OSDN Git Service

2001-05-03 David O'Brien <obrien@FreeBSD.org>
[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 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Michael Tiemann (tiemann@cygnus.com) Enhanced by,
5    and currently maintained by, Jim Wilson (wilson@cygnus.com)
6
7 This file is part of GNU CC.
8
9 GNU CC is free software; you can redistribute it and/or modify it
10 under the terms of the GNU General Public License as published by the
11 Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
12 later version.
13
14 GNU CC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
15 ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17 for more details.
18
19 You should have received a copy of the GNU General Public License
20 along with GNU CC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
21 the Free Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
22 02111-1307, USA.  */
23
24 /* Instruction scheduling pass.  This file, along with sched-deps.c,
25    contains the generic parts.  The actual entry point is found for
26    the normal instruction scheduling pass is found in sched-rgn.c.
27
28    We compute insn priorities based on data dependencies.  Flow
29    analysis only creates a fraction of the data-dependencies we must
30    observe: namely, only those dependencies which the combiner can be
31    expected to use.  For this pass, we must therefore create the
32    remaining dependencies we need to observe: register dependencies,
33    memory dependencies, dependencies to keep function calls in order,
34    and the dependence between a conditional branch and the setting of
35    condition codes are all dealt with here.
36
37    The scheduler first traverses the data flow graph, starting with
38    the last instruction, and proceeding to the first, assigning values
39    to insn_priority as it goes.  This sorts the instructions
40    topologically by data dependence.
41
42    Once priorities have been established, we order the insns using
43    list scheduling.  This works as follows: starting with a list of
44    all the ready insns, and sorted according to priority number, we
45    schedule the insn from the end of the list by placing its
46    predecessors in the list according to their priority order.  We
47    consider this insn scheduled by setting the pointer to the "end" of
48    the list to point to the previous insn.  When an insn has no
49    predecessors, we either queue it until sufficient time has elapsed
50    or add it to the ready list.  As the instructions are scheduled or
51    when stalls are introduced, the queue advances and dumps insns into
52    the ready list.  When all insns down to the lowest priority have
53    been scheduled, the critical path of the basic block has been made
54    as short as possible.  The remaining insns are then scheduled in
55    remaining slots.
56
57    Function unit conflicts are resolved during forward list scheduling
58    by tracking the time when each insn is committed to the schedule
59    and from that, the time the function units it uses must be free.
60    As insns on the ready list are considered for scheduling, those
61    that would result in a blockage of the already committed insns are
62    queued until no blockage will result.
63
64    The following list shows the order in which we want to break ties
65    among insns in the ready list:
66
67    1.  choose insn with the longest path to end of bb, ties
68    broken by
69    2.  choose insn with least contribution to register pressure,
70    ties broken by
71    3.  prefer in-block upon interblock motion, ties broken by
72    4.  prefer useful upon speculative motion, ties broken by
73    5.  choose insn with largest control flow probability, ties
74    broken by
75    6.  choose insn with the least dependences upon the previously
76    scheduled insn, or finally
77    7   choose the insn which has the most insns dependent on it.
78    8.  choose insn with lowest UID.
79
80    Memory references complicate matters.  Only if we can be certain
81    that memory references are not part of the data dependency graph
82    (via true, anti, or output dependence), can we move operations past
83    memory references.  To first approximation, reads can be done
84    independently, while writes introduce dependencies.  Better
85    approximations will yield fewer dependencies.
86
87    Before reload, an extended analysis of interblock data dependences
88    is required for interblock scheduling.  This is performed in
89    compute_block_backward_dependences ().
90
91    Dependencies set up by memory references are treated in exactly the
92    same way as other dependencies, by using LOG_LINKS backward
93    dependences.  LOG_LINKS are translated into INSN_DEPEND forward
94    dependences for the purpose of forward list scheduling.
95
96    Having optimized the critical path, we may have also unduly
97    extended the lifetimes of some registers.  If an operation requires
98    that constants be loaded into registers, it is certainly desirable
99    to load those constants as early as necessary, but no earlier.
100    I.e., it will not do to load up a bunch of registers at the
101    beginning of a basic block only to use them at the end, if they
102    could be loaded later, since this may result in excessive register
103    utilization.
104
105    Note that since branches are never in basic blocks, but only end
106    basic blocks, this pass will not move branches.  But that is ok,
107    since we can use GNU's delayed branch scheduling pass to take care
108    of this case.
109
110    Also note that no further optimizations based on algebraic
111    identities are performed, so this pass would be a good one to
112    perform instruction splitting, such as breaking up a multiply
113    instruction into shifts and adds where that is profitable.
114
115    Given the memory aliasing analysis that this pass should perform,
116    it should be possible to remove redundant stores to memory, and to
117    load values from registers instead of hitting memory.
118
119    Before reload, speculative insns are moved only if a 'proof' exists
120    that no exception will be caused by this, and if no live registers
121    exist that inhibit the motion (live registers constraints are not
122    represented by data dependence edges).
123
124    This pass must update information that subsequent passes expect to
125    be correct.  Namely: reg_n_refs, reg_n_sets, reg_n_deaths,
126    reg_n_calls_crossed, and reg_live_length.  Also, BLOCK_HEAD,
127    BLOCK_END.
128
129    The information in the line number notes is carefully retained by
130    this pass.  Notes that refer to the starting and ending of
131    exception regions are also carefully retained by this pass.  All
132    other NOTE insns are grouped in their same relative order at the
133    beginning of basic blocks and regions that have been scheduled.  */
134 \f
135 #include "config.h"
136 #include "system.h"
137 #include "toplev.h"
138 #include "rtl.h"
139 #include "tm_p.h"
140 #include "hard-reg-set.h"
141 #include "basic-block.h"
142 #include "regs.h"
143 #include "function.h"
144 #include "flags.h"
145 #include "insn-config.h"
146 #include "insn-attr.h"
147 #include "except.h"
148 #include "toplev.h"
149 #include "recog.h"
150 #include "sched-int.h"
151
152 #ifdef INSN_SCHEDULING
153
154 /* issue_rate is the number of insns that can be scheduled in the same
155    machine cycle.  It can be defined in the config/mach/mach.h file,
156    otherwise we set it to 1.  */
157
158 static int issue_rate;
159
160 #ifndef ISSUE_RATE
161 #define ISSUE_RATE 1
162 #endif
163
164 /* sched-verbose controls the amount of debugging output the
165    scheduler prints.  It is controlled by -fsched-verbose=N:
166    N>0 and no -DSR : the output is directed to stderr.
167    N>=10 will direct the printouts to stderr (regardless of -dSR).
168    N=1: same as -dSR.
169    N=2: bb's probabilities, detailed ready list info, unit/insn info.
170    N=3: rtl at abort point, control-flow, regions info.
171    N=5: dependences info.  */
172
173 static int sched_verbose_param = 0;
174 int sched_verbose = 0;
175
176 /* Debugging file.  All printouts are sent to dump, which is always set,
177    either to stderr, or to the dump listing file (-dRS).  */
178 FILE *sched_dump = 0;
179
180 /* Highest uid before scheduling.  */
181 static int old_max_uid;
182
183 /* fix_sched_param() is called from toplev.c upon detection
184    of the -fsched-verbose=N option.  */
185
186 void
187 fix_sched_param (param, val)
188      const char *param, *val;
189 {
190   if (!strcmp (param, "verbose"))
191     sched_verbose_param = atoi (val);
192   else
193     warning ("fix_sched_param: unknown param: %s", param);
194 }
195
196 struct haifa_insn_data *h_i_d;
197
198 #define DONE_PRIORITY   -1
199 #define MAX_PRIORITY    0x7fffffff
200 #define TAIL_PRIORITY   0x7ffffffe
201 #define LAUNCH_PRIORITY 0x7f000001
202 #define DONE_PRIORITY_P(INSN) (INSN_PRIORITY (INSN) < 0)
203 #define LOW_PRIORITY_P(INSN) ((INSN_PRIORITY (INSN) & 0x7f000000) == 0)
204
205 #define LINE_NOTE(INSN)         (h_i_d[INSN_UID (INSN)].line_note)
206 #define INSN_TICK(INSN)         (h_i_d[INSN_UID (INSN)].tick)
207
208 /* Vector indexed by basic block number giving the starting line-number
209    for each basic block.  */
210 static rtx *line_note_head;
211
212 /* List of important notes we must keep around.  This is a pointer to the
213    last element in the list.  */
214 static rtx note_list;
215
216 /* Queues, etc.  */
217
218 /* An instruction is ready to be scheduled when all insns preceding it
219    have already been scheduled.  It is important to ensure that all
220    insns which use its result will not be executed until its result
221    has been computed.  An insn is maintained in one of four structures:
222
223    (P) the "Pending" set of insns which cannot be scheduled until
224    their dependencies have been satisfied.
225    (Q) the "Queued" set of insns that can be scheduled when sufficient
226    time has passed.
