OSDN Git Service

* ChangeLog: Fix recent commit.
[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, 2001, 2002, 2003 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 GCC.
8
9 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
12 version.
13
14 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15 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 GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 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 "coretypes.h"
138 #include "tm.h"
139 #include "toplev.h"
140 #include "rtl.h"
141 #include "tm_p.h"
142 #include "hard-reg-set.h"
143 #include "basic-block.h"
144 #include "regs.h"
145 #include "function.h"
146 #include "flags.h"
147 #include "insn-config.h"
148 #include "insn-attr.h"
149 #include "except.h"
150 #include "toplev.h"
151 #include "recog.h"
152 #include "sched-int.h"
153 #include "target.h"
154
155 #ifdef INSN_SCHEDULING
156
157 /* issue_rate is the number of insns that can be scheduled in the same
158    machine cycle.  It can be defined in the config/mach/mach.h file,
159    otherwise we set it to 1.  */
160
161 static int issue_rate;
162
163 /* If the following variable value is nonzero, the scheduler inserts
164    bubbles (nop insns).  The value of variable affects on scheduler
165    behavior only if automaton pipeline interface with multipass
166    scheduling is used and hook dfa_bubble is defined.  */
167 int insert_schedule_bubbles_p = 0;
168
169 /* sched-verbose controls the amount of debugging output the
170    scheduler prints.  It is controlled by -fsched-verbose=N:
171    N>0 and no -DSR : the output is directed to stderr.
172    N>=10 will direct the printouts to stderr (regardless of -dSR).
173    N=1: same as -dSR.
174    N=2: bb's probabilities, detailed ready list info, unit/insn info.
175    N=3: rtl at abort point, control-flow, regions info.
176    N=5: dependences info.  */
177
178 static int sched_verbose_param = 0;
179 int sched_verbose = 0;
180
181 /* Debugging file.  All printouts are sent to dump, which is always set,
182    either to stderr, or to the dump listing file (-dRS).  */
183 FILE *sched_dump = 0;
184
185 /* Highest uid before scheduling.  */
186 static int old_max_uid;
187
188 /* fix_sched_param() is called from toplev.c upon detection
189    of the -fsched-verbose=N option.  */
190
191 void
192 fix_sched_param (const char *param, const char *val)
193 {
194   if (!strcmp (param, "verbose"))
195     sched_verbose_param = atoi (val);
196   else
197     warning ("fix_sched_param: unknown param: %s", param);
198 }
199
200 struct haifa_insn_data *h_i_d;
201
202 #define LINE_NOTE(INSN)         (h_i_d[INSN_UID (INSN)].line_note)
203 #define INSN_TICK(INSN)         (h_i_d[INSN_UID (INSN)].tick)
204
205 /* Vector indexed by basic block number giving the starting line-number
206    for each basic block.  */
207 static rtx *line_note_head;
208
209 /* List of important notes we must keep around.  This is a pointer to the
210    last element in the list.  */
211 static rtx note_list;
212
213 /* Queues, etc.  */
214
215 /* An instruction is ready to be scheduled when all insns preceding it
216    have already been scheduled.  It is important to ensure that all
217    insns which use its result will not be executed until its result
218    has been computed.  An insn is maintained in one of four structures:
219
220    (P) the "Pending" set of insns which cannot be scheduled until
221    their dependencies have been satisfied.
222    (Q) the "Queued" set of insns that can be scheduled when sufficient
223    time has passed.
224    (R) the "Ready" list of unscheduled, uncommitted insns.
225    (S) the "Scheduled" list of insns.
226
227    Initially, all insns are either "Pending" or "Ready" depending on
228    whether their dependencies are satisfied.
229
230    Insns move from the "Ready" list to the "Scheduled" list as they
231    are committed to the schedule.  As this occurs, the insns in the
232    "Pending" list have their dependencies satisfied and move to either
233    the "Ready" list or the "Queued" set depending on whether
234    sufficient time has passed to make them ready.  As time passes,
235    insns move from the "Queued" set to the "Ready" list.  Insns may
236    move from the "Ready" list to the "Queued" set if they are blocked
237    due to a function unit conflict.
238
239    The "Pending" list (P) are the insns in the INSN_DEPEND of the unscheduled
240    insns, i.e., those that are ready, queued, and pending.
241    The "Queued" set (Q) is implemented by the variable `insn_queue'.
242    The "Ready" list (R) is implemented by the variables `ready' and
243    `n_ready'.
244    The "Scheduled" list (S) is the new insn chain built by this pass.
245
246    The transition (R->S) is implemented in the scheduling loop in
247    `schedule_block' when the best insn to schedule is chosen.
248    The transition (R->Q) is implemented in `queue_insn' when an
249    insn is found to have a function unit conflict with the already
250    committed insns.
251    The transitions (P->R and P->Q) are implemented in `schedule_insn' as
252    insns move from the ready list to the scheduled list.
253    The transition (Q->R) is implemented in 'queue_to_insn' as time
254    passes or stalls are introduced.  */
255
256 /* Implement a circular buffer to delay instructions until sufficient
257    time has passed.  For the old pipeline description interface,
258    INSN_QUEUE_SIZE is a power of two larger than MAX_BLOCKAGE and
259    MAX_READY_COST computed by genattr.c.  For the new pipeline
260    description interface, MAX_INSN_QUEUE_INDEX is a power of two minus
261    one which is larger than maximal time of instruction execution
262    computed by genattr.c on the base maximal time of functional unit
263    reservations and geting a result.  This is the longest time an
264    insn may be queued.  */
265
266 #define MAX_INSN_QUEUE_INDEX max_insn_queue_index_macro_value
267
268 static rtx *insn_queue;
269 static int q_ptr = 0;
270 static int q_size = 0;
271 #define NEXT_Q(X) (((X)+1) & MAX_INSN_QUEUE_INDEX)
272 #define NEXT_Q_AFTER(X, C) (((X)+C) & MAX_INSN_QUEUE_INDEX)
273
274 /* The following variable defines value for macro
275    MAX_INSN_QUEUE_INDEX.  */
276 static int max_insn_queue_index_macro_value;
277
278 /* The following variable value refers for all current and future
279    reservations of the processor units.  */
280 state_t curr_state;
281
282 /* The following variable value is size of memory representing all
283    current and future reservations of the processor units.  It is used
284    only by DFA based scheduler.  */
285 static size_t dfa_state_size;
286
287 /* The following array is used to find the best insn from ready when
288    the automaton pipeline interface is used.  */
289 static char *ready_try;
290
291 /* Describe the ready list of the scheduler.
292    VEC holds space enough for all insns in the current region.  VECLEN
293    says how many exactly.
294    FIRST is the index of the element with the highest priority; i.e. the
295    last one in the ready list, since elements are ordered by ascending
296    priority.
297    N_READY determines how many insns are on the ready list.  */
298
299 struct ready_list
300 {
301   rtx *vec;
302   int veclen;
303   int first;
304   int n_ready;
305 };
306
307 static int may_trap_exp (rtx, int);
308
309 /* Nonzero iff the address is comprised from at most 1 register.  */
310 #define CONST_BASED_ADDRESS_P(x)                        \
311   (GET_CODE (x) == REG                                  \
312    || ((GET_CODE (x) == PLUS || GET_CODE (x) == MINUS   \
313         || (GET_CODE (x) == LO_SUM))                    \
314        && (CONSTANT_P (XEXP (x, 0))                     \
315            || CONSTANT_P (XEXP (x, 1)))))
316
317 /* Returns a class that insn with GET_DEST(insn)=x may belong to,
318    as found by analyzing insn's expression.  */
319
320 static int
321 may_trap_exp (rtx x, int is_store)
322 {
323   enum rtx_code code;
324
325   if (x == 0)
326     return TRAP_FREE;
327   code = GET_CODE (x);
328   if (is_store)
329     {
330       if (code == MEM && may_trap_p (x))
331         return TRAP_RISKY;
332       else
333         return TRAP_FREE;
334     }
335   if (code == MEM)
336     {
337       /* The insn uses memory:  a volatile load.  */
338       if (MEM_VOLATILE_P (x))
339         return IRISKY;
340       /* An exception-free load.  */
341       if (!may_trap_p (x))
342         return IFREE;
343       /* A load with 1 base register, to be further checked.  */
344       if (CONST_BASED_ADDRESS_P (XEXP (x, 0)))
345         return PFREE_CANDIDATE;
346       /* No info on the load, to be further checked.  */
347       return PRISKY_CANDIDATE;
348     }
349   else
350     {
351       const char *fmt;
352       int i, insn_class = TRAP_FREE;
353
354       /* Neither store nor load, check if it may cause a trap.  */
355       if (may_trap_p (x))
356         return TRAP_RISKY;
357       /* Recursive step: walk the insn...  */
358       fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
359       for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
360         {
361           if (fmt[i] == 'e')
362             {
363               int tmp_class = may_trap_exp (XEXP (x, i), is_store);
364               insn_class = WORST_CLASS (insn_class, tmp_class);
365             }
366           else if (fmt[i] == 'E')
367             {
368               int j;
369               for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
370                 {
371                   int tmp_class = may_trap_exp (XVECEXP (x, i, j), is_store);
372                   insn_class = WORST_CLASS (insn_class, tmp_class);
373                   if (insn_class == TRAP_RISKY || insn_class == IRISKY)
374                     break;
375                 }
376             }
377           if (insn_class == TRAP_RISKY || insn_class == IRISKY)
378             break;
379         }
380       return insn_class;
381     }
382 }
383
384 /* Classifies insn for the purpose of verifying that it can be
385    moved speculatively, by examining it's patterns, returning:
