (priority_val)
783     return priority_val;
784
785   /* Prefer an insn with smaller contribution to registers-pressure.  */
786   if (!reload_completed &&
787       (weight_val = INSN_REG_WEIGHT (tmp) - INSN_REG_WEIGHT (tmp2)))
788     return (weight_val);
789
790   info_val = (*current_sched_info->rank) (tmp, tmp2);
791   if (info_val)
792     return info_val;
793
794   /* Compare insns based on their relation to the last-scheduled-insn.  */
795   if (last_scheduled_insn)
796     {
797       /* Classify the instructions into three classes:
798          1) Data dependent on last schedule insn.
799          2) Anti/Output dependent on last scheduled insn.
800          3) Independent of last scheduled insn, or has latency of one.
801          Choose the insn from the highest numbered class if different.  */
802       link = find_insn_list (tmp, INSN_DEPEND (last_scheduled_insn));
803       if (link == 0 || insn_cost (last_scheduled_insn, link, tmp) == 1)
804         tmp_class = 3;
805       else if (REG_NOTE_KIND (link) == 0)       /* Data dependence.  */
806         tmp_class = 1;
807       else
808         tmp_class = 2;
809
810       link = find_insn_list (tmp2, INSN_DEPEND (last_scheduled_insn));
811       if (link == 0 || insn_cost (last_scheduled_insn, link, tmp2) == 1)
812         tmp2_class = 3;
813       else if (REG_NOTE_KIND (link) == 0)       /* Data dependence.  */
814         tmp2_class = 1;
815       else
816         tmp2_class = 2;
817
818       if ((val = tmp2_class - tmp_class))
819         return val;
820     }
821
822   /* Prefer the insn which has more later insns that depend on it.
823      This gives the scheduler more freedom when scheduling later
824      instructions at the expense of added register pressure.  */
825   depend_count1 = 0;
826   for (link = INSN_DEPEND (tmp); link; link = XEXP (link, 1))
827     depend_count1++;
828
829   depend_count2 = 0;
830   for (link = INSN_DEPEND (tmp2); link; link = XEXP (link, 1))
831     depend_count2++;
832
833   val = depend_count2 - depend_count1;
834   if (val)
835     return val;
836
837   /* If insns are equally good, sort by INSN_LUID (original insn order),
838      so that we make the sort stable.  This minimizes instruction movement,
839      thus minimizing sched's effect on debugging and cross-jumping.  */
840   return INSN_LUID (tmp) - INSN_LUID (tmp2);
841 }
842
843 /* Resort the array A in which only element at index N may be out of order.  */
844
845 HAIFA_INLINE static void
846 swap_sort (a, n)
847      rtx *a;
848      int n;
849 {
850   rtx insn = a[n - 1];
851   int i = n - 2;
852
853   while (i >= 0 && rank_for_schedule (a + i, &insn) >= 0)
854     {
855       a[i + 1] = a[i];
856       i -= 1;
857     }
858   a[i + 1] = insn;
859 }
860
861 /* Add INSN to the insn queue so that it can be executed at least
862    N_CYCLES after the currently executing insn.  Preserve insns
863    chain for debugging purposes.  */
864
865 HAIFA_INLINE static void
866 queue_insn (insn, n_cycles)
867      rtx insn;
868      int n_cycles;
869 {
870   int next_q = NEXT_Q_AFTER (q_ptr, n_cycles);
871   rtx link = alloc_INSN_LIST (insn, insn_queue[next_q]);
872   insn_queue[next_q] = link;
873   q_size += 1;
874
875   if (sched_verbose >= 2)
876     {
877       fprintf (sched_dump, ";;\t\tReady-->Q: insn %s: ",
878                (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
879
880       fprintf (sched_dump, "queued for %d cycles.\n", n_cycles);
881     }
882 }
883
884 /* Return a pointer to the bottom of the ready list, i.e. the insn
885    with the lowest priority.  */
886
887 HAIFA_INLINE static rtx *
888 ready_lastpos (ready)
889      struct ready_list *ready;
890 {
891   if (ready->n_ready == 0)
892     abort ();
893   return ready->vec + ready->first - ready->n_ready + 1;
894 }
895
896 /* Add an element INSN to the ready list so that it ends up with the lowest
897    priority.  */
898
899 HAIFA_INLINE void
900 ready_add (ready, insn)
901      struct ready_list *ready;
902      rtx insn;
903 {
904   if (ready->first == ready->n_ready)
905     {
906       memmove (ready->vec + ready->veclen - ready->n_ready,
907                ready_lastpos (ready),
908                ready->n_ready * sizeof (rtx));
909       ready->first = ready->veclen - 1;
910     }
911   ready->vec[ready->first - ready->n_ready] = insn;
912   ready->n_ready++;
913 }
914
915 /* Remove the element with the highest priority from the ready list and
916    return it.  */
917
918 HAIFA_INLINE static rtx
919 ready_remove_first (ready)
920      struct ready_list *ready;
921 {
922   rtx t;
923   if (ready->n_ready == 0)
924     abort ();
925   t = ready->vec[ready->first--];
926   ready->n_ready--;
927   /* If the queue becomes empty, reset it.  */
928   if (ready->n_ready == 0)
929     ready->first = ready->veclen - 1;
930   return t;
931 }
932
933 /* Sort the ready list READY by ascending priority, using the SCHED_SORT
934    macro.  */
935
936 HAIFA_INLINE static void
937 ready_sort (ready)
938      struct ready_list *ready;
939 {
940   rtx *first = ready_lastpos (ready);
941   SCHED_SORT (first, ready->n_ready);
942 }
943
944 /* PREV is an insn that is ready to execute.  Adjust its priority if that
945    will help shorten or lengthen register lifetimes as appropriate.  Also
946    provide a hook for the target to tweek itself.  */
947
948 HAIFA_INLINE static void
949 adjust_priority (prev)
950      rtx prev ATTRIBUTE_UNUSED;
951 {
952   /* ??? There used to be code here to try and estimate how an insn
953      affected register lifetimes, but it did it by looking at REG_DEAD
954      notes, which we removed in schedule_region.  Nor did it try to
955      take into account register pressure or anything useful like that.