227    (R) the "Ready" list of unscheduled, uncommitted insns.
228    (S) the "Scheduled" list of insns.
229
230    Initially, all insns are either "Pending" or "Ready" depending on
231    whether their dependencies are satisfied.
232
233    Insns move from the "Ready" list to the "Scheduled" list as they
234    are committed to the schedule.  As this occurs, the insns in the
235    "Pending" list have their dependencies satisfied and move to either
236    the "Ready" list or the "Queued" set depending on whether
237    sufficient time has passed to make them ready.  As time passes,
238    insns move from the "Queued" set to the "Ready" list.  Insns may
239    move from the "Ready" list to the "Queued" set if they are blocked
240    due to a function unit conflict.
241
242    The "Pending" list (P) are the insns in the INSN_DEPEND of the unscheduled
243    insns, i.e., those that are ready, queued, and pending.
244    The "Queued" set (Q) is implemented by the variable `insn_queue'.
245    The "Ready" list (R) is implemented by the variables `ready' and
246    `n_ready'.
247    The "Scheduled" list (S) is the new insn chain built by this pass.
248
249    The transition (R->S) is implemented in the scheduling loop in
250    `schedule_block' when the best insn to schedule is chosen.
251    The transition (R->Q) is implemented in `queue_insn' when an
252    insn is found to have a function unit conflict with the already
253    committed insns.
254    The transitions (P->R and P->Q) are implemented in `schedule_insn' as
255    insns move from the ready list to the scheduled list.
256    The transition (Q->R) is implemented in 'queue_to_insn' as time
257    passes or stalls are introduced.  */
258
259 /* Implement a circular buffer to delay instructions until sufficient
260    time has passed.  INSN_QUEUE_SIZE is a power of two larger than
261    MAX_BLOCKAGE and MAX_READY_COST computed by genattr.c.  This is the
262    longest time an isnsn may be queued.  */
263 static rtx insn_queue[INSN_QUEUE_SIZE];
264 static int q_ptr = 0;
265 static int q_size = 0;
266 #define NEXT_Q(X) (((X)+1) & (INSN_QUEUE_SIZE-1))
267 #define NEXT_Q_AFTER(X, C) (((X)+C) & (INSN_QUEUE_SIZE-1))
268
269 /* Describe the ready list of the scheduler.
270    VEC holds space enough for all insns in the current region.  VECLEN
271    says how many exactly.
272    FIRST is the index of the element with the highest priority; i.e. the
273    last one in the ready list, since elements are ordered by ascending
274    priority.
275    N_READY determines how many insns are on the ready list.  */
276
277 struct ready_list
278 {
279   rtx *vec;
280   int veclen;
281   int first;
282   int n_ready;
283 };
284
285 /* Forward declarations.  */
286 static unsigned int blockage_range PARAMS ((int, rtx));
287 static void clear_units PARAMS ((void));
288 static void schedule_unit PARAMS ((int, rtx, int));
289 static int actual_hazard PARAMS ((int, rtx, int, int));
290 static int potential_hazard PARAMS ((int, rtx, int));
291 static int priority PARAMS ((rtx));
292 static int rank_for_schedule PARAMS ((const PTR, const PTR));
293 static void swap_sort PARAMS ((rtx *, int));
294 static void queue_insn PARAMS ((rtx, int));
295 static void schedule_insn PARAMS ((rtx, struct ready_list *, int));
296 static void find_insn_reg_weight PARAMS ((int));
297 static void adjust_priority PARAMS ((rtx));
298
299 /* Notes handling mechanism:
300    =========================
301    Generally, NOTES are saved before scheduling and restored after scheduling.
302    The scheduler distinguishes between three types of notes:
303
304    (1) LINE_NUMBER notes, generated and used for debugging.  Here,
305    before scheduling a region, a pointer to the LINE_NUMBER note is
306    added to the insn following it (in save_line_notes()), and the note
307    is removed (in rm_line_notes() and unlink_line_notes()).  After
308    scheduling the region, this pointer is used for regeneration of
309    the LINE_NUMBER note (in restore_line_notes()).
310
311    (2) LOOP_BEGIN, LOOP_END, SETJMP, EHREGION_BEG, EHREGION_END notes:
312    Before scheduling a region, a pointer to the note is added to the insn
313    that follows or precedes it.  (This happens as part of the data dependence
314    computation).  After scheduling an insn, the pointer contained in it is
315    used for regenerating the corresponding note (in reemit_notes).
316
317    (3) All other notes (e.g. INSN_DELETED):  Before scheduling a block,
318    these notes are put in a list (in rm_other_notes() and
319    unlink_other_notes ()).  After scheduling the block, these notes are
320    inserted at the beginning of the block (in schedule_block()).  */
321
322 static rtx unlink_other_notes PARAMS ((rtx, rtx));
323 static rtx unlink_line_notes PARAMS ((rtx, rtx));
324 static rtx reemit_notes PARAMS ((rtx, rtx));
325
326 static rtx *ready_lastpos PARAMS ((struct ready_list *));
327 static void ready_sort PARAMS ((struct ready_list *));
328 static rtx ready_remove_first PARAMS ((struct ready_list *));
329
330 static void queue_to_ready PARAMS ((struct ready_list *));
331
332 static void debug_ready_list PARAMS ((struct ready_list *));
333
334 static rtx move_insn1 PARAMS ((rtx, rtx));
335 static rtx move_insn PARAMS ((rtx, rtx));
336
337 #endif /* INSN_SCHEDULING */
338 \f
339 /* Point to state used for the current scheduling pass.  */
340 struct sched_info *current_sched_info;
341 \f
342 #ifndef INSN_SCHEDULING
343 void
344 schedule_insns (dump_file)
345      FILE *dump_file ATTRIBUTE_UNUSED;
346 {
347 }
348 #else
349
350 /* Pointer to the last instruction scheduled.  Used by rank_for_schedule,
351    so that insns independent of the last scheduled insn will be preferred
352    over dependent instructions.  */
353
354 static rtx last_scheduled_insn;
355
356 /* Compute the function units used by INSN.  This caches the value
357    returned by function_units_used.  A function unit is encoded as the
358    unit number if the value is non-negative and the compliment of a
359    mask if the value is negative.  A function unit index is the
360    non-negative encoding.  */
361
362 HAIFA_INLINE int
363 insn_unit (insn)
364      rtx insn;
365 {
366   register int unit = INSN_UNIT (insn);
367
368   if (unit == 0)
369     {
370       recog_memoized (insn);
371
372       /* A USE insn, or something else we don't need to understand.
373          We can't pass these directly to function_units_used because it will
374          trigger a fatal error for unrecognizable insns.  */
375       if (INSN_CODE (insn) < 0)
376         unit = -1;
377       else
378         {
379           unit = function_units_used (insn);
380           /* Increment non-negative values so we can cache zero.  */
381           if (unit >= 0)
382             unit++;
383         }
384       /* We only cache 16 bits of the result, so if the value is out of
385          range, don't cache it.  */
386       if (FUNCTION_UNITS_SIZE < HOST_BITS_PER_SHORT
387           || unit >= 0
388           || (unit & ~((1 << (HOST_BITS_PER_SHORT - 1)) - 1)) == 0)
389         INSN_UNIT (insn) = unit;
390     }
391   return (unit > 0 ? unit - 1 : unit);
392 }
393
394 /* Compute the blockage range for executing INSN on UNIT.  This caches
395    the value returned by the blockage_range_function for the unit.