386    TRAP_RISKY: store, or risky non-load insn (e.g. division by variable).
387    TRAP_FREE: non-load insn.
388    IFREE: load from a globally safe location.
389    IRISKY: volatile load.
390    PFREE_CANDIDATE, PRISKY_CANDIDATE: load that need to be checked for
391    being either PFREE or PRISKY.  */
392
393 int
394 haifa_classify_insn (rtx insn)
395 {
396   rtx pat = PATTERN (insn);
397   int tmp_class = TRAP_FREE;
398   int insn_class = TRAP_FREE;
399   enum rtx_code code;
400
401   if (GET_CODE (pat) == PARALLEL)
402     {
403       int i, len = XVECLEN (pat, 0);
404
405       for (i = len - 1; i >= 0; i--)
406         {
407           code = GET_CODE (XVECEXP (pat, 0, i));
408           switch (code)
409             {
410             case CLOBBER:
411               /* Test if it is a 'store'.  */
412               tmp_class = may_trap_exp (XEXP (XVECEXP (pat, 0, i), 0), 1);
413               break;
414             case SET:
415               /* Test if it is a store.  */
416               tmp_class = may_trap_exp (SET_DEST (XVECEXP (pat, 0, i)), 1);
417               if (tmp_class == TRAP_RISKY)
418                 break;
419               /* Test if it is a load.  */
420               tmp_class
421                 = WORST_CLASS (tmp_class,
422                                may_trap_exp (SET_SRC (XVECEXP (pat, 0, i)),
423                                              0));
424               break;
425             case COND_EXEC:
426             case TRAP_IF:
427               tmp_class = TRAP_RISKY;
428               break;
429             default:
430               ;
431             }
432           insn_class = WORST_CLASS (insn_class, tmp_class);
433           if (insn_class == TRAP_RISKY || insn_class == IRISKY)
434             break;
435         }
436     }
437   else
438     {
439       code = GET_CODE (pat);
440       switch (code)
441         {
442         case CLOBBER:
443           /* Test if it is a 'store'.  */
444           tmp_class = may_trap_exp (XEXP (pat, 0), 1);
445           break;
446         case SET:
447           /* Test if it is a store.  */
448           tmp_class = may_trap_exp (SET_DEST (pat), 1);
449           if (tmp_class == TRAP_RISKY)
450             break;
451           /* Test if it is a load.  */
452           tmp_class =
453             WORST_CLASS (tmp_class,
454                          may_trap_exp (SET_SRC (pat), 0));
455           break;
456         case COND_EXEC:
457         case TRAP_IF:
458           tmp_class = TRAP_RISKY;
459           break;
460         default:;
461         }
462       insn_class = tmp_class;
463     }
464
465   return insn_class;
466 }
467
468 /* Forward declarations.  */
469
470 /* The scheduler using only DFA description should never use the
471    following five functions:  */
472 static unsigned int blockage_range (int, rtx);
473 static void clear_units (void);
474 static void schedule_unit (int, rtx, int);
475 static int actual_hazard (int, rtx, int, int);
476 static int potential_hazard (int, rtx, int);
477
478 static int priority (rtx);
479 static int rank_for_schedule (const void *, const void *);
480 static void swap_sort (rtx *, int);
481 static void queue_insn (rtx, int);
482 static int schedule_insn (rtx, struct ready_list *, int);
483 static int find_set_reg_weight (rtx);
484 static void find_insn_reg_weight (int);
485 static void adjust_priority (rtx);
486 static void advance_one_cycle (void);
487
488 /* Notes handling mechanism:
489    =========================
490    Generally, NOTES are saved before scheduling and restored after scheduling.
491    The scheduler distinguishes between three types of notes:
492
493    (1) LINE_NUMBER notes, generated and used for debugging.  Here,
494    before scheduling a region, a pointer to the LINE_NUMBER note is
495    added to the insn following it (in save_line_notes()), and the note
496    is removed (in rm_line_notes() and unlink_line_notes()).  After
497    scheduling the region, this pointer is used for regeneration of
498    the LINE_NUMBER note (in restore_line_notes()).
499
500    (2) LOOP_BEGIN, LOOP_END, SETJMP, EHREGION_BEG, EHREGION_END notes:
501    Before scheduling a region, a pointer to the note is added to the insn
502    that follows or precedes it.  (This happens as part of the data dependence
503    computation).  After scheduling an insn, the pointer contained in it is
504    used for regenerating the corresponding note (in reemit_notes).
505
506    (3) All other notes (e.g. INSN_DELETED):  Before scheduling a block,
507    these notes are put in a list (in rm_other_notes() and
508    unlink_other_notes ()).  After scheduling the block, these notes are
509    inserted at the beginning of the block (in schedule_block()).  */
510
511 static rtx unlink_other_notes (rtx, rtx);
512 static rtx unlink_line_notes (rtx, rtx);
513 static rtx reemit_notes (rtx, rtx);
514
515 static rtx *ready_lastpos (struct ready_list *);
516 static void ready_sort (struct ready_list *);
517 static rtx ready_remove_first (struct ready_list *);
518
519 static void queue_to_ready (struct ready_list *);
520
521 static void debug_ready_list (struct ready_list *);
522
523 static rtx move_insn1 (rtx, rtx);
524 static rtx move_insn (rtx, rtx);
525
526 /* The following functions are used to implement multi-pass scheduling
527    on the first cycle.  It is used only for DFA based scheduler.  */
528 static rtx ready_element (struct ready_list *, int);
529 static rtx ready_remove (struct ready_list *, int);
530 static int max_issue (struct ready_list *, int *);
531
532 static rtx choose_ready (struct ready_list *);
533
534 #endif /* INSN_SCHEDULING */
535 \f
536 /* Point to state used for the current scheduling pass.  */
537 struct sched_info *current_sched_info;
538 \f
539 #ifndef INSN_SCHEDULING
540 void
541 schedule_insns (FILE *dump_file ATTRIBUTE_UNUSED)
542 {
543 }
544 #else
545
546 /* Pointer to the last instruction scheduled.  Used by rank_for_schedule,
547    so that insns independent of the last scheduled insn will be preferred
548    over dependent instructions.  */
549
550 static rtx last_scheduled_insn;
551
552 /* Compute the function units used by INSN.  This caches the value
553    returned by function_units_used.  A function unit is encoded as the
554    unit number if the value is non-negative and the complement of a
555    mask if the value is negative.  A function unit index is the
556    non-negative encoding.  The scheduler using only DFA description
557    should never use the following function.  */
558
559 HAIFA_INLINE int
560 insn_unit (rtx insn)
561 {
562   int unit = INSN_UNIT (insn);
563
564   if (unit == 0)
565     {
566       recog_memoized (insn);
567
568       /* A USE insn, or something else we don't need to understand.
569          We can't pass these directly to function_units_used because it will
570          trigger a fatal error for unrecognizable insns.  */
571       if (INSN_CODE (insn) < 0)
572         unit = -1;
573       else
574         {
575           unit = function_units_used (insn);
576           /* Increment non-negative values so we can cache zero.  */
577           if (unit >= 0)
578             unit++;
579         }
580       /* We only cache 16 bits of the result, so if the value is out of
581          range, don't cache it.  */
582       if (FUNCTION_UNITS_SIZE < HOST_BITS_PER_SHORT
583           || unit >= 0
584           || (unit & ~((1 << (HOST_BITS_PER_SHORT - 1)) - 1)) == 0)
585         INSN_UNIT (insn) = unit;
586     }
587   return (unit > 0 ? unit - 1 : unit);
588 }
589
590 /* Compute the blockage range for executing INSN on UNIT.  This caches
591    the value returned by the blockage_range_function for the unit.
592    These values are encoded in an int where the upper half gives the
593    minimum value and the lower half gives the maximum value.  The
594    scheduler using only DFA description should never use the following
595    function.  */
596
597 HAIFA_INLINE static unsigned int
598 blockage_range (int unit, rtx insn)
599 {
600   unsigned int blockage = INSN_BLOCKAGE (insn);
601   unsigned int range;
602
603   if ((int) UNIT_BLOCKED (blockage) != unit + 1)
604     {
605       range = function_units[unit].blockage_range_function (insn);
606       /* We only cache the blockage range for one unit and then only if
607          the values fit.  */
608       if (HOST_BITS_PER_INT >= UNIT_BITS + 2 * BLOCKAGE_BITS)
609         INSN_BLOCKAGE (insn) = ENCODE_BLOCKAGE (unit + 1, range);
610     }
611   else
612     range = BLOCKAGE_RANGE (blockage);
613
614   return range;
615 }
616
617 /* A vector indexed by function unit instance giving the last insn to
618    use the unit.  The value of the function unit instance index for
619    unit U instance I is (U + I * FUNCTION_UNITS_SIZE).  The scheduler
620    using only DFA description should never use the following variable.  */
621 #if FUNCTION_UNITS_SIZE
622 static rtx unit_last_insn[FUNCTION_UNITS_SIZE * MAX_MULTIPLICITY];
623 #else
624 static rtx unit_last_insn[1];
625 #endif
626
627 /* A vector indexed by function unit instance giving the minimum time
628    when the unit will unblock based on the maximum blockage cost.  The
629    scheduler using only DFA description should never use the following
630    variable.  */
631 #if FUNCTION_UNITS_SIZE
632 static int unit_tick[FUNCTION_UNITS_SIZE * MAX_MULTIPLICITY];
633 #else
634 static int unit_tick[1];
635 #endif
636
637 /* A vector indexed by function unit number giving the number of insns
638    that remain to use the unit.  The scheduler using only DFA
639    description should never use the following variable.  */
640 #if FUNCTION_UNITS_SIZE
641 static int unit_n_insns[FUNCTION_UNITS_SIZE];
642 #else
643 static int unit_n_insns[1];
644 #endif
645
646 /* Access the unit_last_insn array.  Used by the visualization code.
647    The scheduler using only DFA description should never use the
648    following function.  */
649
650 rtx
651 get_unit_last_insn (int instance)
652 {
653   return unit_last_insn[instance];
654 }
655
656 /* Reset the function unit state to the null state.  */
657
658 static void
659 clear_units (void)
660 {
661   memset (unit_last_insn, 0, sizeof (unit_last_insn));
662   memset (unit_tick, 0, sizeof (unit_tick));
663   memset (unit_n_insns, 0, sizeof (unit_n_insns));
664 }
665
666 /* Return the issue-delay of an insn.  The scheduler using only DFA
667    description should never use the following function.  */
668
669 HAIFA_INLINE int
670 insn_issue_delay (rtx insn)
671 {
672   int i, delay = 0;
673   int unit = insn_unit (insn);
674
675   /* Efficiency note: in fact, we are working 'hard' to compute a
676      value that was available in md file, and is not available in
677      function_units[] structure.  It would be nice to have this
678      value there, too.  */
679   if (unit >= 0)
680     {
681       if (function_units[unit].blockage_range_function &&
682           function_units[unit].blockage_function)
683         delay = function_units[unit].blockage_function (insn, insn);
684     }
685   else
686     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
687       if ((unit & 1) != 0 && function_units[i].blockage_range_function
688           && function_units[i].blockage_function)
689         delay = MAX (delay, function_units[i].blockage_function (insn, insn));
690
691   return delay;
692 }
693
694 /* Return the actual hazard cost of executing INSN on the unit UNIT,
695    instance INSTANCE at time CLOCK if the previous actual hazard cost
696    was COST.  The scheduler using only DFA description should never
697    use the following function.  */
698
699 HAIFA_INLINE int
700 actual_hazard_this_instance (int unit, int instance, rtx insn, int clock, int cost)
701 {
702   int tick = unit_tick[instance]; /* Issue time of the last issued insn.  */
703
704   if (tick - clock > cost)
705     {
706       /* The scheduler is operating forward, so unit's last insn is the
707          executing insn and INSN is the candidate insn.  We want a
708          more exact measure of the blockage if we execute INSN at CLOCK
709          given when we committed the execution of the unit's last insn.