956
957      Revisit when we have a machine model to work with and not before.  */
958
959 #ifdef ADJUST_PRIORITY
960   ADJUST_PRIORITY (prev);
961 #endif
962 }
963
964 /* Clock at which the previous instruction was issued.  */
965 static int last_clock_var;
966
967 /* INSN is the "currently executing insn".  Launch each insn which was
968    waiting on INSN.  READY is the ready list which contains the insns
969    that are ready to fire.  CLOCK is the current cycle.
970    */
971
972 static void
973 schedule_insn (insn, ready, clock)
974      rtx insn;
975      struct ready_list *ready;
976      int clock;
977 {
978   rtx link;
979   int unit;
980
981   unit = insn_unit (insn);
982
983   if (sched_verbose >= 2)
984     {
985       fprintf (sched_dump, ";;\t\t--> scheduling insn <<<%d>>> on unit ",
986                INSN_UID (insn));
987       insn_print_units (insn);
988       fprintf (sched_dump, "\n");
989     }
990
991   if (sched_verbose && unit == -1)
992     visualize_no_unit (insn);
993
994   if (MAX_BLOCKAGE > 1 || issue_rate > 1 || sched_verbose)
995     schedule_unit (unit, insn, clock);
996
997   if (INSN_DEPEND (insn) == 0)
998     return;
999
1000   for (link = INSN_DEPEND (insn); link != 0; link = XEXP (link, 1))
1001     {
1002       rtx next = XEXP (link, 0);
1003       int cost = insn_cost (insn, link, next);
1004
1005       INSN_TICK (next) = MAX (INSN_TICK (next), clock + cost);
1006
1007       if ((INSN_DEP_COUNT (next) -= 1) == 0)
1008         {
1009           int effective_cost = INSN_TICK (next) - clock;
1010
1011           if (! (*current_sched_info->new_ready) (next))
1012             continue;
1013
1014           if (sched_verbose >= 2)
1015             {
1016               fprintf (sched_dump, ";;\t\tdependences resolved: insn %s ",
1017                        (*current_sched_info->print_insn) (next, 0));
1018
1019               if (effective_cost < 1)
1020                 fprintf (sched_dump, "into ready\n");
1021               else
1022                 fprintf (sched_dump, "into queue with cost=%d\n", effective_cost);
1023             }
1024
1025           /* Adjust the priority of NEXT and either put it on the ready
1026              list or queue it.  */
1027           adjust_priority (next);
1028           if (effective_cost < 1)
1029             ready_add (ready, next);
1030           else
1031             queue_insn (next, effective_cost);
1032         }
1033     }
1034
1035   /* Annotate the instruction with issue information -- TImode
1036      indicates that the instruction is expected not to be able
1037      to issue on the same cycle as the previous insn.  A machine
1038      may use this information to decide how the instruction should
1039      be aligned.  */
1040   if (reload_completed && issue_rate > 1)
1041     {
1042       PUT_MODE (insn, clock > last_clock_var ? TImode : VOIDmode);
1043       last_clock_var = clock;
1044     }
1045 }
1046
1047 /* Functions for handling of notes.  */
1048
1049 /* Delete notes beginning with INSN and put them in the chain
1050    of notes ended by NOTE_LIST.