396    These values are encoded in an int where the upper half gives the
397    minimum value and the lower half gives the maximum value.  */
398
399 HAIFA_INLINE static unsigned int
400 blockage_range (unit, insn)
401      int unit;
402      rtx insn;
403 {
404   unsigned int blockage = INSN_BLOCKAGE (insn);
405   unsigned int range;
406
407   if ((int) UNIT_BLOCKED (blockage) != unit + 1)
408     {
409       range = function_units[unit].blockage_range_function (insn);
410       /* We only cache the blockage range for one unit and then only if
411          the values fit.  */
412       if (HOST_BITS_PER_INT >= UNIT_BITS + 2 * BLOCKAGE_BITS)
413         INSN_BLOCKAGE (insn) = ENCODE_BLOCKAGE (unit + 1, range);
414     }
415   else
416     range = BLOCKAGE_RANGE (blockage);
417
418   return range;
419 }
420
421 /* A vector indexed by function unit instance giving the last insn to use
422    the unit.  The value of the function unit instance index for unit U
423    instance I is (U + I * FUNCTION_UNITS_SIZE).  */
424 static rtx unit_last_insn[FUNCTION_UNITS_SIZE * MAX_MULTIPLICITY];
425
426 /* A vector indexed by function unit instance giving the minimum time when
427    the unit will unblock based on the maximum blockage cost.  */
428 static int unit_tick[FUNCTION_UNITS_SIZE * MAX_MULTIPLICITY];
429
430 /* A vector indexed by function unit number giving the number of insns
431    that remain to use the unit.  */
432 static int unit_n_insns[FUNCTION_UNITS_SIZE];
433
434 /* Access the unit_last_insn array.  Used by the visualization code.  */
435
436 rtx
437 get_unit_last_insn (instance)
438      int instance;
439 {
440   return unit_last_insn[instance];
441 }
442
443 /* Reset the function unit state to the null state.  */
444
445 static void
446 clear_units ()
447 {
448   memset ((char *) unit_last_insn, 0, sizeof (unit_last_insn));
449   memset ((char *) unit_tick, 0, sizeof (unit_tick));
450   memset ((char *) unit_n_insns, 0, sizeof (unit_n_insns));
451 }
452
453 /* Return the issue-delay of an insn.  */
454
455 HAIFA_INLINE int
456 insn_issue_delay (insn)
457      rtx insn;
458 {
459   int i, delay = 0;
460   int unit = insn_unit (insn);
461
462   /* Efficiency note: in fact, we are working 'hard' to compute a
463      value that was available in md file, and is not available in
464      function_units[] structure.  It would be nice to have this
465      value there, too.  */
466   if (unit >= 0)
467     {
468       if (function_units[unit].blockage_range_function &&
469           function_units[unit].blockage_function)
470         delay = function_units[unit].blockage_function (insn, insn);
471     }
472   else
473     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
474       if ((unit & 1) != 0 && function_units[i].blockage_range_function
475           && function_units[i].blockage_function)
476         delay = MAX (delay, function_units[i].blockage_function (insn, insn));
477
478   return delay;
479 }
480
481 /* Return the actual hazard cost of executing INSN on the unit UNIT,
482    instance INSTANCE at time CLOCK if the previous actual hazard cost
483    was COST.  */
484
485 HAIFA_INLINE int
486 actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn, clock, cost)
487      int unit, instance, clock, cost;
488      rtx insn;
489 {
490   int tick = unit_tick[instance]; /* Issue time of the last issued insn.  */
491
492   if (tick - clock > cost)
493     {
494       /* The scheduler is operating forward, so unit's last insn is the
495          executing insn and INSN is the candidate insn.  We want a
496          more exact measure of the blockage if we execute INSN at CLOCK
497          given when we committed the execution of the unit's last insn.
498
499          The blockage value is given by either the unit's max blockage
500          constant, blockage range function, or blockage function.  Use
501          the most exact form for the given unit.  */
502
503       if (function_units[unit].blockage_range_function)
504         {
505           if (function_units[unit].blockage_function)
506             tick += (function_units[unit].blockage_function
507                      (unit_last_insn[instance], insn)
508                      - function_units[unit].max_blockage);
509           else
510             tick += ((int) MAX_BLOCKAGE_COST (blockage_range (unit, insn))
511                      - function_units[unit].max_blockage);
512         }
513       if (tick - clock > cost)
514         cost = tick - clock;
515     }
516   return cost;
517 }
518
519 /* Record INSN as having begun execution on the units encoded by UNIT at
520    time CLOCK.  */
521
522 HAIFA_INLINE static void
523 schedule_unit (unit, insn, clock)
524      int unit, clock;
525      rtx insn;
526 {
527   int i;
528
529   if (unit >= 0)
530     {
531       int instance = unit;
532 #if MAX_MULTIPLICITY > 1
533       /* Find the first free instance of the function unit and use that
534          one.  We assume that one is free.  */
535       for (i = function_units[unit].multiplicity - 1; i > 0; i--)
536         {
537           if (!actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn, clock, 0))
538             break;
539           instance += FUNCTION_UNITS_SIZE;
540         }
541 #endif
542       unit_last_insn[instance] = insn;
543       unit_tick[instance] = (clock + function_units[unit].max_blockage);
544     }
545   else
546     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
547       if ((unit & 1) != 0)
548         schedule_unit (i, insn, clock);
549 }
550
551 /* Return the actual hazard cost of executing INSN on the units encoded by
552    UNIT at time CLOCK if the previous actual hazard cost was COST.  */
553
554 HAIFA_INLINE static int
555 actual_hazard (unit, insn, clock, cost)
556      int unit, clock, cost;
557      rtx insn;
558 {
559   int i;
560
561   if (unit >= 0)
562     {
563       /* Find the instance of the function unit with the minimum hazard.  */
564       int instance = unit;
565       int best_cost = actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn,
566                                                    clock, cost);
567 #if MAX_MULTIPLICITY > 1
568       int this_cost;
569
570       if (best_cost > cost)
571         {
572           for (i = function_units[unit].multiplicity - 1; i > 0; i--)
573             {
574               instance += FUNCTION_UNITS_SIZE;
575               this_cost = actual_hazard_this_instance (unit, instance, insn,
576                                                        clock, cost);
577               if (this_cost < best_cost)
578                 {
579                   best_cost = this_cost;
580                   if (this_cost <= cost)
581                     break;
582                 }
583             }
584         }
585 #endif
586       cost = MAX (cost, best_cost);
587     }
588   else
589     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
590       if ((unit & 1) != 0)
591         cost = actual_hazard (i, insn, clock, cost);
592
593   return cost;
594 }
595
596 /* Return the potential hazard cost of executing an instruction on the
597    units encoded by UNIT if the previous potential hazard cost was COST.
598    An insn with a large blockage time is chosen in preference to one
599    with a smaller time; an insn that uses a unit that is more likely
600    to be used is chosen in preference to one with a unit that is less
601    used.  We are trying to minimize a subsequent actual hazard.  */
602
603 HAIFA_INLINE static int
604 potential_hazard (unit, insn, cost)
605      int unit, cost;
606      rtx insn;
607 {
608   int i, ncost;
609   unsigned int minb, maxb;
610
611   if (unit >= 0)
612     {
613       minb = maxb = function_units[unit].max_blockage;
614       if (maxb > 1)
615         {
616           if (function_units[unit].blockage_range_function)
617             {
618               maxb = minb = blockage_range (unit, insn);
619               maxb = MAX_BLOCKAGE_COST (maxb);
620               minb = MIN_BLOCKAGE_COST (minb);
621             }
622
623           if (maxb > 1)
624             {
625               /* Make the number of instructions left dominate.  Make the
626                  minimum delay dominate the maximum delay.  If all these
627                  are the same, use the unit number to add an arbitrary
628                  ordering.  Other terms can be added.  */
629               ncost = minb * 0x40 + maxb;
630               ncost *= (unit_n_insns[unit] - 1) * 0x1000 + unit;
631               if (ncost > cost)
632                 cost = ncost;
633             }
634         }
635     }
636   else
637     for (i = 0, unit = ~unit; unit; i++, unit >>= 1)
638       if ((unit & 1) != 0)
639         cost = potential_hazard (i, insn, cost);
640
641   return cost;
642 }
643
644 /* Compute cost of executing INSN given the dependence LINK on the insn USED.
645    This is the number of cycles between instruction issue and
646    instruction results.  */
647
648 HAIFA_INLINE int
649 insn_cost (insn, link, used)
650      rtx insn, link, used;
651 {
652   register int cost = INSN_COST (insn);
653
654   if (cost == 0)
655     {
656       recog_memoized (insn);
657
658       /* A USE insn, or something else we don't need to understand.