710
711          The blockage value is given by either the unit's max blockage
712          constant, blockage range function, or blockage function.  Use
713          the most exact form for the given unit.  */
714
715       if (function_units[unit].blockage_range_function)
716         {
717           if (function_units[unit].blockage_function)
718             tick += (function_units[unit].blockage_function
719                      (unit_last_insn[instance], insn)
720                      - function_units[unit].max_blockage);
721           else
722             tick += ((int) MAX_BLOCKAGE_COST (blockage_range (unit, insn))
723                      - function_units[unit].max_blockage);
724         }
725       if (tick - clock > cost)
726         cost = tick - clock;
727     }
728   return cost;
729 }
730
731 /* Record INSN as having begun execution on the units encoded by UNIT
732    at time CLOCK.  The scheduler using only DFA description should
733    never use the following function.  */
734
735 HAIFA_INLINE static void
736 schedule_unit (int unit, rtx insn, int clock)
737 {
738   int i;
739
740   if (unit >= 0)
741     {
742       int instance = unit;
743 #if MAX_MULTIPLICITY > 1
744       /* Find the first free instance of the function unit and use that
745          one.  We assume that one is free.  */
746       for (i = function_units[unit].multiplicity - 1; i > 0; i--)
747         {
748           if (!actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn, clock, 0))
749             break;
750           instance += FUNCTION_UNITS_SIZE;
751         }
752 #endif
753       unit_last_insn[instance] = insn;
754       unit_tick[instance] = (clock + function_units[unit].max_blockage);
755     }
756   else
757     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
758       if ((unit & 1) != 0)
759         schedule_unit (i, insn, clock);
760 }
761
762 /* Return the actual hazard cost of executing INSN on the units
763    encoded by UNIT at time CLOCK if the previous actual hazard cost
764    was COST.  The scheduler using only DFA description should never
765    use the following function.  */
766
767 HAIFA_INLINE static int
768 actual_hazard (int unit, rtx insn, int clock, int cost)
769 {
770   int i;
771
772   if (unit >= 0)
773     {
774       /* Find the instance of the function unit with the minimum hazard.  */
775       int instance = unit;
776       int best_cost = actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn,
777                                                    clock, cost);
778 #if MAX_MULTIPLICITY > 1
779       int this_cost;
780
781       if (best_cost > cost)
782         {
783           for (i = function_units[unit].multiplicity - 1; i > 0; i--)
784             {
785               instance += FUNCTION_UNITS_SIZE;
786               this_cost = actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn,
787                                                        clock, cost);
788               if (this_cost < best_cost)
789                 {
790                   best_cost = this_cost;
791                   if (this_cost <= cost)
792                     break;
793                 }
794             }
795         }
796 #endif
797       cost = MAX (cost, best_cost);
798     }
799   else
800     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
801       if ((unit & 1) != 0)
802         cost = actual_hazard (i, insn, clock, cost);
803
804   return cost;
805 }
806
807 /* Return the potential hazard cost of executing an instruction on the
808    units encoded by UNIT if the previous potential hazard cost was
809    COST.  An insn with a large blockage time is chosen in preference
810    to one with a smaller time; an insn that uses a unit that is more
811    likely to be used is chosen in preference to one with a unit that
812    is less used.  We are trying to minimize a subsequent actual
813    hazard.  The scheduler using only DFA description should never use
814    the following function.  */
815
816 HAIFA_INLINE static int
817 potential_hazard (int unit, rtx insn, int cost)
818 {
819   int i, ncost;
820   unsigned int minb, maxb;
821
822   if (unit >= 0)
823     {
824       minb = maxb = function_units[unit].max_blockage;
825       if (maxb > 1)
826         {
827           if (function_units[unit].blockage_range_function)
828             {
829               maxb = minb = blockage_range (unit, insn);
830               maxb = MAX_BLOCKAGE_COST (maxb);
831               minb = MIN_BLOCKAGE_COST (minb);
832             }
833
834           if (maxb > 1)
835             {
836               /* Make the number of instructions left dominate.  Make the
837                  minimum delay dominate the maximum delay.  If all these
838                  are the same, use the unit number to add an arbitrary
839                  ordering.  Other terms can be added.  */
840               ncost = minb * 0x40 + maxb;
841               ncost *= (unit_n_insns[unit] - 1) * 0x1000 + unit;
842               if (ncost > cost)
843                 cost = ncost;
844             }
845         }
846     }
847   else
848     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
849       if ((unit & 1) != 0)
850         cost = potential_hazard (i, insn, cost);
851
852   return cost;
853 }
854
855 /* Compute cost of executing INSN given the dependence LINK on the insn USED.
856    This is the number of cycles between instruction issue and
857    instruction results.  */
858
859 HAIFA_INLINE int
860 insn_cost (rtx insn, rtx link, rtx used)
861 {
862   int cost = INSN_COST (insn);
863
864   if (cost < 0)
865     {
866       /* A USE insn, or something else we don't need to
867          understand.  We can't pass these directly to
868          result_ready_cost or insn_default_latency because it will
869          trigger a fatal error for unrecognizable insns.  */
870       if (recog_memoized (insn) < 0)
871         {
872           INSN_COST (insn) = 0;
873           return 0;
874         }
875       else
876         {
877           if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
878               && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
879             cost = insn_default_latency (insn);
880           else
881             cost = result_ready_cost (insn);
882
883           if (cost < 0)
884             cost = 0;
885
886           INSN_COST (insn) = cost;
887         }
888     }
889
890   /* In this case estimate cost without caring how insn is used.  */
891   if (link == 0 || used == 0)
892     return cost;
893
894   /* A USE insn should never require the value used to be computed.
895      This allows the computation of a function's result and parameter
896      values to overlap the return and call.  */
897   if (recog_memoized (used) < 0)
898     cost = 0;
899   else
900     {
901       if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
902           && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
903         {
904           if (INSN_CODE (insn) >= 0)
905             {
906               if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEP_ANTI)
907                 cost = 0;
908               else if (REG_NOTE_KIND (link) == REG_DEP_OUTPUT)
909                 {
910                   cost = (insn_default_latency (insn)
911                           - insn_default_latency (used));
912                   if (cost <= 0)
913                     cost = 1;
914                 }
915               else if (bypass_p (insn))
916                 cost = insn_latency (insn, used);
917             }
918         }
919
920       if (targetm.sched.adjust_cost)
921         cost = (*targetm.sched.adjust_cost) (used, link, insn, cost);
922
923       if (cost < 0)
924         cost = 0;
925     }
926
927   return cost;
928 }
929
930 /* Compute the priority number for INSN.  */
931
932 static int
933 priority (rtx insn)
934 {
935   rtx link;
936
937   if (! INSN_P (insn))
938     return 0;
939
940   if (! INSN_PRIORITY_KNOWN (insn))
941     {
942       int this_priority = 0;
943
944       if (INSN_DEPEND (insn) == 0)
945         this_priority = insn_cost (insn, 0, 0);
946       else
947         {
948           for (link = INSN_DEPEND (insn); link; link = XEXP (link, 1))
949             {
950               rtx next;
951               int next_priority;
952
953               if (RTX_INTEGRATED_P (link))
954                 continue;
955
956               next = XEXP (link, 0);
957
958               /* Critical path is meaningful in block boundaries only.  */
959               if (! (*current_sched_info->contributes_to_priority) (next, insn))
960                 continue;
961
962               next_priority = insn_cost (insn, link, next) + priority (next);
963               if (next_priority > this_priority)
964                 this_priority = next_priority;
965             }
966         }
967       INSN_PRIORITY (insn) = this_priority;
968       INSN_PRIORITY_KNOWN (insn) = 1;
969     }
970
971   return INSN_PRIORITY (insn);
972 }
973 \f
974 /* Macros and functions for keeping the priority queue sorted, and
975    dealing with queueing and dequeueing of instructions.  */
976
977 #define SCHED_SORT(READY, N_READY)                                   \
978 do { if ((N_READY) == 2)                                             \
979        swap_sort (READY, N_READY);                                   \
980      else if ((N_READY) > 2)                                         \
981          qsort (READY, N_READY, sizeof (rtx), rank_for_schedule); }  \
982 while (0)
983
984 /* Returns a positive value if x is preferred; returns a negative value if
985    y is preferred.  Should never return 0, since that will make the sort
986    unstable.  */
987
988 static int
989 rank_for_schedule (const void *x, const void *y)
990 {
991   rtx tmp = *(const rtx *) y;
992   rtx tmp2 = *(const rtx *) x;
993   rtx link;
994   int tmp_class, tmp2_class, depend_count1, depend_count2;
995   int val, priority_val, weight_val, info_val;
996
997   /* The insn in a schedule group should be issued the first.  */
998   if (SCHED_GROUP_P (tmp) != SCHED_GROUP_P (tmp2))
999     return SCHED_GROUP_P (tmp2) ? 1 : -1;
1000
1001   /* Prefer insn with higher priority.  */
1002   priority_val = INSN_PRIORITY (tmp2) - INSN_PRIORITY (tmp);
1003
1004   if (priority_val)
1005     return priority_val;
1006
1007   /* Prefer an insn with smaller contribution to registers-pressure.  */
1008   if (!reload_completed &&
1009       (weight_val = INSN_REG_WEIGHT (tmp) - INSN_REG_WEIGHT (tmp2)))
1010     return weight_val;
1011
1012   info_val = (*current_sched_info->rank) (tmp, tmp2);
1013   if (info_val)
1014     return info_val;
1015
1016   /* Compare insns based on their relation to the last-scheduled-insn.  */
1017   if (last_scheduled_insn)
1018     {
1019       /* Classify the instructions into three classes:
1020          1) Data dependent on last schedule insn.
1021          2) Anti/Output dependent on last scheduled insn.
1022          3) Independent of last scheduled insn, or has latency of one.
1023          Choose the insn from the highest numbered class if different.  */
1024       link = find_insn_list (tmp, INSN_DEPEND (last_scheduled_insn));
1025       if (link == 0 || insn_cost (last_scheduled_insn, link, tmp) == 1)
1026         tmp_class = 3;
1027       else if (REG_NOTE_KIND (link) == 0)       /* Data dependence.  */
1028         tmp_class = 1;
1029       else
1030         tmp_class = 2;
1031
1032       link = find_insn_list (tmp2, INSN_DEPEND (last_scheduled_insn));
1033       if (link == 0 || insn_cost (last_scheduled_insn, link, tmp2) == 1)
1034         tmp2_class = 3;
1035       else if (REG_NOTE_KIND (link) == 0)       /* Data dependence.  */
1036         tmp2_class = 1;
1037       else
1038         tmp2_class = 2;
1039
1040       if ((val = tmp2_class - tmp_class))
1041         return val;
1042     }
1043
1044   /* Prefer the insn which has more later insns that depend on it.