1051    Returns the insn following the notes.  */
1052
1053 static rtx
1054 unlink_other_notes (insn, tail)
1055      rtx insn, tail;
1056 {
1057   rtx prev = PREV_INSN (insn);
1058
1059   while (insn != tail && GET_CODE (insn) == NOTE)
1060     {
1061       rtx next = NEXT_INSN (insn);
1062       /* Delete the note from its current position.  */
1063       if (prev)
1064         NEXT_INSN (prev) = next;
1065       if (next)
1066         PREV_INSN (next) = prev;
1067
1068       /* See sched_analyze to see how these are handled.  */
1069       if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_SETJMP
1070           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
1071           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_END
1072           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_RANGE_BEG
1073           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_RANGE_END
1074           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
1075           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_EH_REGION_END)
1076         {
1077           /* Insert the note at the end of the notes list.  */
1078           PREV_INSN (insn) = note_list;
1079           if (note_list)
1080             NEXT_INSN (note_list) = insn;
1081           note_list = insn;
1082         }
1083
1084       insn = next;
1085     }
1086   return insn;
1087 }
1088
1089 /* Delete line notes beginning with INSN. Record line-number notes so
1090    they can be reused.  Returns the insn following the notes.  */
1091
1092 static rtx
1093 unlink_line_notes (insn, tail)
1094      rtx insn, tail;
1095 {
1096   rtx prev = PREV_INSN (insn);
1097
1098   while (insn != tail && GET_CODE (insn) == NOTE)
1099     {
1100       rtx next = NEXT_INSN (insn);
1101
1102       if (write_symbols != NO_DEBUG && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1103         {
1104           /* Delete the note from its current position.  */
1105           if (prev)
1106             NEXT_INSN (prev) = next;
1107           if (next)
1108             PREV_INSN (next) = prev;
1109
1110           /* Record line-number notes so they can be reused.  */
1111           LINE_NOTE (insn) = insn;
1112         }
1113       else
1114         prev = insn;
1115
1116       insn = next;
1117     }
1118   return insn;
1119 }
1120
1121 /* Return the head and tail pointers of BB.  */
1122
1123 void
1124 get_block_head_tail (b, headp, tailp)
1125      int b;
1126      rtx *headp;
1127      rtx *tailp;
1128 {
1129   /* HEAD and TAIL delimit the basic block being scheduled.  */
1130   rtx head = BLOCK_HEAD (b);
1131   rtx tail = BLOCK_END (b);
1132
1133   /* Don't include any notes or labels at the beginning of the
1134      basic block, or notes at the ends of basic blocks.  */
1135   while (head != tail)
1136     {
1137       if (GET_CODE (head) == NOTE)
1138         head = NEXT_INSN (head);
1139       else if (GET_CODE (tail) == NOTE)
1140         tail = PREV_INSN (tail);
1141       else if (GET_CODE (head) == CODE_LABEL)
1142         head = NEXT_INSN (head);
1143       else
1144         break;
1145     }
1146
1147   *headp = head;
1148   *tailp = tail;
1149 }
1150
1151 /* Return nonzero if there are no real insns in the range [ HEAD, TAIL ].  */
1152
1153 int
1154 no_real_insns_p (head, tail)
1155      rtx head, tail;
1156 {
1157   while (head != NEXT_INSN (tail))
1158     {
1159       if (GET_CODE (head) != NOTE && GET_CODE (head) != CODE_LABEL)
1160         return 0;
1161       head = NEXT_INSN (head);
1162     }
1163   return 1;
1164 }
1165
1166 /* Delete line notes from bb. Save them so they can be later restored
1167    (in restore_line_notes ()).  */
1168
1169 void
1170 rm_line_notes (b)
1171      int b;
1172 {
1173   rtx next_tail;
1174   rtx tail;
1175   rtx head;
1176   rtx insn;
1177
1178   get_block_head_tail (b, &head, &tail);
1179
1180   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
1181     return;
1182
1183   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1184   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1185     {
1186       rtx prev;
1187
1188       /* Farm out notes, and maybe save them in NOTE_LIST.
1189          This is needed to keep the debugger from
1190          getting completely deranged.  */
1191       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1192         {
1193           prev = insn;
1194           insn = unlink_line_notes (insn, next_tail);
1195
1196           if (prev == tail)
1197             abort ();
1198           if (prev == head)
1199             abort ();
1200           if (insn == next_tail)
1201             abort ();
1202         }
1203     }
1204 }
1205
1206 /* Save line number notes for each insn in block B.  */
1207
1208 void
1209 save_line_notes (b)
1210      int b;
1211 {
1212   rtx head, tail;
1213   rtx next_tail;
1214
1215   /* We must use the true line number for the first insn in the block
1216      that was computed and saved at the start of this pass.  We can't
1217      use the current line number, because scheduling of the previous
1218      block may have changed the current line number.  */
1219
1220   rtx line = line_note_head[b];
1221   rtx insn;
1222
1223   get_block_head_tail (b, &head, &tail);
1224   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1225
1226   for (insn = BLOCK_HEAD (b); insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1227     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1228       line = insn;
1229     else
1230       LINE_NOTE (insn) = line;
1231 }
1232
1233 /* After block B was scheduled, insert line notes into the insns list.  */
1234
1235 void
1236 restore_line_notes (b)
1237      int b;
1238 {
1239   rtx line, note, prev, new;
1240   int added_notes = 0;
1241   rtx head, next_tail, insn;
1242
1243   head = BLOCK_HEAD (b);
1244   next_tail = NEXT_INSN (BLOCK_END (b));
1245
1246   /* Determine the current line-number.  We want to know the current
1247      line number of the first insn of the block here, in case it is
1248      different from the true line number that was saved earlier.  If
1249      different, then we need a line number note before the first insn
1250      of this block.  If it happens to be the same, then we don't want to
1251      emit another line number note here.  */
1252   for (line = head; line; line = PREV_INSN (line))
1253     if (GET_CODE (line) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (line) > 0)
1254       break;
1255
1256   /* Walk the insns keeping track of the current line-number and inserting
1257      the line-number notes as needed.  */
1258   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1259     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1260       line = insn;
1261   /* This used to emit line number notes before every non-deleted note.