659          We can't pass these directly to result_ready_cost because it will
660          trigger a fatal error for unrecognizable insns.  */
661       if (INSN_CODE (insn) < 0)
662         {
663           INSN_COST (insn) = 1;
664           return 1;
665         }
666       else
667         {
668           cost = result_ready_cost (insn);
669
670           if (cost < 1)
671             cost = 1;
672
673           INSN_COST (insn) = cost;
674         }
675     }
676
677   /* In this case estimate cost without caring how insn is used.  */
678   if (link == 0 && used == 0)
679     return cost;
680
681   /* A USE insn should never require the value used to be computed.  This
682      allows the computation of a function's result and parameter values to
683      overlap the return and call.  */
684   recog_memoized (used);
685   if (INSN_CODE (used) < 0)
686     LINK_COST_FREE (link) = 1;
687
688   /* If some dependencies vary the cost, compute the adjustment.  Most
689      commonly, the adjustment is complete: either the cost is ignored
690      (in the case of an output- or anti-dependence), or the cost is
691      unchanged.  These values are cached in the link as LINK_COST_FREE
692      and LINK_COST_ZERO.  */
693
694   if (LINK_COST_FREE (link))
695     cost = 0;
696 #ifdef ADJUST_COST
697   else if (!LINK_COST_ZERO (link))
698     {
699       int ncost = cost;
700
701       ADJUST_COST (used, link, insn, ncost);
702       if (ncost < 1)
703         {
704           LINK_COST_FREE (link) = 1;
705           ncost = 0;
706         }
707       if (cost == ncost)
708         LINK_COST_ZERO (link) = 1;
709       cost = ncost;
710     }
711 #endif
712   return cost;
713 }
714
715 /* Compute the priority number for INSN.  */
716
717 static int
718 priority (insn)
719      rtx insn;
720 {
721   rtx link;
722
723   if (! INSN_P (insn))
724     return 0;
725
726   if (! INSN_PRIORITY_KNOWN (insn))
727     {
728       int this_priority = 0;
729
730       if (INSN_DEPEND (insn) == 0)
731         this_priority = insn_cost (insn, 0, 0);
732       else
733         {
734           for (link = INSN_DEPEND (insn); link; link = XEXP (link, 1))
735             {
736               rtx next;
737               int next_priority;
738
739               if (RTX_INTEGRATED_P (link))
740                 continue;
741
742               next = XEXP (link, 0);
743
744               /* Critical path is meaningful in block boundaries only.  */
745               if (! (*current_sched_info->contributes_to_priority) (next, insn))
746                 continue;
747
748               next_priority = insn_cost (insn, link, next) + priority (next);
749               if (next_priority > this_priority)
750                 this_priority = next_priority;
751             }
752         }
753       INSN_PRIORITY (insn) = this_priority;
754       INSN_PRIORITY_KNOWN (insn) = 1;
755     }
756
757   return INSN_PRIORITY (insn);
758 }
759 \f
760 /* Macros and functions for keeping the priority queue sorted, and
761    dealing with queueing and dequeueing of instructions.  */
762
763 #define SCHED_SORT(READY, N_READY)                                   \
764 do { if ((N_READY) == 2)                                             \
765        swap_sort (READY, N_READY);                                   \
766      else if ((N_READY) > 2)                                         \
767          qsort (READY, N_READY, sizeof (rtx), rank_for_schedule); }  \
768 while (0)
769
770 /* Returns a positive value if x is preferred; returns a negative value if
771    y is preferred.  Should never return 0, since that will make the sort
772    unstable.  */
773
774 static int
775 rank_for_schedule (x, y)
776      const PTR x;
777      const PTR y;
778 {
779   rtx tmp = *(const rtx *) y;
780   rtx tmp2 = *(const rtx *) x;
781   rtx link;
782   int tmp_class, tmp2_class, depend_count1, depend_count2;
783   int val, priority_val, weight_val, info_val;
784
785   /* Prefer insn with higher priority.  */
786   priority_val = INSN_PRIORITY (tmp2) - INSN_PRIORITY (tmp);
787   if (priority_val)
788     return priority_val;
789
790   /* Prefer an insn with smaller contribution to registers-pressure.  */
791   if (!reload_completed &&
792       (weight_val = INSN_REG_WEIGHT (tmp) - INSN_REG_WEIGHT (tmp2)))
793     return (weight_val);
794
795   info_val = (*current_sched_info->rank) (tmp, tmp2);
796   if (info_val)
797     return info_val;
798
799   /* Compare insns based on their relation to the last-scheduled-insn.  */
800   if (last_scheduled_insn)
801     {
802       /* Classify the instructions into three classes:
803          1) Data dependent on last schedule insn.
804          2) Anti/Output dependent on last scheduled insn.
805          3) Independent of last scheduled insn, or has latency of one.
806          Choose the insn from the highest numbered class if different.  */
807       link = find_insn_list (tmp, INSN_DEPEND (last_scheduled_insn));
808       if (link == 0 || insn_cost (last_scheduled_insn, link, tmp) == 1)
809         tmp_class = 3;
810       else if (REG_NOTE_KIND (link) == 0)       /* Data dependence.  */
811         tmp_class = 1;
812       else
813         tmp_class = 2;
814
815       link = find_insn_list (tmp2, INSN_DEPEND (last_scheduled_insn));
816       if (link == 0 || insn_cost (last_scheduled_insn, link, tmp2) == 1)
817         tmp2_class = 3;
818       else if (REG_NOTE_KIND (link) == 0)       /* Data dependence.  */
819         tmp2_class = 1;
820       else
821         tmp2_class = 2;
822
823       if ((val = tmp2_class - tmp_class))
824         return val;
825     }
826
827   /* Prefer the insn which has more later insns that depend on it.
828      This gives the scheduler more freedom when scheduling later
829      instructions at the expense of added register pressure.  */
830   depend_count1 = 0;
831   for (link = INSN_DEPEND (tmp); link; link = XEXP (link, 1))
832     depend_count1++;
833
834   depend_count2 = 0;
835   for (link = INSN_DEPEND (tmp2); link; link = XEXP (link, 1))
836     depend_count2++;
837
838   val = depend_count2 - depend_count1;
839   if (val)
840     return val;
841
842   /* If insns are equally good, sort by INSN_LUID (original insn order),
843      so that we make the sort stable.  This minimizes instruction movement,
844      thus minimizing sched's effect on debugging and cross-jumping.  */
845   return INSN_LUID (tmp) - INSN_LUID (tmp2);
846 }
847
848 /* Resort the array A in which only element at index N may be out of order.  */
849
850 HAIFA_INLINE static void
851 swap_sort (a, n)
852      rtx *a;
853      int n;
854 {
855   rtx insn = a[n - 1];
856   int i = n - 2;
857
858   while (i >= 0 && rank_for_schedule (a + i, &insn) >= 0)
859     {
860       a[i + 1] = a[i];
861       i -= 1;
862     }
863   a[i + 1] = insn;
864 }
865
866 /* Add INSN to the insn queue so that it can be executed at least
867    N_CYCLES after the currently executing insn.  Preserve insns
868    chain for debugging purposes.  */
869
870 HAIFA_INLINE static void
871 queue_insn (insn, n_cycles)
872      rtx insn;
873      int n_cycles;
874 {
875   int next_q = NEXT_Q_AFTER (q_ptr, n_cycles);
876   rtx link = alloc_INSN_LIST (insn, insn_queue[next_q]);
877   insn_queue[next_q] = link;
878   q_size += 1;
879
880   if (sched_verbose >= 2)
881     {
882       fprintf (sched_dump, ";;\t\tReady-->Q: insn %s: ",
883                (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
884
885       fprintf (sched_dump, "queued for %d cycles.\n", n_cycles);
886     }
887 }
888
889 /* Return a pointer to the bottom of the ready list, i.e. the insn
890    with the lowest priority.  */
891
892 HAIFA_INLINE static rtx *
893 ready_lastpos (ready)
894      struct ready_list *ready;
895 {
896   if (ready->n_ready == 0)
897     abort ();
898   return ready->vec + ready->first - ready->n_ready + 1;
899 }
900
901 /* Add an element INSN to the ready list so that it ends up with the lowest
902    priority.  */
903
904 HAIFA_INLINE void
905 ready_add (ready, insn)
906      struct ready_list *ready;
907      rtx insn;
908 {
909   if (ready->first == ready->n_ready)
910     {
911       memmove (ready->vec + ready->veclen - ready->n_ready,
912                ready_lastpos (ready),
913                ready->n_ready * sizeof (rtx));
914       ready->first = ready->veclen - 1;
915     }
916   ready->vec[ready->first - ready->n_ready] = insn;
917   ready->n_ready++;
918 }
919
920 /* Remove the element with the highest priority from the ready list and
921    return it.  */
922
923 HAIFA_INLINE static rtx
924 ready_remove_first (ready)
925      struct ready_list *ready;
926 {
927   rtx t;
928   if (ready->n_ready == 0)
929     abort ();
930   t = ready->vec[ready->first--];
931   ready->n_ready--;
932   /* If the queue becomes empty, reset it.  */
933   if (ready->n_ready == 0)
934     ready->first = ready->veclen - 1;
935   return t;
936 }
937
938 /* Sort the ready list READY by ascending priority, using the SCHED_SORT
939    macro.  */
940
941 HAIFA_INLINE static void
942 ready_sort (ready)
943      struct ready_list *ready;
944 {
945   rtx *first = ready_lastpos (ready);
946   SCHED_SORT (first, ready->n_ready);
947 }
948
949 /* PREV is an insn that is ready to execute.  Adjust its priority if that
950    will help shorten or lengthen register lifetimes as appropriate.  Also
951    provide a hook for the target to tweek itself.  */
952
953 HAIFA_INLINE static void
954 adjust_priority (prev)
955      rtx prev ATTRIBUTE_UNUSED;
956 {
957   /* ??? There used to be code here to try and estimate how an insn
958      affected register lifetimes, but it did it by looking at REG_DEAD
959      notes, which we removed in schedule_region.  Nor did it try to
960      take into account register pressure or anything useful like that.
961
962      Revisit when we have a machine model to work with and not before.  */
963
964 #ifdef ADJUST_PRIORITY
965   ADJUST_PRIORITY (prev);
966 #endif
967 }
968
969 /* Clock at which the previous instruction was issued.  */
970 static int last_clock_var;
971
972 /* INSN is the "currently executing insn".  Launch each insn which was
973    waiting on INSN.  READY is the ready list which contains the insns
974    that are ready to fire.  CLOCK is the current cycle.