1045      This gives the scheduler more freedom when scheduling later
1046      instructions at the expense of added register pressure.  */
1047   depend_count1 = 0;
1048   for (link = INSN_DEPEND (tmp); link; link = XEXP (link, 1))
1049     depend_count1++;
1050
1051   depend_count2 = 0;
1052   for (link = INSN_DEPEND (tmp2); link; link = XEXP (link, 1))
1053     depend_count2++;
1054
1055   val = depend_count2 - depend_count1;
1056   if (val)
1057     return val;
1058
1059   /* If insns are equally good, sort by INSN_LUID (original insn order),
1060      so that we make the sort stable.  This minimizes instruction movement,
1061      thus minimizing sched's effect on debugging and cross-jumping.  */
1062   return INSN_LUID (tmp) - INSN_LUID (tmp2);
1063 }
1064
1065 /* Resort the array A in which only element at index N may be out of order.  */
1066
1067 HAIFA_INLINE static void
1068 swap_sort (rtx *a, int n)
1069 {
1070   rtx insn = a[n - 1];
1071   int i = n - 2;
1072
1073   while (i >= 0 && rank_for_schedule (a + i, &insn) >= 0)
1074     {
1075       a[i + 1] = a[i];
1076       i -= 1;
1077     }
1078   a[i + 1] = insn;
1079 }
1080
1081 /* Add INSN to the insn queue so that it can be executed at least
1082    N_CYCLES after the currently executing insn.  Preserve insns
1083    chain for debugging purposes.  */
1084
1085 HAIFA_INLINE static void
1086 queue_insn (rtx insn, int n_cycles)
1087 {
1088   int next_q = NEXT_Q_AFTER (q_ptr, n_cycles);
1089   rtx link = alloc_INSN_LIST (insn, insn_queue[next_q]);
1090   insn_queue[next_q] = link;
1091   q_size += 1;
1092
1093   if (sched_verbose >= 2)
1094     {
1095       fprintf (sched_dump, ";;\t\tReady-->Q: insn %s: ",
1096                (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
1097
1098       fprintf (sched_dump, "queued for %d cycles.\n", n_cycles);
1099     }
1100 }
1101
1102 /* Return a pointer to the bottom of the ready list, i.e. the insn
1103    with the lowest priority.  */
1104
1105 HAIFA_INLINE static rtx *
1106 ready_lastpos (struct ready_list *ready)
1107 {
1108   if (ready->n_ready == 0)
1109     abort ();
1110   return ready->vec + ready->first - ready->n_ready + 1;
1111 }
1112
1113 /* Add an element INSN to the ready list so that it ends up with the lowest
1114    priority.  */
1115
1116 HAIFA_INLINE void
1117 ready_add (struct ready_list *ready, rtx insn)
1118 {
1119   if (ready->first == ready->n_ready)
1120     {
1121       memmove (ready->vec + ready->veclen - ready->n_ready,
1122                ready_lastpos (ready),
1123                ready->n_ready * sizeof (rtx));
1124       ready->first = ready->veclen - 1;
1125     }
1126   ready->vec[ready->first - ready->n_ready] = insn;
1127   ready->n_ready++;
1128 }
1129
1130 /* Remove the element with the highest priority from the ready list and
1131    return it.  */
1132
1133 HAIFA_INLINE static rtx
1134 ready_remove_first (struct ready_list *ready)
1135 {
1136   rtx t;
1137   if (ready->n_ready == 0)
1138     abort ();
1139   t = ready->vec[ready->first--];
1140   ready->n_ready--;
1141   /* If the queue becomes empty, reset it.  */
1142   if (ready->n_ready == 0)
1143     ready->first = ready->veclen - 1;
1144   return t;
1145 }
1146
1147 /* The following code implements multi-pass scheduling for the first
1148    cycle.  In other words, we will try to choose ready insn which
1149    permits to start maximum number of insns on the same cycle.  */
1150
1151 /* Return a pointer to the element INDEX from the ready.  INDEX for
1152    insn with the highest priority is 0, and the lowest priority has
1153    N_READY - 1.  */
1154
1155 HAIFA_INLINE static rtx
1156 ready_element (struct ready_list *ready, int index)
1157 {
1158 #ifdef ENABLE_CHECKING
1159   if (ready->n_ready == 0 || index >= ready->n_ready)
1160     abort ();
1161 #endif
1162   return ready->vec[ready->first - index];
1163 }
1164
1165 /* Remove the element INDEX from the ready list and return it.  INDEX
1166    for insn with the highest priority is 0, and the lowest priority
1167    has N_READY - 1.  */
1168
1169 HAIFA_INLINE static rtx
1170 ready_remove (struct ready_list *ready, int index)
1171 {
1172   rtx t;
1173   int i;
1174
1175   if (index == 0)
1176     return ready_remove_first (ready);
1177   if (ready->n_ready == 0 || index >= ready->n_ready)
1178     abort ();
1179   t = ready->vec[ready->first - index];
1180   ready->n_ready--;
1181   for (i = index; i < ready->n_ready; i++)
1182     ready->vec[ready->first - i] = ready->vec[ready->first - i - 1];
1183   return t;
1184 }
1185
1186
1187 /* Sort the ready list READY by ascending priority, using the SCHED_SORT
1188    macro.  */
1189
1190 HAIFA_INLINE static void
1191 ready_sort (struct ready_list *ready)
1192 {
1193   rtx *first = ready_lastpos (ready);
1194   SCHED_SORT (first, ready->n_ready);
1195 }
1196
1197 /* PREV is an insn that is ready to execute.  Adjust its priority if that
1198    will help shorten or lengthen register lifetimes as appropriate.  Also
1199    provide a hook for the target to tweek itself.  */
1200
1201 HAIFA_INLINE static void
1202 adjust_priority (rtx prev)
1203 {
1204   /* ??? There used to be code here to try and estimate how an insn
1205      affected register lifetimes, but it did it by looking at REG_DEAD
1206      notes, which we removed in schedule_region.  Nor did it try to
1207      take into account register pressure or anything useful like that.
1208
1209      Revisit when we have a machine model to work with and not before.  */
1210
1211   if (targetm.sched.adjust_priority)
1212     INSN_PRIORITY (prev) =
1213       (*targetm.sched.adjust_priority) (prev, INSN_PRIORITY (prev));
1214 }
1215
1216 /* Advance time on one cycle.  */
1217 HAIFA_INLINE static void
1218 advance_one_cycle (void)
1219 {
1220   if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
1221       && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
1222     {
1223       if (targetm.sched.dfa_pre_cycle_insn)
1224         state_transition (curr_state,
1225                           (*targetm.sched.dfa_pre_cycle_insn) ());
1226
1227       state_transition (curr_state, NULL);
1228
1229       if (targetm.sched.dfa_post_cycle_insn)
1230         state_transition (curr_state,
1231                           (*targetm.sched.dfa_post_cycle_insn) ());
1232     }
1233 }
1234
1235 /* Clock at which the previous instruction was issued.  */
1236 static int last_clock_var;
1237
1238 /* INSN is the "currently executing insn".  Launch each insn which was
1239    waiting on INSN.  READY is the ready list which contains the insns
1240    that are ready to fire.  CLOCK is the current cycle.  The function
1241    returns necessary cycle advance after issuing the insn (it is not
1242    zero for insns in a schedule group).  */
1243
1244 static int
1245 schedule_insn (rtx insn, struct ready_list *ready, int clock)
1246 {
1247   rtx link;
1248   int advance = 0;
1249   int unit = 0;
1250
1251   if (!targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
1252       || !(*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
1253     unit = insn_unit (insn);
1254
1255   if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
1256       && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ()
1257       && sched_verbose >= 1)
1258     {
1259       char buf[2048];
1260
1261       print_insn (buf, insn, 0);
1262       buf[40] = 0;
1263       fprintf (sched_dump, ";;\t%3i--> %-40s:", clock, buf);
1264
1265       if (recog_memoized (insn) < 0)
1266         fprintf (sched_dump, "nothing");
1267       else
1268         print_reservation (sched_dump, insn);
1269       fputc ('\n', sched_dump);
1270     }
1271   else if (sched_verbose >= 2)
1272     {
1273       fprintf (sched_dump, ";;\t\t--> scheduling insn <<<%d>>> on unit ",
1274                INSN_UID (insn));
1275       insn_print_units (insn);
1276       fputc ('\n', sched_dump);
1277     }
1278
1279   if (!targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
1280       || !(*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
1281     {
1282       if (sched_verbose && unit == -1)
1283         visualize_no_unit (insn);
1284
1285
1286       if (MAX_BLOCKAGE > 1 || issue_rate > 1 || sched_verbose)
1287         schedule_unit (unit, insn, clock);
1288
1289       if (INSN_DEPEND (insn) == 0)
1290         return 0;
1291     }
1292
1293   for (link = INSN_DEPEND (insn); link != 0; link = XEXP (link, 1))
1294     {
1295       rtx next = XEXP (link, 0);
1296       int cost = insn_cost (insn, link, next);
1297
1298       INSN_TICK (next) = MAX (INSN_TICK (next), clock + cost);
1299
1300       if ((INSN_DEP_COUNT (next) -= 1) == 0)
1301         {
1302           int effective_cost = INSN_TICK (next) - clock;
1303
1304           if (! (*current_sched_info->new_ready) (next))
1305             continue;
1306
1307           if (sched_verbose >= 2)
1308             {
1309               fprintf (sched_dump, ";;\t\tdependences resolved: insn %s ",
1310                        (*current_sched_info->print_insn) (next, 0));
1311
1312               if (effective_cost < 1)
1313                 fprintf (sched_dump, "into ready\n");
1314               else
1315                 fprintf (sched_dump, "into queue with cost=%d\n",
1316                          effective_cost);
1317             }
1318
1319           /* Adjust the priority of NEXT and either put it on the ready
1320              list or queue it.  */
1321           adjust_priority (next);
1322           if (effective_cost < 1)
1323             ready_add (ready, next);
1324           else
1325             {
1326               queue_insn (next, effective_cost);
1327
1328               if (SCHED_GROUP_P (next) && advance < effective_cost)
1329                 advance = effective_cost;
1330             }
1331         }
1332     }
1333
1334   /* Annotate the instruction with issue information -- TImode
1335      indicates that the instruction is expected not to be able
1336      to issue on the same cycle as the previous insn.  A machine
1337      may use this information to decide how the instruction should
1338      be aligned.  */
1339   if (issue_rate > 1
1340       && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1341       && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
1342     {
1343       if (reload_completed)
1344         PUT_MODE (insn, clock > last_clock_var ? TImode : VOIDmode);
1345       last_clock_var = clock;
1346     }
1347   return advance;
1348 }
1349
1350 /* Functions for handling of notes.  */
1351
1352 /* Delete notes beginning with INSN and put them in the chain
1353    of notes ended by NOTE_LIST.