1262      However, this confuses a debugger, because line notes not separated
1263      by real instructions all end up at the same address.  I can find no
1264      use for line number notes before other notes, so none are emitted.  */
1265     else if (GET_CODE (insn) != NOTE
1266              && (note = LINE_NOTE (insn)) != 0
1267              && note != line
1268              && (line == 0
1269                  || NOTE_LINE_NUMBER (note) != NOTE_LINE_NUMBER (line)
1270                  || NOTE_SOURCE_FILE (note) != NOTE_SOURCE_FILE (line)))
1271       {
1272         line = note;
1273         prev = PREV_INSN (insn);
1274         if (LINE_NOTE (note))
1275           {
1276             /* Re-use the original line-number note.  */
1277             LINE_NOTE (note) = 0;
1278             PREV_INSN (note) = prev;
1279             NEXT_INSN (prev) = note;
1280             PREV_INSN (insn) = note;
1281             NEXT_INSN (note) = insn;
1282           }
1283         else
1284           {
1285             added_notes++;
1286             new = emit_note_after (NOTE_LINE_NUMBER (note), prev);
1287             NOTE_SOURCE_FILE (new) = NOTE_SOURCE_FILE (note);
1288             RTX_INTEGRATED_P (new) = RTX_INTEGRATED_P (note);
1289           }
1290       }
1291   if (sched_verbose && added_notes)
1292     fprintf (sched_dump, ";; added %d line-number notes\n", added_notes);
1293 }
1294
1295 /* After scheduling the function, delete redundant line notes from the
1296    insns list.  */
1297
1298 void
1299 rm_redundant_line_notes ()
1300 {
1301   rtx line = 0;
1302   rtx insn = get_insns ();
1303   int active_insn = 0;
1304   int notes = 0;
1305
1306   /* Walk the insns deleting redundant line-number notes.  Many of these
1307      are already present.  The remainder tend to occur at basic
1308      block boundaries.  */
1309   for (insn = get_last_insn (); insn; insn = PREV_INSN (insn))
1310     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1311       {
1312         /* If there are no active insns following, INSN is redundant.  */
1313         if (active_insn == 0)
1314           {
1315             notes++;
1316             NOTE_SOURCE_FILE (insn) = 0;
1317             NOTE_LINE_NUMBER (insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1318           }
1319         /* If the line number is unchanged, LINE is redundant.  */
1320         else if (line
1321                  && NOTE_LINE_NUMBER (line) == NOTE_LINE_NUMBER (insn)
1322                  && NOTE_SOURCE_FILE (line) == NOTE_SOURCE_FILE (insn))
1323           {
1324             notes++;
1325             NOTE_SOURCE_FILE (line) = 0;
1326             NOTE_LINE_NUMBER (line) = NOTE_INSN_DELETED;
1327             line = insn;
1328           }
1329         else
1330           line = insn;
1331         active_insn = 0;
1332       }
1333     else if (!((GET_CODE (insn) == NOTE
1334                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED)
1335                || (GET_CODE (insn) == INSN
1336                    && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
1337                        || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER))))
1338       active_insn++;
1339
1340   if (sched_verbose && notes)
1341     fprintf (sched_dump, ";; deleted %d line-number notes\n", notes);
1342 }
1343
1344 /* Delete notes between head and tail and put them in the chain
1345    of notes ended by NOTE_LIST.  */
1346
1347 void
1348 rm_other_notes (head, tail)
1349      rtx head;
1350      rtx tail;
1351 {
1352   rtx next_tail;
1353   rtx insn;
1354
1355   note_list = 0;
1356   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
1357     return;
1358
1359   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1360   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1361     {
1362       rtx prev;
1363
1364       /* Farm out notes, and maybe save them in NOTE_LIST.