975    */
976
977 static void
978 schedule_insn (insn, ready, clock)
979      rtx insn;
980      struct ready_list *ready;
981      int clock;
982 {
983   rtx link;
984   int unit;
985
986   unit = insn_unit (insn);
987
988   if (sched_verbose >= 2)
989     {
990       fprintf (sched_dump, ";;\t\t--> scheduling insn <<<%d>>> on unit ",
991                INSN_UID (insn));
992       insn_print_units (insn);
993       fprintf (sched_dump, "\n");
994     }
995
996   if (sched_verbose && unit == -1)
997     visualize_no_unit (insn);
998
999   if (MAX_BLOCKAGE > 1 || issue_rate > 1 || sched_verbose)
1000     schedule_unit (unit, insn, clock);
1001
1002   if (INSN_DEPEND (insn) == 0)
1003     return;
1004
1005   for (link = INSN_DEPEND (insn); link != 0; link = XEXP (link, 1))
1006     {
1007       rtx next = XEXP (link, 0);
1008       int cost = insn_cost (insn, link, next);
1009
1010       INSN_TICK (next) = MAX (INSN_TICK (next), clock + cost);
1011
1012       if ((INSN_DEP_COUNT (next) -= 1) == 0)
1013         {
1014           int effective_cost = INSN_TICK (next) - clock;
1015
1016           if (! (*current_sched_info->new_ready) (next))
1017             continue;
1018
1019           if (sched_verbose >= 2)
1020             {
1021               fprintf (sched_dump, ";;\t\tdependences resolved: insn %s ",
1022                        (*current_sched_info->print_insn) (next, 0));
1023
1024               if (effective_cost < 1)
1025                 fprintf (sched_dump, "into ready\n");
1026               else
1027                 fprintf (sched_dump, "into queue with cost=%d\n", effective_cost);
1028             }
1029
1030           /* Adjust the priority of NEXT and either put it on the ready
1031              list or queue it.  */
1032           adjust_priority (next);
1033           if (effective_cost < 1)
1034             ready_add (ready, next);
1035           else
1036             queue_insn (next, effective_cost);
1037         }
1038     }
1039
1040   /* Annotate the instruction with issue information -- TImode
1041      indicates that the instruction is expected not to be able
1042      to issue on the same cycle as the previous insn.  A machine
1043      may use this information to decide how the instruction should
1044      be aligned.  */
1045   if (reload_completed && issue_rate > 1)
1046     {
1047       PUT_MODE (insn, clock > last_clock_var ? TImode : VOIDmode);
1048       last_clock_var = clock;
1049     }
1050 }
1051
1052 /* Functions for handling of notes.  */
1053
1054 /* Delete notes beginning with INSN and put them in the chain
1055    of notes ended by NOTE_LIST.
1056    Returns the insn following the notes.  */
1057
1058 static rtx
1059 unlink_other_notes (insn, tail)
1060      rtx insn, tail;
1061 {
1062   rtx prev = PREV_INSN (insn);
1063
1064   while (insn != tail && GET_CODE (insn) == NOTE)
1065     {
1066       rtx next = NEXT_INSN (insn);
1067       /* Delete the note from its current position.  */
1068       if (prev)
1069         NEXT_INSN (prev) = next;
1070       if (next)
1071         PREV_INSN (next) = prev;
1072
1073       /* See sched_analyze to see how these are handled.  */
1074       if (NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_SETJMP
1075           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_BEG
1076           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_LOOP_END
1077           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_RANGE_BEG
1078           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_RANGE_END
1079           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
1080           && NOTE_LINE_NUMBER (insn) != NOTE_INSN_EH_REGION_END)
1081         {
1082           /* Insert the note at the end of the notes list.  */
1083           PREV_INSN (insn) = note_list;
1084           if (note_list)
1085             NEXT_INSN (note_list) = insn;
1086           note_list = insn;
1087         }
1088
1089       insn = next;
1090     }
1091   return insn;
1092 }
1093
1094 /* Delete line notes beginning with INSN. Record line-number notes so
1095    they can be reused.  Returns the insn following the notes.  */
1096
1097 static rtx
1098 unlink_line_notes (insn, tail)
1099      rtx insn, tail;
1100 {
1101   rtx prev = PREV_INSN (insn);
1102
1103   while (insn != tail && GET_CODE (insn) == NOTE)
1104     {
1105       rtx next = NEXT_INSN (insn);
1106
1107       if (write_symbols != NO_DEBUG && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1108         {
1109           /* Delete the note from its current position.  */
1110           if (prev)
1111             NEXT_INSN (prev) = next;
1112           if (next)
1113             PREV_INSN (next) = prev;
1114
1115           /* Record line-number notes so they can be reused.  */
1116           LINE_NOTE (insn) = insn;
1117         }
1118       else
1119         prev = insn;
1120
1121       insn = next;
1122     }
1123   return insn;
1124 }
1125
1126 /* Return the head and tail pointers of BB.  */
1127
1128 void
1129 get_block_head_tail (b, headp, tailp)
1130      int b;
1131      rtx *headp;
1132      rtx *tailp;
1133 {
1134   /* HEAD and TAIL delimit the basic block being scheduled.  */
1135   rtx head = BLOCK_HEAD (b);
1136   rtx tail = BLOCK_END (b);
1137
1138   /* Don't include any notes or labels at the beginning of the
1139      basic block, or notes at the ends of basic blocks.  */
1140   while (head != tail)
1141     {
1142       if (GET_CODE (head) == NOTE)
1143         head = NEXT_INSN (head);
1144       else if (GET_CODE (tail) == NOTE)
1145         tail = PREV_INSN (tail);
1146       else if (GET_CODE (head) == CODE_LABEL)
1147         head = NEXT_INSN (head);
1148       else
1149         break;
1150     }
1151
1152   *headp = head;
1153   *tailp = tail;
1154 }
1155
1156 /* Return nonzero if there are no real insns in the range [ HEAD, TAIL ].  */
1157
1158 int
1159 no_real_insns_p (head, tail)
1160      rtx head, tail;
1161 {
1162   while (head != NEXT_INSN (tail))
1163     {
1164       if (GET_CODE (head) != NOTE && GET_CODE (head) != CODE_LABEL)
1165         return 0;
1166       head = NEXT_INSN (head);
1167     }
1168   return 1;
1169 }
1170
1171 /* Delete line notes from one block. Save them so they can be later restored
1172    (in restore_line_notes).  HEAD and TAIL are the boundaries of the
1173    block in which notes should be processed.  */
1174
1175 void
1176 rm_line_notes (head, tail)
1177      rtx head, tail;
1178 {
1179   rtx next_tail;
1180   rtx insn;
1181
1182   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1183   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1184     {
1185       rtx prev;
1186
1187       /* Farm out notes, and maybe save them in NOTE_LIST.
1188          This is needed to keep the debugger from
1189          getting completely deranged.  */
1190       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1191         {
1192           prev = insn;
1193           insn = unlink_line_notes (insn, next_tail);
1194
1195           if (prev == tail)
1196             abort ();
1197           if (prev == head)
1198             abort ();
1199           if (insn == next_tail)
1200             abort ();
1201         }
1202     }
1203 }
1204
1205 /* Save line number notes for each insn in block B.  HEAD and TAIL are
1206    the boundaries of the block in which notes should be processed.*/
1207
1208 void
1209 save_line_notes (b, head, tail)
1210      int b;
1211      rtx head, tail;
1212 {
1213   rtx next_tail;
1214
1215   /* We must use the true line number for the first insn in the block
1216      that was computed and saved at the start of this pass.  We can't
1217      use the current line number, because scheduling of the previous
1218      block may have changed the current line number.  */
1219
1220   rtx line = line_note_head[b];
1221   rtx insn;
1222
1223   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1224
1225   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1226     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1227       line = insn;
1228     else
1229       LINE_NOTE (insn) = line;
1230 }
1231
1232 /* After a block was scheduled, insert line notes into the insns list.
1233    HEAD and TAIL are the boundaries of the block in which notes should
1234    be processed.*/
1235
1236 void
1237 restore_line_notes (head, tail)
1238      rtx head, tail;
1239 {
1240   rtx line, note, prev, new;
1241   int added_notes = 0;
1242   rtx next_tail, insn;
1243
1244   head = head;
1245   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1246
1247   /* Determine the current line-number.  We want to know the current
1248      line number of the first insn of the block here, in case it is
1249      different from the true line number that was saved earlier.  If
1250      different, then we need a line number note before the first insn
1251      of this block.  If it happens to be the same, then we don't want to
1252      emit another line number note here.  */
1253   for (line = head; line; line = PREV_INSN (line))
1254     if (GET_CODE (line) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (line) > 0)
1255       break;
1256
1257   /* Walk the insns keeping track of the current line-number and inserting
1258      the line-number notes as needed.  */
1259   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1260     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1261       line = insn;
1262   /* This used to emit line number notes before every non-deleted note.