1354    Returns the insn following the notes.  */
1355
1356 static rtx
1357 unlink_other_notes (rtx insn, rtx tail)
1358 {
1359   rtx prev = PREV_INSN (insn);
1360
1361   while (insn != tail && GET_CODE (insn) == NOTE)
1362     {
1363       rtx next = NEXT_INSN (insn);
1364       /* Delete the note from its current position.  */
1365       if (prev)
1366         NEXT_INSN (prev) = next;
1367       if (next)
1368         PREV_INSN (next) = prev;
1369
1370       /* See sched_analyze to see how these are handled.  */
1371       if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
1372           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_END
1373           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_BASIC_BLOCK
1374           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
1375           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_EH_REGION_END)
1376         {
1377           /* Insert the note at the end of the notes list.  */
1378           PREV_INSN (insn) = note_list;
1379           if (note_list)
1380             NEXT_INSN (note_list) = insn;
1381           note_list = insn;
1382         }
1383
1384       insn = next;
1385     }
1386   return insn;
1387 }
1388
1389 /* Delete line notes beginning with INSN. Record line-number notes so
1390    they can be reused.  Returns the insn following the notes.  */
1391
1392 static rtx
1393 unlink_line_notes (rtx insn, rtx tail)
1394 {
1395   rtx prev = PREV_INSN (insn);
1396
1397   while (insn != tail && GET_CODE (insn) == NOTE)
1398     {
1399       rtx next = NEXT_INSN (insn);
1400
1401       if (write_symbols != NO_DEBUG && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1402         {
1403           /* Delete the note from its current position.  */
1404           if (prev)
1405             NEXT_INSN (prev) = next;
1406           if (next)
1407             PREV_INSN (next) = prev;
1408
1409           /* Record line-number notes so they can be reused.  */
1410           LINE_NOTE (insn) = insn;
1411         }
1412       else
1413         prev = insn;
1414
1415       insn = next;
1416     }
1417   return insn;
1418 }
1419
1420 /* Return the head and tail pointers of BB.  */
1421
1422 void
1423 get_block_head_tail (int b, rtx *headp, rtx *tailp)
1424 {
1425   /* HEAD and TAIL delimit the basic block being scheduled.  */
1426   rtx head = BLOCK_HEAD (b);
1427   rtx tail = BLOCK_END (b);
1428
1429   /* Don't include any notes or labels at the beginning of the
1430      basic block, or notes at the ends of basic blocks.  */
1431   while (head != tail)
1432     {
1433       if (GET_CODE (head) == NOTE)
1434         head = NEXT_INSN (head);
1435       else if (GET_CODE (tail) == NOTE)
1436         tail = PREV_INSN (tail);
1437       else if (GET_CODE (head) == CODE_LABEL)
1438         head = NEXT_INSN (head);
1439       else
1440         break;
1441     }
1442
1443   *headp = head;
1444   *tailp = tail;
1445 }
1446
1447 /* Return nonzero if there are no real insns in the range [ HEAD, TAIL ].  */
1448
1449 int
1450 no_real_insns_p (rtx head, rtx tail)
1451 {
1452   while (head != NEXT_INSN (tail))
1453     {
1454       if (GET_CODE (head) != NOTE && GET_CODE (head) != CODE_LABEL)
1455         return 0;
1456       head = NEXT_INSN (head);
1457     }
1458   return 1;
1459 }
1460
1461 /* Delete line notes from one block. Save them so they can be later restored
1462    (in restore_line_notes).  HEAD and TAIL are the boundaries of the
1463    block in which notes should be processed.  */
1464
1465 void
1466 rm_line_notes (rtx head, rtx tail)
1467 {
1468   rtx next_tail;
1469   rtx insn;
1470
1471   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1472   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1473     {
1474       rtx prev;
1475
1476       /* Farm out notes, and maybe save them in NOTE_LIST.
1477          This is needed to keep the debugger from
1478          getting completely deranged.  */
1479       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1480         {
1481           prev = insn;
1482           insn = unlink_line_notes (insn, next_tail);
1483
1484           if (prev == tail)
1485             abort ();
1486           if (prev == head)
1487             abort ();
1488           if (insn == next_tail)
1489             abort ();
1490         }
1491     }
1492 }
1493
1494 /* Save line number notes for each insn in block B.  HEAD and TAIL are
1495    the boundaries of the block in which notes should be processed.  */
1496
1497 void
1498 save_line_notes (int b, rtx head, rtx tail)
1499 {
1500   rtx next_tail;
1501
1502   /* We must use the true line number for the first insn in the block
1503      that was computed and saved at the start of this pass.  We can't
1504      use the current line number, because scheduling of the previous
1505      block may have changed the current line number.  */
1506
1507   rtx line = line_note_head[b];
1508   rtx insn;
1509
1510   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1511
1512   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1513     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1514       line = insn;
1515     else
1516       LINE_NOTE (insn) = line;
1517 }
1518
1519 /* After a block was scheduled, insert line notes into the insns list.
1520    HEAD and TAIL are the boundaries of the block in which notes should
1521    be processed.  */
1522
1523 void
1524 restore_line_notes (rtx head, rtx tail)
1525 {
1526   rtx line, note, prev, new;
1527   int added_notes = 0;
1528   rtx next_tail, insn;
1529
1530   head = head;
1531   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1532
1533   /* Determine the current line-number.  We want to know the current
1534      line number of the first insn of the block here, in case it is
1535      different from the true line number that was saved earlier.  If
1536      different, then we need a line number note before the first insn
1537      of this block.  If it happens to be the same, then we don't want to
1538      emit another line number note here.  */
1539   for (line = head; line; line = PREV_INSN (line))
1540     if (GET_CODE (line) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (line) > 0)
1541       break;
1542
1543   /* Walk the insns keeping track of the current line-number and inserting
1544      the line-number notes as needed.  */
1545   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1546     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1547       line = insn;
1548   /* This used to emit line number notes before every non-deleted note.
1549      However, this confuses a debugger, because line notes not separated
1550      by real instructions all end up at the same address.  I can find no
1551      use for line number notes before other notes, so none are emitted.  */
1552     else if (GET_CODE (insn) != NOTE
1553              && INSN_UID (insn) < old_max_uid
1554              && (note = LINE_NOTE (insn)) != 0
1555              && note != line
1556              && (line == 0
1557                  || NOTE_LINE_NUMBER (note) != NOTE_LINE_NUMBER (line)
1558                  || NOTE_SOURCE_FILE (note) != NOTE_SOURCE_FILE (line)))
1559       {
1560         line = note;
1561         prev = PREV_INSN (insn);
1562         if (LINE_NOTE (note))
1563           {
1564             /* Re-use the original line-number note.  */
1565             LINE_NOTE (note) = 0;
1566             PREV_INSN (note) = prev;
1567             NEXT_INSN (prev) = note;
1568             PREV_INSN (insn) = note;
1569             NEXT_INSN (note) = insn;
1570           }
1571         else
1572           {
1573             added_notes++;
1574             new = emit_note_after (NOTE_LINE_NUMBER (note), prev);
1575             NOTE_SOURCE_FILE (new) = NOTE_SOURCE_FILE (note);
1576             RTX_INTEGRATED_P (new) = RTX_INTEGRATED_P (note);
1577           }
1578       }
1579   if (sched_verbose && added_notes)
1580     fprintf (sched_dump, ";; added %d line-number notes\n", added_notes);
1581 }
1582
1583 /* After scheduling the function, delete redundant line notes from the
1584    insns list.  */
1585
1586 void
1587 rm_redundant_line_notes (void)
1588 {
1589   rtx line = 0;
1590   rtx insn = get_insns ();
1591   int active_insn = 0;
1592   int notes = 0;
1593
1594   /* Walk the insns deleting redundant line-number notes.  Many of these
1595      are already present.  The remainder tend to occur at basic
1596      block boundaries.  */
1597   for (insn = get_last_insn (); insn; insn = PREV_INSN (insn))
1598     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1599       {
1600         /* If there are no active insns following, INSN is redundant.  */
1601         if (active_insn == 0)
1602           {
1603             notes++;
1604             NOTE_SOURCE_FILE (insn) = 0;
1605             NOTE_LINE_NUMBER (insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1606           }
1607         /* If the line number is unchanged, LINE is redundant.  */
1608         else if (line
1609                  && NOTE_LINE_NUMBER (line) == NOTE_LINE_NUMBER (insn)
1610                  && NOTE_SOURCE_FILE (line) == NOTE_SOURCE_FILE (insn))
1611           {
1612             notes++;
1613             NOTE_SOURCE_FILE (line) = 0;
1614             NOTE_LINE_NUMBER (line) = NOTE_INSN_DELETED;
1615             line = insn;
1616           }
1617         else
1618           line = insn;
1619         active_insn = 0;
1620       }
1621     else if (!((GET_CODE (insn) == NOTE
1622                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED)
1623                || (GET_CODE (insn) == INSN
1624                    && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
1625                        || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER))))
1626       active_insn++;
1627
1628   if (sched_verbose && notes)
1629     fprintf (sched_dump, ";; deleted %d line-number notes\n", notes);
1630 }
1631
1632 /* Delete notes between HEAD and TAIL and put them in the chain
1633    of notes ended by NOTE_LIST.  */
1634
1635 void
1636 rm_other_notes (rtx head, rtx tail)
1637 {
1638   rtx next_tail;
1639   rtx insn;
1640
1641   note_list = 0;
1642   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
1643     return;
1644
1645   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1646   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1647     {
1648       rtx prev;
1649
1650       /* Farm out notes, and maybe save them in NOTE_LIST.
1651          This is needed to keep the debugger from
1652          getting completely deranged.  */
1653       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1654         {
1655           prev = insn;
1656
1657           insn = unlink_other_notes (insn, next_tail);
1658
1659           if (prev == tail)
1660             abort ();
1661           if (prev == head)
1662             abort ();
1663           if (insn == next_tail)
1664             abort ();
1665         }
1666     }
1667 }
1668
1669 /* Functions for computation of registers live/usage info.  */
1670
1671 /* This function looks for a new register being defined.