1365          This is needed to keep the debugger from
1366          getting completely deranged.  */
1367       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1368         {
1369           prev = insn;
1370
1371           insn = unlink_other_notes (insn, next_tail);
1372
1373           if (prev == tail)
1374             abort ();
1375           if (prev == head)
1376             abort ();
1377           if (insn == next_tail)
1378             abort ();
1379         }
1380     }
1381 }
1382
1383 /* Functions for computation of registers live/usage info.  */
1384
1385 /* Calculate INSN_REG_WEIGHT for all insns of a block.  */
1386
1387 static void
1388 find_insn_reg_weight (b)
1389      int b;
1390 {
1391   rtx insn, next_tail, head, tail;
1392
1393   get_block_head_tail (b, &head, &tail);
1394   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1395
1396   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1397     {
1398       int reg_weight = 0;
1399       rtx x;
1400
1401       /* Handle register life information.  */
1402       if (! INSN_P (insn))
1403         continue;
1404
1405       /* Increment weight for each register born here.  */
1406       x = PATTERN (insn);
1407       if ((GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
1408           && register_operand (SET_DEST (x), VOIDmode))
1409         reg_weight++;
1410       else if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
1411         {
1412           int j;
1413           for (j = XVECLEN (x, 0) - 1; j >= 0; j--)
1414             {
1415               x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j);
1416               if ((GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
1417                   && register_operand (SET_DEST (x), VOIDmode))
1418                 reg_weight++;
1419             }
1420         }
1421
1422       /* Decrement weight for each register that dies here.  */
1423       for (x = REG_NOTES (insn); x; x = XEXP (x, 1))
1424         {
1425           if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_DEAD
1426               || REG_NOTE_KIND (x) == REG_UNUSED)
1427             reg_weight--;
1428         }
1429
1430       INSN_REG_WEIGHT (insn) = reg_weight;
1431     }
1432 }
1433
1434 /* Scheduling clock, modified in schedule_block() and queue_to_ready ().  */
1435 static int clock_var;
1436
1437 /* Move insns that became ready to fire from queue to ready list.  */
1438
1439 static void
1440 queue_to_ready (ready)
1441      struct ready_list *ready;
1442 {
1443   rtx insn;
1444   rtx link;
1445
1446   q_ptr = NEXT_Q (q_ptr);
1447
1448   /* Add all pending insns that can be scheduled without stalls to the
1449      ready list.  */
1450   for (link = insn_queue[q_ptr]; link; link = XEXP (link, 1))
1451     {
1452       insn = XEXP (link, 0);
1453       q_size -= 1;
1454
1455       if (sched_verbose >= 2)
1456         fprintf (sched_dump, ";;\t\tQ-->Ready: insn %s: ",
1457                  (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
1458
1459       ready_add (ready, insn);
1460       if (sched_verbose >= 2)
1461         fprintf (sched_dump, "moving to ready without stalls\n");
1462     }
1463   insn_queue[q_ptr] = 0;
1464
1465   /* If there are no ready insns, stall until one is ready and add all
1466      of the pending insns at that point to the ready list.  */
1467   if (ready->n_ready == 0)
1468     {
1469       register int stalls;
1470
1471       for (stalls = 1; stalls < INSN_QUEUE_SIZE; stalls++)
1472         {
1473           if ((link = insn_queue[NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls)]))
1474             {
1475               for (; link; link = XEXP (link, 1))
1476                 {
1477                   insn = XEXP (link, 0);
1478                   q_size -= 1;
1479
1480                   if (sched_verbose >= 2)
1481                     fprintf (sched_dump, ";;\t\tQ-->Ready: insn %s: ",
1482                              (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
1483
1484                   ready_add (ready, insn);
1485                   if (sched_verbose >= 2)
1486                     fprintf (sched_dump, "moving to ready with %d stalls\n", stalls);
1487                 }
1488               insn_queue[NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls)] = 0;
1489
1490               if (ready->n_ready)
1491                 break;
1492             }
1493         }
1494
1495       if (sched_verbose && stalls)
1496         visualize_stall_cycles (stalls);
1497       q_ptr = NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls);
1498       clock_var += stalls;
1499     }
1500 }
1501
1502 /* Print the ready list for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
1503
1504 static void
1505 debug_ready_list (ready)
1506      struct ready_list *ready;
1507 {
1508   rtx *p;
1509   int i;
1510
1511   if (ready->n_ready == 0)
1512     return;
1513
1514   p = ready_lastpos (ready);
1515   for (i = 0; i < ready->n_ready; i++)
1516     fprintf (sched_dump, "  %s", (*current_sched_info->print_insn) (p[i], 0));
1517   fprintf (sched_dump, "\n");
1518 }
1519
1520 /* move_insn1: Remove INSN from insn chain, and link it after LAST insn.  */
1521
1522 static rtx
1523 move_insn1 (insn, last)
1524      rtx insn, last;
1525 {
1526   NEXT_INSN (PREV_INSN (insn)) = NEXT_INSN (insn);
1527   PREV_INSN (NEXT_INSN (insn)) = PREV_INSN (insn);
1528
1529   NEXT_INSN (insn) = NEXT_INSN (last);
1530   PREV_INSN (NEXT_INSN (last)) = insn;
1531
1532   NEXT_INSN (last) = insn;
1533   PREV_INSN (insn) = last;
1534
1535   return insn;
1536 }
1537
1538 /* Search INSN for REG_SAVE_NOTE note pairs for NOTE_INSN_SETJMP,
1539    NOTE_INSN_{LOOP,EHREGION}_{BEG,END}; and convert them back into
1540    NOTEs.  The REG_SAVE_NOTE note following first one is contains the
1541    saved value for NOTE_BLOCK_NUMBER which is useful for