1263      However, this confuses a debugger, because line notes not separated
1264      by real instructions all end up at the same address.  I can find no
1265      use for line number notes before other notes, so none are emitted.  */
1266     else if (GET_CODE (insn) != NOTE
1267              && INSN_UID (insn) < old_max_uid
1268              && (note = LINE_NOTE (insn)) != 0
1269              && note != line
1270              && (line == 0
1271                  || NOTE_LINE_NUMBER (note) != NOTE_LINE_NUMBER (line)
1272                  || NOTE_SOURCE_FILE (note) != NOTE_SOURCE_FILE (line)))
1273       {
1274         line = note;
1275         prev = PREV_INSN (insn);
1276         if (LINE_NOTE (note))
1277           {
1278             /* Re-use the original line-number note.  */
1279             LINE_NOTE (note) = 0;
1280             PREV_INSN (note) = prev;
1281             NEXT_INSN (prev) = note;
1282             PREV_INSN (insn) = note;
1283             NEXT_INSN (note) = insn;
1284           }
1285         else
1286           {
1287             added_notes++;
1288             new = emit_note_after (NOTE_LINE_NUMBER (note), prev);
1289             NOTE_SOURCE_FILE (new) = NOTE_SOURCE_FILE (note);
1290             RTX_INTEGRATED_P (new) = RTX_INTEGRATED_P (note);
1291           }
1292       }
1293   if (sched_verbose && added_notes)
1294     fprintf (sched_dump, ";; added %d line-number notes\n", added_notes);
1295 }
1296
1297 /* After scheduling the function, delete redundant line notes from the
1298    insns list.  */
1299
1300 void
1301 rm_redundant_line_notes ()
1302 {
1303   rtx line = 0;
1304   rtx insn = get_insns ();
1305   int active_insn = 0;
1306   int notes = 0;
1307
1308   /* Walk the insns deleting redundant line-number notes.  Many of these
1309      are already present.  The remainder tend to occur at basic
1310      block boundaries.  */
1311   for (insn = get_last_insn (); insn; insn = PREV_INSN (insn))
1312     if (GET_CODE (insn) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (insn) > 0)
1313       {
1314         /* If there are no active insns following, INSN is redundant.  */
1315         if (active_insn == 0)
1316           {
1317             notes++;
1318             NOTE_SOURCE_FILE (insn) = 0;
1319             NOTE_LINE_NUMBER (insn) = NOTE_INSN_DELETED;
1320           }
1321         /* If the line number is unchanged, LINE is redundant.  */
1322         else if (line
1323                  && NOTE_LINE_NUMBER (line) == NOTE_LINE_NUMBER (insn)
1324                  && NOTE_SOURCE_FILE (line) == NOTE_SOURCE_FILE (insn))
1325           {
1326             notes++;
1327             NOTE_SOURCE_FILE (line) = 0;
1328             NOTE_LINE_NUMBER (line) = NOTE_INSN_DELETED;
1329             line = insn;
1330           }
1331         else
1332           line = insn;
1333         active_insn = 0;
1334       }
1335     else if (!((GET_CODE (insn) == NOTE
1336                 && NOTE_LINE_NUMBER (insn) == NOTE_INSN_DELETED)
1337                || (GET_CODE (insn) == INSN
1338                    && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
1339                        || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER))))
1340       active_insn++;
1341
1342   if (sched_verbose && notes)
1343     fprintf (sched_dump, ";; deleted %d line-number notes\n", notes);
1344 }
1345
1346 /* Delete notes between HEAD and TAIL and put them in the chain
1347    of notes ended by NOTE_LIST.  */
1348
1349 void
1350 rm_other_notes (head, tail)
1351      rtx head;
1352      rtx tail;
1353 {
1354   rtx next_tail;
1355   rtx insn;
1356
1357   note_list = 0;
1358   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
1359     return;
1360
1361   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1362   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1363     {
1364       rtx prev;
1365
1366       /* Farm out notes, and maybe save them in NOTE_LIST.
1367          This is needed to keep the debugger from
1368          getting completely deranged.  */
1369       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1370         {
1371           prev = insn;
1372
1373           insn = unlink_other_notes (insn, next_tail);
1374
1375           if (prev == tail)
1376             abort ();
1377           if (prev == head)
1378             abort ();
1379           if (insn == next_tail)
1380             abort ();
1381         }
1382     }
1383 }
1384
1385 /* Functions for computation of registers live/usage info.  */
1386
1387 /* Calculate INSN_REG_WEIGHT for all insns of a block.  */
1388
1389 static void
1390 find_insn_reg_weight (b)
1391      int b;
1392 {
1393   rtx insn, next_tail, head, tail;
1394
1395   get_block_head_tail (b, &head, &tail);
1396   next_tail = NEXT_INSN (tail);
1397
1398   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
1399     {
1400       int reg_weight = 0;
1401       rtx x;
1402
1403       /* Handle register life information.  */
1404       if (! INSN_P (insn))
1405         continue;
1406
1407       /* Increment weight for each register born here.  */
1408       x = PATTERN (insn);
1409       if ((GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
1410           && register_operand (SET_DEST (x), VOIDmode))
1411         reg_weight++;
1412       else if (GET_CODE (x) == PARALLEL)
1413         {
1414           int j;
1415           for (j = XVECLEN (x, 0) - 1; j >= 0; j--)
1416             {
1417               x = XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j);
1418               if ((GET_CODE (x) == SET || GET_CODE (x) == CLOBBER)
1419                   && register_operand (SET_DEST (x), VOIDmode))
1420                 reg_weight++;
1421             }
1422         }
1423
1424       /* Decrement weight for each register that dies here.  */
1425       for (x = REG_NOTES (insn); x; x = XEXP (x, 1))
1426         {
1427           if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_DEAD
1428               || REG_NOTE_KIND (x) == REG_UNUSED)
1429             reg_weight--;
1430         }
1431
1432       INSN_REG_WEIGHT (insn) = reg_weight;
1433     }
1434 }
1435
1436 /* Scheduling clock, modified in schedule_block() and queue_to_ready ().  */
1437 static int clock_var;
1438
1439 /* Move insns that became ready to fire from queue to ready list.  */
1440
1441 static void
1442 queue_to_ready (ready)
1443      struct ready_list *ready;
1444 {
1445   rtx insn;
1446   rtx link;
1447
1448   q_ptr = NEXT_Q (q_ptr);
1449
1450   /* Add all pending insns that can be scheduled without stalls to the
1451      ready list.  */
1452   for (link = insn_queue[q_ptr]; link; link = XEXP (link, 1))
1453     {
1454       insn = XEXP (link, 0);
1455       q_size -= 1;
1456
1457       if (sched_verbose >= 2)
1458         fprintf (sched_dump, ";;\t\tQ-->Ready: insn %s: ",
1459                  (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
1460
1461       ready_add (ready, insn);
1462       if (sched_verbose >= 2)
1463         fprintf (sched_dump, "moving to ready without stalls\n");
1464     }
1465   insn_queue[q_ptr] = 0;
1466
1467   /* If there are no ready insns, stall until one is ready and add all
1468      of the pending insns at that point to the ready list.  */
1469   if (ready->n_ready == 0)
1470     {
1471       register int stalls;
1472
1473       for (stalls = 1; stalls < INSN_QUEUE_SIZE; stalls++)
1474         {
1475           if ((link = insn_queue[NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls)]))
1476             {
1477               for (; link; link = XEXP (link, 1))
1478                 {
1479                   insn = XEXP (link, 0);
1480                   q_size -= 1;
1481
1482                   if (sched_verbose >= 2)