1672    If the destination register is already used by the source,
1673    a new register is not needed.  */
1674
1675 static int
1676 find_set_reg_weight (rtx x)
1677 {
1678   if (GET_CODE (x) == CLOBBER
1679       && register_operand (SET_DEST (x), VOIDmode))
1680     return 1;
1681   if (GET_CODE (x) == SET
1682       && register_operand (SET_DEST (x), VOIDmode))
1683     {
1684       if (GET_CODE (SET_DEST (x)) == REG)
1685         {
1686           if (!reg_mentioned_p (SET_DEST (x), SET_SRC (x)))
1687             return 1;
1688           else
1689             return 0;
1690         }
1691       return 1;
1692     }
1693   return 0;
1694 }
1695
1696 /* Calculate INSN_REG_WEIGHT for all insns of a block.  */
1697
1698 static void
1699 find_insn_reg_weight (int b)
1700 {
1701   rtx insn, next_tail, head, tail;
1702
1703   get_block_head_tail (b, &head, &tail);
1704   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1705
1706   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1707     {
1708       int reg_weight = 0;
1709       rtx x;
1710
1711       /* Handle register life information.  */
1712       if (! INSN_P (insn))
1713         continue;
1714
1715       /* Increment weight for each register born here.  */
1716       x = PATTERN (insn);
1717       reg_weight += find_set_reg_weight (x);
1718       if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
1719         {
1720           int j;
1721           for (j = XVECLEN (x, 0) - 1; j >= 0; j--)
1722             {
1723               x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j);
1724               reg_weight += find_set_reg_weight (x);
1725             }
1726         }
1727       /* Decrement weight for each register that dies here.  */
1728       for (x = REG_NOTES (insn); x; x = XEXP (x, 1))
1729         {
1730           if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_DEAD
1731               || REG_NOTE_KIND (x) == REG_UNUSED)
1732             reg_weight--;
1733         }
1734
1735       INSN_REG_WEIGHT (insn) = reg_weight;
1736     }
1737 }
1738
1739 /* Scheduling clock, modified in schedule_block() and queue_to_ready ().  */
1740 static int clock_var;
1741
1742 /* Move insns that became ready to fire from queue to ready list.  */
1743
1744 static void
1745 queue_to_ready (struct ready_list *ready)
1746 {
1747   rtx insn;
1748   rtx link;
1749
1750   q_ptr = NEXT_Q (q_ptr);
1751
1752   /* Add all pending insns that can be scheduled without stalls to the
1753      ready list.  */
1754   for (link = insn_queue[q_ptr]; link; link = XEXP (link, 1))
1755     {
1756       insn = XEXP (link, 0);
1757       q_size -= 1;
1758
1759       if (sched_verbose >= 2)
1760         fprintf (sched_dump, ";;\t\tQ-->Ready: insn %s: ",
1761                  (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
1762
1763       ready_add (ready, insn);
1764       if (sched_verbose >= 2)
1765         fprintf (sched_dump, "moving to ready without stalls\n");
1766     }
1767   insn_queue[q_ptr] = 0;
1768
1769   /* If there are no ready insns, stall until one is ready and add all
1770      of the pending insns at that point to the ready list.  */
1771   if (ready->n_ready == 0)
1772     {
1773       int stalls;
1774
1775       for (stalls = 1; stalls <= MAX_INSN_QUEUE_INDEX; stalls++)
1776         {
1777           if ((link = insn_queue[NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls)]))
1778             {
1779               for (; link; link = XEXP (link, 1))
1780                 {
1781                   insn = XEXP (link, 0);
1782                   q_size -= 1;
1783
1784                   if (sched_verbose >= 2)
1785                     fprintf (sched_dump, ";;\t\tQ-->Ready: insn %s: ",
1786                              (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
1787
1788                   ready_add (ready, insn);
1789                   if (sched_verbose >= 2)
1790                     fprintf (sched_dump, "moving to ready with %d stalls\n", stalls);
1791                 }
1792               insn_queue[NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls)] = 0;
1793
1794               advance_one_cycle ();
1795
1796               break;
1797             }
1798
1799           advance_one_cycle ();
1800         }
1801
1802       if ((!targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
1803            || !(*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
1804           && sched_verbose && stalls)
1805         visualize_stall_cycles (stalls);
1806
1807       q_ptr = NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls);
1808       clock_var += stalls;
1809     }
1810 }
1811
1812 /* Print the ready list for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
1813
1814 static void
1815 debug_ready_list (struct ready_list *ready)
1816 {
1817   rtx *p;
1818   int i;
1819
1820   if (ready->n_ready == 0)
1821     {
1822       fprintf (sched_dump, "\n");
1823       return;
1824     }
1825
1826   p = ready_lastpos (ready);
1827   for (i = 0; i < ready->n_ready; i++)
1828     fprintf (sched_dump, "  %s", (*current_sched_info->print_insn) (p[i], 0));
1829   fprintf (sched_dump, "\n");
1830 }
1831
1832 /* move_insn1: Remove INSN from insn chain, and link it after LAST insn.  */
1833
1834 static rtx
1835 move_insn1 (rtx insn, rtx last)
1836 {
1837   NEXT_INSN (PREV_INSN (insn)) = NEXT_INSN (insn);
1838   PREV_INSN (NEXT_INSN (insn)) = PREV_INSN (insn);
1839
1840   NEXT_INSN (insn) = NEXT_INSN (last);
1841   PREV_INSN (NEXT_INSN (last)) = insn;
1842
1843   NEXT_INSN (last) = insn;
1844   PREV_INSN (insn) = last;
1845
1846   return insn;
1847 }
1848
1849 /* Search INSN for REG_SAVE_NOTE note pairs for
1850    NOTE_INSN_{LOOP,EHREGION}_{BEG,END}; and convert them back into
1851    NOTEs.  The REG_SAVE_NOTE note following first one is contains the
1852    saved value for NOTE_BLOCK_NUMBER which is useful for
1853    NOTE_INSN_EH_REGION_{BEG,END} NOTEs.  LAST is the last instruction
1854    output by the instruction scheduler.  Return the new value of LAST.  */
1855
1856 static rtx
1857 reemit_notes (rtx insn, rtx last)
1858 {
1859   rtx note, retval;
1860
1861   retval = last;
1862   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1863     {
1864       if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_SAVE_NOTE)
1865         {
1866           enum insn_note note_type = INTVAL (XEXP (note, 0));
1867
1868           last = emit_note_before (note_type, last);
1869           remove_note (insn, note);
1870           note = XEXP (note, 1);
1871           if (note_type == NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
1872               || note_type == NOTE_INSN_EH_REGION_END)
1873             NOTE_EH_HANDLER (last) = INTVAL (XEXP (note, 0));
1874           remove_note (insn, note);
1875         }
1876     }
1877   return retval;
1878 }
1879
1880 /* Move INSN.  Reemit notes if needed.
1881
1882    Return the last insn emitted by the scheduler, which is the
1883    return value from the first call to reemit_notes.  */
1884
1885 static rtx
1886 move_insn (rtx insn, rtx last)
1887 {
1888   rtx retval = NULL;
1889
1890   move_insn1 (insn, last);
1891
1892   /* If this is the first call to reemit_notes, then record
1893      its return value.  */
1894   if (retval == NULL_RTX)
1895     retval = reemit_notes (insn, insn);
1896   else
1897     reemit_notes (insn, insn);
1898
1899   SCHED_GROUP_P (insn) = 0;
1900
1901   return retval;
1902 }
1903
1904 /* The following structure describe an entry of the stack of choices.  */
1905 struct choice_entry
1906 {
1907   /* Ordinal number of the issued insn in the ready queue.  */
1908   int index;
1909   /* The number of the rest insns whose issues we should try.  */
1910   int rest;
1911   /* The number of issued essential insns.  */
1912   int n;
1913   /* State after issuing the insn.  */
1914   state_t state;
1915 };
1916
1917 /* The following array is used to implement a stack of choices used in
1918    function max_issue.  */
1919 static struct choice_entry *choice_stack;
1920
1921 /* The following variable value is number of essential insns issued on
1922    the current cycle.  An insn is essential one if it changes the
1923    processors state.  */
1924 static int cycle_issued_insns;
1925
1926 /* The following variable value is maximal number of tries of issuing
1927    insns for the first cycle multipass insn scheduling.  We define
1928    this value as constant*(DFA_LOOKAHEAD**ISSUE_RATE).  We would not
1929    need this constraint if all real insns (with non-negative codes)
1930    had reservations because in this case the algorithm complexity is
1931    O(DFA_LOOKAHEAD**ISSUE_RATE).  Unfortunately, the dfa descriptions
1932    might be incomplete and such insn might occur.  For such
1933    descriptions, the complexity of algorithm (without the constraint)
1934    could achieve DFA_LOOKAHEAD ** N , where N is the queue length.  */
1935 static int max_lookahead_tries;
1936
1937 /* The following value is value of hook
1938    `first_cycle_multipass_dfa_lookahead' at the last call of
1939    `max_issue'.  */
1940 static int cached_first_cycle_multipass_dfa_lookahead = 0;
1941
1942 /* The following value is value of `issue_rate' at the last call of
1943    `sched_init'.  */
1944 static int cached_issue_rate = 0;
1945
1946 /* The following function returns maximal (or close to maximal) number
1947    of insns which can be issued on the same cycle and one of which
1948    insns is insns with the best rank (the first insn in READY).  To
1949    make this function tries different samples of ready insns.  READY
1950    is current queue `ready'.  Global array READY_TRY reflects what
1951    insns are already issued in this try.  INDEX will contain index
1952    of the best insn in READY.  The following function is used only for
1953    first cycle multipass scheduling.  */
1954 static int
1955 max_issue (struct ready_list *ready, int *index)
1956 {
1957   int n, i, all, n_ready, best, delay, tries_num;
1958   struct choice_entry *top;
1959   rtx insn;
1960
1961   best = 0;
1962   memcpy (choice_stack->state, curr_state, dfa_state_size);
1963   top = choice_stack;
1964   top->rest = cached_first_cycle_multipass_dfa_lookahead;
1965   top->n = 0;
1966   n_ready = ready->n_ready;
1967   for (all = i = 0; i < n_ready; i++)
1968     if (!ready_try [i])
1969       all++;
1970   i = 0;
1971   tries_num = 0;
1972   for (;;)
1973     {
1974       if (top->rest == 0 || i >= n_ready)
1975         {
1976           if (top == choice_stack)
1977             break;
1978           if (best < top - choice_stack && ready_try [0])
1979             {
1980               best = top - choice_stack;
1981               *index = choice_stack [1].index;
1982               if (top->n == issue_rate - cycle_issued_insns || best == all)
1983                 break;
1984             }
1985           i = top->index;
1986           ready_try [i] = 0;
1987           top--;
1988           memcpy (curr_state, top->state, dfa_state_size);
1989         }
1990       else if (!ready_try [i])
1991         {
1992           tries_num++;
1993           if (tries_num > max_lookahead_tries)
1994             break;
1995           insn = ready_element (ready, i);
1996           delay = state_transition (curr_state, insn);
1997           if (delay < 0)
1998             {
1999               if (state_dead_lock_p (curr_state))
2000                 top->rest = 0;
2001               else
2002                 top->rest--;
2003               n = top->n;
2004               if (memcmp (top->state, curr_state, dfa_state_size) != 0)
2005                 n++;
2006               top++;
2007               top->rest = cached_first_cycle_multipass_dfa_lookahead;
2008               top->index = i;
2009               top->n = n;
2010               memcpy (top->state, curr_state, dfa_state_size);
2011               ready_try [i] = 1;
2012               i = -1;
2013             }
2014         }
2015       i++;
2016     }
2017   while (top != choice_stack)
2018     {
2019       ready_try [top->index] = 0;
2020       top--;
2021     }
2022   memcpy (curr_state, choice_stack->state, dfa_state_size);
2023   return best;
2024 }
2025
2026 /* The following function chooses insn from READY and modifies
2027    *N_READY and READY.  The following function is used only for first
2028    cycle multipass scheduling.  */
2029
2030 static rtx
2031 choose_ready (struct ready_list *ready)
2032 {
2033   int lookahead = 0;
2034
2035   if (targetm.sched.first_cycle_multipass_dfa_lookahead)
2036     lookahead = (*targetm.sched.first_cycle_multipass_dfa_lookahead) ();
2037   if (lookahead <= 0 || SCHED_GROUP_P (ready_element (ready, 0)))
2038     return ready_remove_first (ready);
2039   else
2040     {
2041       /* Try to choose the better insn.  */
2042       int index, i;
2043       rtx insn;
2044
2045       if (cached_first_cycle_multipass_dfa_lookahead != lookahead)
2046         {
2047           cached_first_cycle_multipass_dfa_lookahead = lookahead;
2048           max_lookahead_tries = 100;
2049           for (i = 0; i < issue_rate; i++)
2050             max_lookahead_tries *= lookahead;
2051         }
2052       insn = ready_element (ready, 0);
2053       if (INSN_CODE (insn) < 0)
2054         return ready_remove_first (ready);
2055       for (i = 1; i < ready->n_ready; i++)
2056         {
2057           insn = ready_element (ready, i);
2058           ready_try [i]
2059             = (INSN_CODE (insn) < 0
2060                || (targetm.sched.first_cycle_multipass_dfa_lookahead_guard
2061                    && !(*targetm.sched.first_cycle_multipass_dfa_lookahead_guard) (insn)));
2062         }
2063       if (max_issue (ready, &index) == 0)
2064         return ready_remove_first (ready);
2065       else
2066         return ready_remove (ready, index);
2067     }
2068 }
2069
2070 /* Called from backends from targetm.sched.reorder to emit stuff into
2071    the instruction stream.  */
2072
2073 rtx
2074 sched_emit_insn (rtx pat)
2075 {
2076   rtx insn = emit_insn_after (pat, last_scheduled_insn);
2077   last_scheduled_insn = insn;
2078   return insn;
2079 }
2080
2081 /* Use forward list scheduling to rearrange insns of block B in region RGN,
2082    possibly bringing insns from subsequent blocks in the same region.  */
2083
2084 void
2085 schedule_block (int b, int rgn_n_insns)
2086 {
2087   struct ready_list ready;
2088   int i, first_cycle_insn_p;
2089   int can_issue_more;
2090   state_t temp_state = NULL;  /* It is used for multipass scheduling.  */
2091   int sort_p, advance, start_clock_var;
2092
2093   /* Head/tail info for this block.  */
2094   rtx prev_head = current_sched_info->prev_head;
2095   rtx next_tail = current_sched_info->next_tail;
2096   rtx head = NEXT_INSN (prev_head);
2097   rtx tail = PREV_INSN (next_tail);
2098
2099   /* We used to have code to avoid getting parameters moved from hard
2100      argument registers into pseudos.