1542    NOTE_INSN_EH_REGION_{BEG,END} NOTEs.  LAST is the last instruction
1543    output by the instruction scheduler.  Return the new value of LAST.  */
1544
1545 static rtx
1546 reemit_notes (insn, last)
1547      rtx insn;
1548      rtx last;
1549 {
1550   rtx note, retval;
1551
1552   retval = last;
1553   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1554     {
1555       if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_SAVE_NOTE)
1556         {
1557           enum insn_note note_type = INTVAL (XEXP (note, 0));
1558
1559           if (note_type == NOTE_INSN_SETJMP)
1560             {
1561               retval = emit_note_after (NOTE_INSN_SETJMP, insn);
1562               CONST_CALL_P (retval) = CONST_CALL_P (note);
1563               remove_note (insn, note);
1564               note = XEXP (note, 1);
1565             }
1566           else if (note_type == NOTE_INSN_RANGE_BEG
1567                    || note_type == NOTE_INSN_RANGE_END)
1568             {
1569               last = emit_note_before (note_type, last);
1570               remove_note (insn, note);
1571               note = XEXP (note, 1);
1572               NOTE_RANGE_INFO (last) = XEXP (note, 0);
1573             }
1574           else
1575             {
1576               last = emit_note_before (note_type, last);
1577               remove_note (insn, note);
1578               note = XEXP (note, 1);
1579               if (note_type == NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
1580                   || note_type == NOTE_INSN_EH_REGION_END)
1581                 NOTE_EH_HANDLER (last) = INTVAL (XEXP (note, 0));
1582             }
1583           remove_note (insn, note);
1584         }
1585     }
1586   return retval;
1587 }
1588
1589 /* Move INSN, and all insns which should be issued before it,
1590    due to SCHED_GROUP_P flag.  Reemit notes if needed.
1591
1592    Return the last insn emitted by the scheduler, which is the
1593    return value from the first call to reemit_notes.  */
1594
1595 static rtx
1596 move_insn (insn, last)
1597      rtx insn, last;
1598 {
1599   rtx retval = NULL;
1600
1601   /* If INSN has SCHED_GROUP_P set, then issue it and any other
1602      insns with SCHED_GROUP_P set first.  */
1603   while (SCHED_GROUP_P (insn))
1604     {
1605       rtx prev = PREV_INSN (insn);
1606
1607       /* Move a SCHED_GROUP_P insn.  */
1608       move_insn1 (insn, last);
1609       /* If this is the first call to reemit_notes, then record
1610          its return value.  */
1611       if (retval == NULL_RTX)
1612         retval = reemit_notes (insn, insn);
1613       else
1614         reemit_notes (insn, insn);
1615       insn = prev;
1616     }
1617
1618   /* Now move the first non SCHED_GROUP_P insn.  */
1619   move_insn1 (insn, last);
1620
1621   /* If this is the first call to reemit_notes, then record
1622      its return value.  */
1623   if (retval == NULL_RTX)
1624     retval = reemit_notes (insn, insn);
1625   else
1626     reemit_notes (insn, insn);
1627
1628   return retval;
1629 }
1630
1631 /* Use forward list scheduling to rearrange insns of block B in region RGN,
1632    possibly bringing insns from subsequent blocks in the same region.  */
1633
1634 void
1635 schedule_block (b, rgn_n_insns)
1636      int b;
1637      int rgn_n_insns;
1638 {
1639   rtx last;
1640   struct ready_list ready;
1641   int can_issue_more;
1642
1643   /* Head/tail info for this block.  */
1644   rtx prev_head = current_sched_info->prev_head;
1645   rtx next_tail = current_sched_info->next_tail;
1646   rtx head = NEXT_INSN (prev_head);
1647   rtx tail = PREV_INSN (next_tail);
1648
1649   /* We used to have code to avoid getting parameters moved from hard
1650      argument registers into pseudos.
1651
1652      However, it was removed when it proved to be of marginal benefit
1653      and caused problems because schedule_block and compute_forward_dependences
1654      had different notions of what the "head" insn was.  */
1655
1656   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
1657     abort ();
1658
1659   /* Debug info.  */
1660   if (sched_verbose)
1661     {
1662       fprintf (sched_dump, ";;   ======================================================\n");
1663       fprintf (sched_dump,
1664                ";;   -- basic block %d from %d to %d -- %s reload\n",
1665                b, INSN_UID (BLOCK_HEAD (b)), INSN_UID (BLOCK_END (b)),
1666                (reload_completed ? "after" : "before"));
1667       fprintf (sched_dump, ";;   ======================================================\n");
1668       fprintf (sched_dump, "\n");
1669
1670       visualize_alloc ();
1671       init_block_visualization ();
1672     }
1673
1674   clear_units ();
1675
1676   /* Allocate the ready list.  */
1677   ready.veclen = rgn_n_insns + 1 + ISSUE_RATE;
1678   ready.first = ready.veclen - 1;
1679   ready.vec = (rtx *) xmalloc (ready.veclen * sizeof (rtx));
1680   ready.n_ready = 0;
1681
1682   (*current_sched_info->init_ready_list) (&ready);
1683
1684 #ifdef MD_SCHED_INIT
1685   MD_SCHED_INIT (sched_dump, sched_verbose);
1686 #endif
1687
1688   /* No insns scheduled in this block yet.  */
1689   last_scheduled_insn = 0;
1690
1691   /* Initialize INSN_QUEUE.  Q_SIZE is the total number of insns in the
1692      queue.  */
1693   q_ptr = 0;
1694   q_size = 0;
1695   last_clock_var = 0;
1696   memset ((char *) insn_queue, 0, sizeof (insn_queue));
1697
1698   /* Start just before the beginning of time.  */
1699   clock_var = -1;
1700
1701   /* We start inserting insns after PREV_HEAD.  */
1702   last = prev_head;
1703
1704   /* Loop until all the insns in BB are scheduled.  */
1705   while ((*current_sched_info->schedule_more_p) ())
1706     {
1707       clock_var++;
1708
1709       /* Add to the ready list all pending insns that can be issued now.