1483                     fprintf (sched_dump, ";;\t\tQ-->Ready: insn %s: ",
1484                              (*current_sched_info->print_insn) (insn, 0));
1485
1486                   ready_add (ready, insn);
1487                   if (sched_verbose >= 2)
1488                     fprintf (sched_dump, "moving to ready with %d stalls\n", stalls);
1489                 }
1490               insn_queue[NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls)] = 0;
1491
1492               if (ready->n_ready)
1493                 break;
1494             }
1495         }
1496
1497       if (sched_verbose && stalls)
1498         visualize_stall_cycles (stalls);
1499       q_ptr = NEXT_Q_AFTER (q_ptr, stalls);
1500       clock_var += stalls;
1501     }
1502 }
1503
1504 /* Print the ready list for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
1505
1506 static void
1507 debug_ready_list (ready)
1508      struct ready_list *ready;
1509 {
1510   rtx *p;
1511   int i;
1512
1513   if (ready->n_ready == 0)
1514     return;
1515
1516   p = ready_lastpos (ready);
1517   for (i = 0; i < ready->n_ready; i++)
1518     fprintf (sched_dump, "  %s", (*current_sched_info->print_insn) (p[i], 0));
1519   fprintf (sched_dump, "\n");
1520 }
1521
1522 /* move_insn1: Remove INSN from insn chain, and link it after LAST insn.  */
1523
1524 static rtx
1525 move_insn1 (insn, last)
1526      rtx insn, last;
1527 {
1528   NEXT_INSN (PREV_INSN (insn)) = NEXT_INSN (insn);
1529   PREV_INSN (NEXT_INSN (insn)) = PREV_INSN (insn);
1530
1531   NEXT_INSN (insn) = NEXT_INSN (last);
1532   PREV_INSN (NEXT_INSN (last)) = insn;
1533
1534   NEXT_INSN (last) = insn;
1535   PREV_INSN (insn) = last;
1536
1537   return insn;
1538 }
1539
1540 /* Search INSN for REG_SAVE_NOTE note pairs for NOTE_INSN_SETJMP,
1541    NOTE_INSN_{LOOP,EHREGION}_{BEG,END}; and convert them back into
1542    NOTEs.  The REG_SAVE_NOTE note following first one is contains the
1543    saved value for NOTE_BLOCK_NUMBER which is useful for
1544    NOTE_INSN_EH_REGION_{BEG,END} NOTEs.  LAST is the last instruction
1545    output by the instruction scheduler.  Return the new value of LAST.  */
1546
1547 static rtx
1548 reemit_notes (insn, last)
1549      rtx insn;
1550      rtx last;
1551 {
1552   rtx note, retval;
1553
1554   retval = last;
1555   for (note = REG_NOTES (insn); note; note = XEXP (note, 1))
1556     {
1557       if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_SAVE_NOTE)
1558         {
1559           enum insn_note note_type = INTVAL (XEXP (note, 0));
1560
1561           if (note_type == NOTE_INSN_SETJMP)
1562             {
1563               retval = emit_note_after (NOTE_INSN_SETJMP, insn);
1564               CONST_CALL_P (retval) = CONST_CALL_P (note);
1565               remove_note (insn, note);
1566               note = XEXP (note, 1);
1567             }
1568           else if (note_type == NOTE_INSN_RANGE_BEG
1569                    || note_type == NOTE_INSN_RANGE_END)
1570             {
1571               last = emit_note_before (note_type, last);
1572               remove_note (insn, note);
1573               note = XEXP (note, 1);
1574               NOTE_RANGE_INFO (last) = XEXP (note, 0);
1575             }
1576           else
1577             {
1578               last = emit_note_before (note_type, last);
1579               remove_note (insn, note);
1580               note = XEXP (note, 1);
1581               if (note_type == NOTE_INSN_EH_REGION_BEG
1582                   || note_type == NOTE_INSN_EH_REGION_END)
1583                 NOTE_EH_HANDLER (last) = INTVAL (XEXP (note, 0));
1584             }
1585           remove_note (insn, note);
1586         }
1587     }
1588   return retval;
1589 }
1590
1591 /* Move INSN, and all insns which should be issued before it,
1592    due to SCHED_GROUP_P flag.  Reemit notes if needed.
1593
1594    Return the last insn emitted by the scheduler, which is the
1595    return value from the first call to reemit_notes.  */
1596
1597 static rtx
1598 move_insn (insn, last)
1599      rtx insn, last;
1600 {
1601   rtx retval = NULL;
1602
1603   /* If INSN has SCHED_GROUP_P set, then issue it and any other
1604      insns with SCHED_GROUP_P set first.  */
1605   while (SCHED_GROUP_P (insn))
1606     {
1607       rtx prev = PREV_INSN (insn);
1608
1609       /* Move a SCHED_GROUP_P insn.  */
1610       move_insn1 (insn, last);
1611       /* If this is the first call to reemit_notes, then record
1612          its return value.  */
1613       if (retval == NULL_RTX)
1614         retval = reemit_notes (insn, insn);
1615       else
1616         reemit_notes (insn, insn);
1617       insn = prev;
1618     }
1619
1620   /* Now move the first non SCHED_GROUP_P insn.  */
1621   move_insn1 (insn, last);
1622
1623   /* If this is the first call to reemit_notes, then record
1624      its return value.  */
1625   if (retval == NULL_RTX)
1626     retval = reemit_notes (insn, insn);
1627   else
1628     reemit_notes (insn, insn);
1629
1630   return retval;
1631 }
1632
1633 /* Use forward list scheduling to rearrange insns of block B in region RGN,
1634    possibly bringing insns from subsequent blocks in the same region.  */
1635
1636 void
1637 schedule_block (b, rgn_n_insns)
1638      int b;
1639      int rgn_n_insns;
1640 {
1641   rtx last;
1642   struct ready_list ready;
1643   int can_issue_more;
1644
1645   /* Head/tail info for this block.  */
1646   rtx prev_head = current_sched_info->prev_head;
1647   rtx next_tail = current_sched_info->next_tail;
1648   rtx head = NEXT_INSN (prev_head);
1649   rtx tail = PREV_INSN (next_tail);
1650
1651   /* We used to have code to avoid getting parameters moved from hard
1652      argument registers into pseudos.
1653
1654      However, it was removed when it proved to be of marginal benefit
1655      and caused problems because schedule_block and compute_forward_dependences
1656      had different notions of what the "head" insn was.  */
1657
1658   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
1659     abort ();
1660
1661   /* Debug info.  */
1662   if (sched_verbose)
1663     {
1664       fprintf (sched_dump, ";;   ======================================================\n");
1665       fprintf (sched_dump,
1666                ";;   -- basic block %d from %d to %d -- %s reload\n",
1667                b, INSN_UID (head), INSN_UID (tail),
1668                (reload_completed ? "after" : "before"));
1669       fprintf (sched_dump, ";;   ======================================================\n");
1670       fprintf (sched_dump, "\n");
1671
1672       visualize_alloc ();
1673       init_block_visualization ();
1674     }
1675
1676   clear_units ();
1677
1678   /* Allocate the ready list.  */
1679   ready.veclen = rgn_n_insns + 1 + ISSUE_RATE;
1680   ready.first = ready.veclen - 1;
1681   ready.vec = (rtx *) xmalloc (ready.veclen * sizeof (rtx));
1682   ready.n_ready = 0;
1683
1684   (*current_sched_info->init_ready_list) (&ready);
1685
1686 #ifdef MD_SCHED_INIT
1687   MD_SCHED_INIT (sched_dump, sched_verbose, ready.veclen);
1688 #endif
1689
1690   /* No insns scheduled in this block yet.  */
1691   last_scheduled_insn = 0;
1692
1693   /* Initialize INSN_QUEUE.  Q_SIZE is the total number of insns in the
1694      queue.  */
1695   q_ptr = 0;
1696   q_size = 0;
1697   last_clock_var = 0;
1698   memset ((char *) insn_queue, 0, sizeof (insn_queue));
1699
1700   /* Start just before the beginning of time.  */
1701   clock_var = -1;
1702
1703   /* We start inserting insns after PREV_HEAD.  */
1704   last = prev_head;
1705
1706   /* Loop until all the insns in BB are scheduled.  */
1707   while ((*current_sched_info->schedule_more_p) ())
1708     {
1709       clock_var++;
1710
1711       /* Add to the ready list all pending insns that can be issued now.