2101
2102      However, it was removed when it proved to be of marginal benefit
2103      and caused problems because schedule_block and compute_forward_dependences
2104      had different notions of what the "head" insn was.  */
2105
2106   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
2107     abort ();
2108
2109   /* Debug info.  */
2110   if (sched_verbose)
2111     {
2112       fprintf (sched_dump, ";;   ======================================================\n");
2113       fprintf (sched_dump,
2114                ";;   -- basic block %d from %d to %d -- %s reload\n",
2115                b, INSN_UID (head), INSN_UID (tail),
2116                (reload_completed ? "after" : "before"));
2117       fprintf (sched_dump, ";;   ======================================================\n");
2118       fprintf (sched_dump, "\n");
2119
2120       visualize_alloc ();
2121       init_block_visualization ();
2122     }
2123
2124   if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2125       && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2126     state_reset (curr_state);
2127   else
2128     clear_units ();
2129
2130   /* Allocate the ready list.  */
2131   ready.veclen = rgn_n_insns + 1 + issue_rate;
2132   ready.first = ready.veclen - 1;
2133   ready.vec = xmalloc (ready.veclen * sizeof (rtx));
2134   ready.n_ready = 0;
2135
2136   if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2137       && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2138     {
2139       /* It is used for first cycle multipass scheduling.  */
2140       temp_state = alloca (dfa_state_size);
2141       ready_try = xcalloc ((rgn_n_insns + 1), sizeof (char));
2142       choice_stack = xmalloc ((rgn_n_insns + 1)
2143                               * sizeof (struct choice_entry));
2144       for (i = 0; i <= rgn_n_insns; i++)
2145         choice_stack[i].state = xmalloc (dfa_state_size);
2146     }
2147
2148   (*current_sched_info->init_ready_list) (&ready);
2149
2150   if (targetm.sched.md_init)
2151     (*targetm.sched.md_init) (sched_dump, sched_verbose, ready.veclen);
2152
2153   /* We start inserting insns after PREV_HEAD.  */
2154   last_scheduled_insn = prev_head;
2155
2156   /* Initialize INSN_QUEUE.  Q_SIZE is the total number of insns in the
2157      queue.  */
2158   q_ptr = 0;
2159   q_size = 0;
2160
2161   if (!targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2162       || !(*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2163     max_insn_queue_index_macro_value = INSN_QUEUE_SIZE - 1;
2164   else
2165     max_insn_queue_index_macro_value = max_insn_queue_index;
2166
2167   insn_queue = alloca ((MAX_INSN_QUEUE_INDEX + 1) * sizeof (rtx));
2168   memset (insn_queue, 0, (MAX_INSN_QUEUE_INDEX + 1) * sizeof (rtx));
2169   last_clock_var = -1;
2170
2171   /* Start just before the beginning of time.  */
2172   clock_var = -1;
2173   advance = 0;
2174
2175   sort_p = TRUE;
2176   /* Loop until all the insns in BB are scheduled.  */
2177   while ((*current_sched_info->schedule_more_p) ())
2178     {
2179       do
2180         {
2181           start_clock_var = clock_var;
2182
2183           clock_var++;
2184
2185           advance_one_cycle ();
2186
2187           /* Add to the ready list all pending insns that can be issued now.
2188              If there are no ready insns, increment clock until one
2189              is ready and add all pending insns at that point to the ready
2190              list.  */
2191           queue_to_ready (&ready);
2192
2193           if (ready.n_ready == 0)
2194             abort ();
2195
2196           if (sched_verbose >= 2)
2197             {
2198               fprintf (sched_dump, ";;\t\tReady list after queue_to_ready:  ");
2199               debug_ready_list (&ready);
2200             }
2201           advance -= clock_var - start_clock_var;
2202         }
2203       while (advance > 0);
2204
2205       if (sort_p)
2206         {
2207           /* Sort the ready list based on priority.  */
2208           ready_sort (&ready);
2209
2210           if (sched_verbose >= 2)
2211             {
2212               fprintf (sched_dump, ";;\t\tReady list after ready_sort:  ");
2213               debug_ready_list (&ready);
2214             }
2215         }
2216
2217       /* Allow the target to reorder the list, typically for
2218          better instruction bundling.  */
2219       if (sort_p && targetm.sched.reorder
2220           && (ready.n_ready == 0
2221               || !SCHED_GROUP_P (ready_element (&ready, 0))))
2222         can_issue_more =
2223           (*targetm.sched.reorder) (sched_dump, sched_verbose,
2224                                     ready_lastpos (&ready),
2225                                     &ready.n_ready, clock_var);
2226       else
2227         can_issue_more = issue_rate;
2228
2229       first_cycle_insn_p = 1;
2230       cycle_issued_insns = 0;
2231       for (;;)
2232         {
2233           rtx insn;
2234           int cost;
2235
2236           if (sched_verbose >= 2)
2237             {
2238               fprintf (sched_dump, ";;\tReady list (t =%3d):  ",
2239                        clock_var);
2240               debug_ready_list (&ready);
2241             }
2242
2243           if (!targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2244               || !(*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2245             {
2246               if (ready.n_ready == 0 || !can_issue_more
2247                   || !(*current_sched_info->schedule_more_p) ())
2248                 break;
2249               insn = ready_remove_first (&ready);
2250               cost = actual_hazard (insn_unit (insn), insn, clock_var, 0);
2251             }
2252           else
2253             {
2254               if (ready.n_ready == 0 || !can_issue_more
2255                   || state_dead_lock_p (curr_state)
2256                   || !(*current_sched_info->schedule_more_p) ())
2257                 break;
2258
2259               /* Select and remove the insn from the ready list.  */
2260               if (sort_p)
2261                 insn = choose_ready (&ready);
2262               else
2263                 insn = ready_remove_first (&ready);
2264
2265               if (targetm.sched.dfa_new_cycle
2266                   && (*targetm.sched.dfa_new_cycle) (sched_dump, sched_verbose,
2267                                                      insn, last_clock_var,
2268                                                      clock_var, &sort_p))
2269                 {
2270                   ready_add (&ready, insn);
2271                   break;
2272                 }
2273
2274               sort_p = TRUE;
2275               memcpy (temp_state, curr_state, dfa_state_size);
2276               if (recog_memoized (insn) < 0)
2277                 {
2278                   if (!first_cycle_insn_p
2279                       && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_INPUT
2280                           || asm_noperands (PATTERN (insn)) >= 0))
2281                     /* This is asm insn which is tryed to be issued on the
2282                        cycle not first.  Issue it on the next cycle.  */
2283                     cost = 1;
2284                   else
2285                     /* A USE insn, or something else we don't need to
2286                        understand.  We can't pass these directly to
2287                        state_transition because it will trigger a
2288                        fatal error for unrecognizable insns.  */
2289                     cost = 0;
2290                 }
2291               else
2292                 {
2293                   cost = state_transition (temp_state, insn);
2294
2295                   if (targetm.sched.first_cycle_multipass_dfa_lookahead
2296                       && targetm.sched.dfa_bubble)
2297                     {
2298                       if (cost == 0)
2299                         {
2300                           int j;
2301                           rtx bubble;
2302
2303                           for (j = 0;
2304                                (bubble = (*targetm.sched.dfa_bubble) (j))
2305                                  != NULL_RTX;
2306                                j++)
2307                             {
2308                               memcpy (temp_state, curr_state, dfa_state_size);
2309
2310                               if (state_transition (temp_state, bubble) < 0
2311                                   && state_transition (temp_state, insn) < 0)
2312                                 break;
2313                             }
2314
2315                           if (bubble != NULL_RTX)
2316                             {
2317                               if (insert_schedule_bubbles_p)
2318                                 {
2319                                   rtx copy;
2320
2321                                   copy = copy_rtx (PATTERN (bubble));
2322                                   emit_insn_after (copy, last_scheduled_insn);
2323                                   last_scheduled_insn
2324                                     = NEXT_INSN (last_scheduled_insn);
2325                                   INSN_CODE (last_scheduled_insn)
2326                                     = INSN_CODE (bubble);
2327
2328                                   /* Annotate the same for the first insns
2329                                      scheduling by using mode.  */
2330                                   PUT_MODE (last_scheduled_insn,
2331                                             (clock_var > last_clock_var
2332                                              ? clock_var - last_clock_var
2333                                              : VOIDmode));
2334                                   last_clock_var = clock_var;
2335
2336                                   if (sched_verbose >= 2)
2337                                     {
2338                                       fprintf (sched_dump,
2339                                                ";;\t\t--> scheduling bubble insn <<<%d>>>:reservation ",
2340                                                INSN_UID (last_scheduled_insn));
2341
2342                                       if (recog_memoized (last_scheduled_insn)
2343                                           < 0)
2344                                         fprintf (sched_dump, "nothing");
2345                                       else
2346                                         print_reservation
2347                                           (sched_dump, last_scheduled_insn);
2348
2349                                       fprintf (sched_dump, "\n");
2350                                     }
2351                                 }
2352                               cost = -1;
2353                             }
2354                         }
2355                     }
2356
2357                   if (cost < 0)
2358                     cost = 0;
2359                   else if (cost == 0)
2360                     cost = 1;
2361                 }
2362             }
2363
2364
2365           if (cost >= 1)
2366             {
2367               queue_insn (insn, cost);
2368               continue;
2369             }
2370
2371           if (! (*current_sched_info->can_schedule_ready_p) (insn))
2372             goto next;
2373
2374           last_scheduled_insn = move_insn (insn, last_scheduled_insn);
2375
2376           if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2377               && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2378             {
2379               if (memcmp (curr_state, temp_state, dfa_state_size) != 0)
2380                 cycle_issued_insns++;
2381               memcpy (curr_state, temp_state, dfa_state_size);
2382             }
2383
2384           if (targetm.sched.variable_issue)
2385             can_issue_more =
2386               (*targetm.sched.variable_issue) (sched_dump, sched_verbose,
2387                                                insn, can_issue_more);
2388           /* A naked CLOBBER or USE generates no instruction, so do
2389              not count them against the issue rate.  */
2390           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
2391                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
2392             can_issue_more--;
2393
2394           advance = schedule_insn (insn, &ready, clock_var);
2395           if (advance != 0)
2396             break;
2397
2398         next:
2399           first_cycle_insn_p = 0;
2400
2401           /* Sort the ready list based on priority.  This must be
2402              redone here, as schedule_insn may have readied additional
2403              insns that will not be sorted correctly.  */
2404           if (ready.n_ready > 0)
2405             ready_sort (&ready);
2406
2407           if (targetm.sched.reorder2
2408               && (ready.n_ready == 0
2409                   || !SCHED_GROUP_P (ready_element (&ready, 0))))
2410             {
2411               can_issue_more =
2412                 (*targetm.sched.reorder2) (sched_dump, sched_verbose,
2413                                            ready.n_ready
2414                                            ? ready_lastpos (&ready) : NULL,
2415                                            &ready.n_ready, clock_var);
2416             }
2417         }
2418
2419       if ((!targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2420            || !(*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2421           && sched_verbose)
2422         /* Debug info.  */
2423         visualize_scheduled_insns (clock_var);
2424     }
2425
2426   if (targetm.sched.md_finish)
2427     (*targetm.sched.md_finish) (sched_dump, sched_verbose);
2428
2429   /* Debug info.  */
2430   if (sched_verbose)
2431     {
2432       fprintf (sched_dump, ";;\tReady list (final):  ");
2433       debug_ready_list (&ready);
2434       if (!targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2435           || !(*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2436         print_block_visualization ("");
2437     }
2438
2439   /* Sanity check -- queue must be empty now.  Meaningless if region has
2440      multiple bbs.  */
2441   if (current_sched_info->queue_must_finish_empty && q_size != 0)
2442       abort ();
2443
2444   /* Update head/tail boundaries.  */
2445   head = NEXT_INSN (prev_head);
2446   tail = last_scheduled_insn;
2447
2448   if (!reload_completed)
2449     {
2450       rtx insn, link, next;
2451
2452       /* INSN_TICK (minimum clock tick at which the insn becomes
2453          ready) may be not correct for the insn in the subsequent
2454          blocks of the region.  We should use a correct value of
2455          `clock_var' or modify INSN_TICK.  It is better to keep
2456          clock_var value equal to 0 at the start of a basic block.