1710          If there are no ready insns, increment clock until one
1711          is ready and add all pending insns at that point to the ready
1712          list.  */
1713       queue_to_ready (&ready);
1714
1715       if (ready.n_ready == 0)
1716         abort ();
1717
1718       if (sched_verbose >= 2)
1719         {
1720           fprintf (sched_dump, ";;\t\tReady list after queue_to_ready:  ");
1721           debug_ready_list (&ready);
1722         }
1723
1724       /* Sort the ready list based on priority.  */
1725       ready_sort (&ready);
1726
1727       /* Allow the target to reorder the list, typically for
1728          better instruction bundling.  */
1729 #ifdef MD_SCHED_REORDER
1730       MD_SCHED_REORDER (sched_dump, sched_verbose, ready_lastpos (&ready),
1731                         ready.n_ready, clock_var, can_issue_more);
1732 #else
1733       can_issue_more = issue_rate;
1734 #endif
1735
1736       if (sched_verbose)
1737         {
1738           fprintf (sched_dump, "\n;;\tReady list (t =%3d):  ", clock_var);
1739           debug_ready_list (&ready);
1740         }
1741
1742       /* Issue insns from ready list.  */
1743       while (ready.n_ready != 0 && can_issue_more)
1744         {
1745           /* Select and remove the insn from the ready list.  */
1746           rtx insn = ready_remove_first (&ready);
1747           int cost = actual_hazard (insn_unit (insn), insn, clock_var, 0);
1748
1749           if (cost >= 1)
1750             {
1751               queue_insn (insn, cost);
1752               continue;
1753             }
1754
1755           if (! (*current_sched_info->can_schedule_ready_p) (insn))
1756             goto next;
1757
1758           last_scheduled_insn = insn;
1759           last = move_insn (insn, last);
1760
1761 #ifdef MD_SCHED_VARIABLE_ISSUE
1762           MD_SCHED_VARIABLE_ISSUE (sched_dump, sched_verbose, insn,
1763                                    can_issue_more);
1764 #else
1765           can_issue_more--;
1766 #endif
1767
1768           schedule_insn (insn, &ready, clock_var);
1769
1770         next:
1771           /* Close this block after scheduling its jump.  */
1772           if (GET_CODE (last_scheduled_insn) == JUMP_INSN)
1773             break;
1774         }
1775
1776       /* Debug info.  */
1777       if (sched_verbose)
1778         visualize_scheduled_insns (clock_var);
1779     }
1780
1781   /* Debug info.  */
1782   if (sched_verbose)
1783     {
1784       fprintf (sched_dump, ";;\tReady list (final):  ");
1785       debug_ready_list (&ready);
1786       print_block_visualization ("");
1787     }
1788
1789   /* Sanity check -- queue must be empty now.  Meaningless if region has
1790      multiple bbs.  */
1791   if (current_sched_info->queue_must_finish_empty && q_size != 0)
1792       abort ();
1793
1794   /* Update head/tail boundaries.  */
1795   head = NEXT_INSN (prev_head);
1796   tail = last;
1797
1798   /* Restore-other-notes: NOTE_LIST is the end of a chain of notes
1799      previously found among the insns.  Insert them at the beginning
1800      of the insns.  */
1801   if (note_list != 0)
1802     {
1803       rtx note_head = note_list;
1804
1805       while (PREV_INSN (note_head))
1806         {
1807           note_head = PREV_INSN (note_head);
1808         }
1809
1810       PREV_INSN (note_head) = PREV_INSN (head);
1811       NEXT_INSN (PREV_INSN (head)) = note_head;
1812       PREV_INSN (head) = note_list;
1813       NEXT_INSN (note_list) = head;
1814       head = note_head;
1815     }
1816
1817   /* Debugging.  */
1818   if (sched_verbose)
1819     {
1820       fprintf (sched_dump, ";;   total time = %d\n;;   new head = %d\n",
1821                clock_var, INSN_UID (head));
1822       fprintf (sched_dump, ";;   new tail = %d\n\n",
1823                INSN_UID (tail));
1824       visualize_free ();
1825     }
1826
1827   current_sched_info->head = head;
1828   current_sched_info->tail = tail;
1829
1830   free (ready.vec);
1831 }
1832 \f
1833 /* Set_priorities: compute priority of each insn in the block.  */
1834
1835 int
1836 set_priorities (b)
1837      int b;
1838 {
1839   rtx insn;
1840   int n_insn;
1841
1842   rtx tail;
1843   rtx prev_head;
1844   rtx head;
1845
1846   get_block_head_tail (b, &head, &tail);
1847   prev_head = PREV_INSN (head);
1848
1849   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
1850     return 0;
1851
1852   n_insn = 0;
1853   for (insn = tail; insn != prev_head; insn = PREV_INSN (insn))
1854     {
1855       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1856         continue;
1857
1858       if (!(SCHED_GROUP_P (insn)))
1859         n_insn++;
1860       (void) priority (insn);
1861     }
1862
1863   return n_insn;
1864 }
1865
1866 /* Initialize some global state for the scheduler.  DUMP_FILE is to be used
1867    for debugging output.  */
1868
1869 void
1870 sched_init (dump_file)
1871      FILE *dump_file;
1872 {
1873   int luid, b;
1874   rtx insn;
1875
1876   /* Disable speculative loads in their presence if cc0 defined.  */
1877 #ifdef HAVE_cc0
1878   flag_schedule_speculative_load = 0;
1879 #endif
1880
1881   /* Set dump and sched_verbose for the desired debugging output.  If no
1882      dump-file was specified, but -fsched-verbose=N (any N), print to stderr.