1712          If there are no ready insns, increment clock until one
1713          is ready and add all pending insns at that point to the ready
1714          list.  */
1715       queue_to_ready (&ready);
1716
1717 #ifdef HAVE_cycle_display
1718       if (HAVE_cycle_display)
1719         last = emit_insn_after (gen_cycle_display (GEN_INT (clock_var)), last);
1720 #endif
1721
1722       if (ready.n_ready == 0)
1723         abort ();
1724
1725       if (sched_verbose >= 2)
1726         {
1727           fprintf (sched_dump, ";;\t\tReady list after queue_to_ready:  ");
1728           debug_ready_list (&ready);
1729         }
1730
1731       /* Sort the ready list based on priority.  */
1732       ready_sort (&ready);
1733
1734       /* Allow the target to reorder the list, typically for
1735          better instruction bundling.  */
1736 #ifdef MD_SCHED_REORDER
1737       MD_SCHED_REORDER (sched_dump, sched_verbose, ready_lastpos (&ready),
1738                         ready.n_ready, clock_var, can_issue_more);
1739 #else
1740       can_issue_more = issue_rate;
1741 #endif
1742
1743       if (sched_verbose)
1744         {
1745           fprintf (sched_dump, "\n;;\tReady list (t =%3d):  ", clock_var);
1746           debug_ready_list (&ready);
1747         }
1748
1749       /* Issue insns from ready list.  */
1750       while (ready.n_ready != 0
1751              && can_issue_more
1752              && (*current_sched_info->schedule_more_p) ())
1753         {
1754           /* Select and remove the insn from the ready list.  */
1755           rtx insn = ready_remove_first (&ready);
1756           int cost = actual_hazard (insn_unit (insn), insn, clock_var, 0);
1757
1758           if (cost >= 1)
1759             {
1760               queue_insn (insn, cost);
1761               continue;
1762             }
1763
1764           if (! (*current_sched_info->can_schedule_ready_p) (insn))
1765             goto next;
1766
1767           last_scheduled_insn = insn;
1768           last = move_insn (insn, last);
1769
1770 #ifdef MD_SCHED_VARIABLE_ISSUE
1771           MD_SCHED_VARIABLE_ISSUE (sched_dump, sched_verbose, insn,
1772                                    can_issue_more);
1773 #else
1774           can_issue_more--;
1775 #endif
1776
1777           schedule_insn (insn, &ready, clock_var);
1778
1779         next:
1780           ;
1781 #ifdef MD_SCHED_REORDER2
1782           /* Sort the ready list based on priority.  */
1783           if (ready.n_ready > 0)
1784             ready_sort (&ready);
1785           MD_SCHED_REORDER2 (sched_dump, sched_verbose,
1786                              ready.n_ready ? ready_lastpos (&ready) : NULL,
1787                              ready.n_ready, clock_var, can_issue_more);
1788 #endif
1789         }
1790
1791       /* Debug info.  */
1792       if (sched_verbose)
1793         visualize_scheduled_insns (clock_var);
1794     }
1795
1796 #ifdef MD_SCHED_FINISH
1797   MD_SCHED_FINISH (sched_dump, sched_verbose);
1798 #endif
1799
1800   /* Debug info.  */
1801   if (sched_verbose)
1802     {
1803       fprintf (sched_dump, ";;\tReady list (final):  ");
1804       debug_ready_list (&ready);
1805       print_block_visualization ("");
1806     }
1807
1808   /* Sanity check -- queue must be empty now.  Meaningless if region has
1809      multiple bbs.  */
1810   if (current_sched_info->queue_must_finish_empty && q_size != 0)
1811       abort ();
1812
1813   /* Update head/tail boundaries.  */
1814   head = NEXT_INSN (prev_head);
1815   tail = last;
1816
1817   /* Restore-other-notes: NOTE_LIST is the end of a chain of notes
1818      previously found among the insns.  Insert them at the beginning
1819      of the insns.  */
1820   if (note_list != 0)
1821     {
1822       rtx note_head = note_list;
1823
1824       while (PREV_INSN (note_head))
1825         {
1826           note_head = PREV_INSN (note_head);
1827         }
1828
1829       PREV_INSN (note_head) = PREV_INSN (head);
1830       NEXT_INSN (PREV_INSN (head)) = note_head;
1831       PREV_INSN (head) = note_list;
1832       NEXT_INSN (note_list) = head;
1833       head = note_head;
1834     }
1835
1836   /* Debugging.  */
1837   if (sched_verbose)
1838     {
1839       fprintf (sched_dump, ";;   total time = %d\n;;   new head = %d\n",
1840                clock_var, INSN_UID (head));
1841       fprintf (sched_dump, ";;   new tail = %d\n\n",
1842                INSN_UID (tail));
1843       visualize_free ();
1844     }
1845
1846   current_sched_info->head = head;
1847   current_sched_info->tail = tail;
1848
1849   free (ready.vec);
1850 }
1851 \f
1852 /* Set_priorities: compute priority of each insn in the block.  */
1853
1854 int
1855 set_priorities (head, tail)
1856      rtx head, tail;
1857 {
1858   rtx insn;
1859   int n_insn;
1860
1861   rtx prev_head;
1862
1863   prev_head = PREV_INSN (head);
1864
1865   if (head == tail && (! INSN_P (head)))
1866     return 0;
1867
1868   n_insn = 0;
1869   for (insn = tail; insn != prev_head; insn = PREV_INSN (insn))
1870     {
1871       if (GET_CODE (insn) == NOTE)
1872         continue;
1873
1874       if (!(SCHED_GROUP_P (insn)))
1875         n_insn++;
1876       (void) priority (insn);
1877     }
1878
1879   return n_insn;
1880 }
1881
1882 /* Initialize some global state for the scheduler.  DUMP_FILE is to be used
1883    for debugging output.  */
1884
1885 void
1886 sched_init (dump_file)
1887      FILE *dump_file;
1888 {
1889   int luid, b;
1890   rtx insn;
1891
1892   /* Disable speculative loads in their presence if cc0 defined.  */
1893 #ifdef HAVE_cc0
1894   flag_schedule_speculative_load = 0;
1895 #endif
1896
1897   /* Set dump and sched_verbose for the desired debugging output.  If no
1898      dump-file was specified, but -fsched-verbose=N (any N), print to stderr.
1899      For -fsched-verbose=N, N>=10, print everything to stderr.  */
1900   sched_verbose = sched_verbose_param;
1901   if (sched_verbose_param == 0 && dump_file)
1902     sched_verbose = 1;
1903   sched_dump = ((sched_verbose_param >= 10 || !dump_file)
1904                 ? stderr : dump_file);
1905
1906   /* Initialize issue_rate.  */
1907   issue_rate = ISSUE_RATE;
1908
1909   split_all_insns (1);
1910
1911   /* We use LUID 0 for the fake insn (UID 0) which holds dependencies for
1912      pseudos which do not cross calls.  */
1913   old_max_uid = get_max_uid () + 1;
1914
1915   h_i_d = (struct haifa_insn_data *) xcalloc (old_max_uid, sizeof (*h_i_d));
1916
1917   h_i_d[0].luid = 0;
1918   luid = 1;
1919   for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
1920     for (insn = BLOCK_HEAD (b);; insn = NEXT_INSN (insn))
1921       {
1922         INSN_LUID (insn) = luid;
1923
1924         /* Increment the next luid, unless this is a note.  We don't
1925            really need separate IDs for notes and we don't want to
1926            schedule differently depending on whether or not there are
1927            line-number notes, i.e., depending on whether or not we're
1928            generating debugging information.  */
1929         if (GET_CODE (insn) != NOTE)
1930           ++luid;
1931
1932         if (insn == BLOCK_END (b))
1933           break;
1934       }
1935
1936   init_dependency_caches (luid);
1937
1938   compute_bb_for_insn (old_max_uid);
1939
1940   init_alias_analysis ();
1941
1942   if (write_symbols != NO_DEBUG)
1943     {
1944       rtx line;
1945
1946       line_note_head = (rtx *) xcalloc (n_basic_blocks, sizeof (rtx));
1947
1948       /* Save-line-note-head:
1949          Determine the line-number at the start of each basic block.
1950          This must be computed and saved now, because after a basic block's
1951          predecessor has been scheduled, it is impossible to accurately
1952          determine the correct line number for the first insn of the block.  */
1953
1954       for (b = 0; b < n_basic_blocks; b++)
1955         {
1956           for (line = BLOCK_HEAD (b); line; line = PREV_INSN (line))
1957             if (GET_CODE (line) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (line) > 0)
1958               {
1959                 line_note_head[b] = line;
1960                 break;
1961               }
1962           /* Do a forward search as well, since we won't get to see the first
1963              notes in a basic block.  */
1964           for (line = BLOCK_HEAD (b); line; line = NEXT_INSN (line))
1965             {
1966               if (INSN_P (line))
1967                 break;
1968               if (GET_CODE (line) == NOTE && NOTE_LINE_NUMBER (line) > 0)
1969                 line_note_head[b] = line;
1970             }
1971         }
1972     }
1973
1974   /* Find units used in this fuction, for visualization.  */
1975   if (sched_verbose)
1976     init_target_units ();
1977
1978   /* ??? Add a NOTE after the last insn of the last basic block.  It is not
1979      known why this is done.  */
1980
1981   insn = BLOCK_END (n_basic_blocks - 1);
1982   if (NEXT_INSN (insn) == 0
1983       || (GET_CODE (insn) != NOTE
1984           && GET_CODE (insn) != CODE_LABEL
1985           /* Don't emit a NOTE if it would end up before a BARRIER.  */
1986           && GET_CODE (NEXT_INSN (insn)) != BARRIER))
1987     emit_note_after (NOTE_INSN_DELETED, BLOCK_END (n_basic_blocks - 1));
1988
1989   /* Compute INSN_REG_WEIGHT for all blocks.  We must do this before
1990      removing death notes.  */
1991   for (b = n_basic_blocks - 1; b >= 0; b--)
1992     find_insn_reg_weight (b);
1993 }
1994
1995 /* Free global data used during insn scheduling.  */
1996
1997 void
1998 sched_finish ()
1999 {
2000   free (h_i_d);
2001   free_dependency_caches ();
2002   end_alias_analysis ();
2003   if (write_symbols != NO_DEBUG)
2004     free (line_note_head);
2005 }
2006 #endif /* INSN_SCHEDULING */