2457          Therefore we modify INSN_TICK here.  */
2458       for (insn = head; insn != tail; insn = NEXT_INSN (insn))
2459         if (INSN_P (insn))
2460           {
2461             for (link = INSN_DEPEND (insn); link != 0; link = XEXP (link, 1))
2462               {
2463                 next = XEXP (link, 0);
2464                 INSN_TICK (next) -= clock_var;
2465               }
2466           }
2467     }
2468
2469   /* Restore-other-notes: NOTE_LIST is the end of a chain of notes
2470      previously found among the insns.  Insert them at the beginning
2471      of the insns.  */
2472   if (note_list != 0)
2473     {
2474       rtx note_head = note_list;
2475
2476       while (PREV_INSN (note_head))
2477         {
2478           note_head = PREV_INSN (note_head);
2479         }
2480
2481       PREV_INSN (note_head) = PREV_INSN (head);
2482       NEXT_INSN (PREV_INSN (head)) = note_head;
2483       PREV_INSN (head) = note_list;
2484       NEXT_INSN (note_list) = head;
2485       head = note_head;
2486     }
2487
2488   /* Debugging.  */
2489   if (sched_verbose)
2490     {
2491       fprintf (sched_dump, ";;   total time = %d\n;;   new head = %d\n",
2492                clock_var, INSN_UID (head));
2493       fprintf (sched_dump, ";;   new tail = %d\n\n",
2494                INSN_UID (tail));
2495       visualize_free ();
2496     }
2497
2498   current_sched_info->head = head;
2499   current_sched_info->tail = tail;
2500
2501   free (ready.vec);
2502
2503   if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2504       && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2505     {
2506       free (ready_try);
2507       for (i = 0; i <= rgn_n_insns; i++)
2508         free (choice_stack [i].state);
2509       free (choice_stack);
2510     }
2511 }
2512 \f
2513 /* Set_priorities: compute priority of each insn in the block.  */
2514
2515 int
2516 set_priorities (rtx head, rtx tail)
2517 {
2518   rtx insn;
2519   int n_insn;
2520
2521   rtx prev_head;
2522
2523   prev_head = PREV_INSN (head);
2524
2525   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
2526     return 0;
2527
2528   n_insn = 0;
2529   for (insn = tail; insn != prev_head; insn = PREV_INSN (insn))
2530     {
2531       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
2532         continue;
2533
2534       n_insn++;
2535       (void) priority (insn);
2536     }
2537
2538   return n_insn;
2539 }
2540
2541 /* Initialize some global state for the scheduler.  DUMP_FILE is to be used
2542    for debugging output.  */
2543
2544 void
2545 sched_init (FILE *dump_file)
2546 {
2547   int luid;
2548   basic_block b;
2549   rtx insn;
2550   int i;
2551
2552   /* Disable speculative loads in their presence if cc0 defined.  */
2553 #ifdef HAVE_cc0
2554   flag_schedule_speculative_load = 0;
2555 #endif
2556
2557   /* Set dump and sched_verbose for the desired debugging output.  If no
2558      dump-file was specified, but -fsched-verbose=N (any N), print to stderr.
2559      For -fsched-verbose=N, N>=10, print everything to stderr.  */
2560   sched_verbose = sched_verbose_param;
2561   if (sched_verbose_param == 0 && dump_file)
2562     sched_verbose = 1;
2563   sched_dump = ((sched_verbose_param >= 10 || !dump_file)
2564                 ? stderr : dump_file);
2565
2566   /* Initialize issue_rate.  */
2567   if (targetm.sched.issue_rate)
2568     issue_rate = (*targetm.sched.issue_rate) ();
2569   else
2570     issue_rate = 1;
2571
2572   if (cached_issue_rate != issue_rate)
2573     {
2574       cached_issue_rate = issue_rate;
2575       /* To invalidate max_lookahead_tries:  */
2576       cached_first_cycle_multipass_dfa_lookahead = 0;
2577     }
2578
2579   /* We use LUID 0 for the fake insn (UID 0) which holds dependencies for
2580      pseudos which do not cross calls.  */
2581   old_max_uid = get_max_uid () + 1;
2582
2583   h_i_d = xcalloc (old_max_uid, sizeof (*h_i_d));
2584
2585   for (i = 0; i < old_max_uid; i++)
2586     h_i_d [i].cost = -1;
2587
2588   if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2589       && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2590     {
2591       if (targetm.sched.init_dfa_pre_cycle_insn)
2592         (*targetm.sched.init_dfa_pre_cycle_insn) ();
2593
2594       if (targetm.sched.init_dfa_post_cycle_insn)
2595         (*targetm.sched.init_dfa_post_cycle_insn) ();
2596
2597       if (targetm.sched.first_cycle_multipass_dfa_lookahead
2598           && targetm.sched.init_dfa_bubbles)
2599         (*targetm.sched.init_dfa_bubbles) ();
2600
2601       dfa_start ();
2602       dfa_state_size = state_size ();
2603       curr_state = xmalloc (dfa_state_size);
2604     }
2605
2606   h_i_d[0].luid = 0;
2607   luid = 1;
2608   FOR_EACH_BB (b)
2609     for (insn = b->head;; insn = NEXT_INSN (insn))
2610       {
2611         INSN_LUID (insn) = luid;
2612
2613         /* Increment the next luid, unless this is a note.  We don't
2614            really need separate IDs for notes and we don't want to
2615            schedule differently depending on whether or not there are
2616            line-number notes, i.e., depending on whether or not we're
2617            generating debugging information.  */
2618         if (GET_CODE (insn) != NOTE)
2619           ++luid;
2620
2621         if (insn == b->end)
2622           break;
2623       }
2624
2625   init_dependency_caches (luid);
2626
2627   init_alias_analysis ();
2628
2629   if (write_symbols != NO_DEBUG)
2630     {
2631       rtx line;
2632
2633       line_note_head = xcalloc (last_basic_block, sizeof (rtx));
2634
2635       /* Save-line-note-head:
2636          Determine the line-number at the start of each basic block.
2637          This must be computed and saved now, because after a basic block's
2638          predecessor has been scheduled, it is impossible to accurately
2639          determine the correct line number for the first insn of the block.  */
2640
2641       FOR_EACH_BB (b)
2642         {
2643           for (line = b->head; line; line = PREV_INSN (line))
2644             if (GET_CODE (line) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (line) > 0)
2645               {
2646                 line_note_head[b->index] = line;
2647                 break;
2648               }
2649           /* Do a forward search as well, since we won't get to see the first
2650              notes in a basic block.  */
2651           for (line = b->head; line; line = NEXT_INSN (line))
2652             {
2653               if (INSN_P (line))
2654                 break;
2655               if (GET_CODE (line) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (line) > 0)
2656                 line_note_head[b->index] = line;
2657             }
2658         }
2659     }
2660
2661   if ((!targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2662        || !(*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2663       && sched_verbose)
2664     /* Find units used in this function, for visualization.  */
2665     init_target_units ();
2666
2667   /* ??? Add a NOTE after the last insn of the last basic block.  It is not
2668      known why this is done.  */
2669
2670   insn = EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb->end;
2671   if (NEXT_INSN (insn) == 0
2672       || (GET_CODE (insn) != NOTE
2673           && GET_CODE (insn) != CODE_LABEL
2674           /* Don't emit a NOTE if it would end up before a BARRIER.  */
2675           && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) != BARRIER))
2676     {
2677       emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb->end);
2678       /* Make insn to appear outside BB.  */
2679       EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb->end = PREV_INSN (EXIT_BLOCK_PTR->prev_bb->end);
2680     }
2681
2682   /* Compute INSN_REG_WEIGHT for all blocks.  We must do this before
2683      removing death notes.  */
2684   FOR_EACH_BB_REVERSE (b)
2685     find_insn_reg_weight (b->index);
2686 }
2687
2688 /* Free global data used during insn scheduling.  */
2689
2690 void
2691 sched_finish (void)
2692 {
2693   free (h_i_d);
2694
2695   if (targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface
2696       && (*targetm.sched.use_dfa_pipeline_interface) ())
2697     {
2698       free (curr_state);
2699       dfa_finish ();
2700     }
2701   free_dependency_caches ();
2702   end_alias_analysis ();
2703   if (write_symbols != NO_DEBUG)
2704     free (line_note_head);
2705 }
2706 #endif /* INSN_SCHEDULING */