1883      For -fsched-verbose=N, N>=10, print everything to stderr.  */
1884   sched_verbose = sched_verbose_param;
1885   if (sched_verbose_param == 0 && dump_file)
1886     sched_verbose = 1;
1887   sched_dump = ((sched_verbose_param >= 10 || !dump_file)
1888                 ? stderr : dump_file);
1889
1890   /* Initialize issue_rate.  */
1891   issue_rate = ISSUE_RATE;
1892
1893   split_all_insns (1);
1894
1895   /* We use LUID 0 for the fake insn (UID 0) which holds dependencies for
1896      pseudos which do not cross calls.  */
1897   old_max_uid = get_max_uid () + 1;
1898
1899   h_i_d = (struct haifa_insn_data *) xcalloc (old_max_uid, sizeof (*h_i_d));
1900
1901   h_i_d[0].luid = 0;
1902   luid = 1;
1903   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
1904     for (insn = BLOCK_HEAD (b);; insn = NEXT_INSN (insn))
1905       {
1906         INSN_LUID (insn) = luid;
1907
1908         /* Increment the next luid, unless this is a note.  We don't
1909            really need separate IDs for notes and we don't want to
1910            schedule differently depending on whether or not there are
1911            line-number notes, i.e., depending on whether or not we're
1912            generating debugging information.  */
1913         if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1914           ++luid;
1915
1916         if (insn == BLOCK_END (b))
1917           break;
1918       }
1919
1920   init_dependency_caches (luid);
1921
1922   compute_bb_for_insn (old_max_uid);
1923
1924   init_alias_analysis ();
1925
1926   if (write_symbols != NO_DEBUG)
1927     {
1928       rtx line;
1929
1930       line_note_head = (rtx *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (rtx));
1931
1932       /* Save-line-note-head:
1933          Determine the line-number at the start of each basic block.
1934          This must be computed and saved now, because after a basic block's
1935          predecessor has been scheduled, it is impossible to accurately
1936          determine the correct line number for the first insn of the block.  */
1937
1938       for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
1939         for (line = BLOCK_HEAD (b); line; line = PREV_INSN (line))
1940           if (GET_CODE (line) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (line) > 0)
1941             {
1942               line_note_head[b] = line;
1943               break;
1944             }
1945     }
1946
1947   /* Find units used in this fuction, for visualization.  */
1948   if (sched_verbose)
1949     init_target_units ();
1950
1951   /* ??? Add a NOTE after the last insn of the last basic block.  It is not
1952      known why this is done.  */
1953
1954   insn = BLOCK_END (n_basic_blocks - 1);
1955   if (NEXT_INSN (insn) == 0
1956       || (GET_CODE (insn) != NOTE
1957           && GET_CODE (insn) != CODE_LABEL
1958           /* Don't emit a NOTE if it would end up before a BARRIER.  */
1959           && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) != BARRIER))
1960     emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, BLOCK_END (n_basic_blocks - 1));
1961
1962   /* Compute INSN_REG_WEIGHT for all blocks.  We must do this before
1963      removing death notes.  */
1964   for (b = n_basic_blocks - 1; b >= 0; b--)
1965     find_insn_reg_weight (b);
1966 }
1967
1968 /* Free global data used during insn scheduling.  */
1969
1970 void
1971 sched_finish ()
1972 {
1973   free (h_i_d);
1974   free_dependency_caches ();
1975   end_alias_analysis ();
1976   if (write_symbols != NO_DEBUG)
1977     free (line_note_head);
1978 }
1979 #endif /* INSN_SCHEDULING */