OSDN Git Service

libitm: Remove unused code.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / modulo-sched.c
1 /* Swing Modulo Scheduling implementation.
2    Copyright (C) 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Ayal Zaks and Mustafa Hagog <zaks,mustafa@il.ibm.com>
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
11 version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
16 for more details.
17
18 You should have received a copy of the GNU General Public License
19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
21
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "diagnostic-core.h"
28 #include "rtl.h"
29 #include "tm_p.h"
30 #include "hard-reg-set.h"
31 #include "regs.h"
32 #include "function.h"
33 #include "flags.h"
34 #include "insn-config.h"
35 #include "insn-attr.h"
36 #include "except.h"
37 #include "recog.h"
38 #include "sched-int.h"
39 #include "target.h"
40 #include "cfglayout.h"
41 #include "cfgloop.h"
42 #include "cfghooks.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "params.h"
45 #include "gcov-io.h"
46 #include "ddg.h"
47 #include "timevar.h"
48 #include "tree-pass.h"
49 #include "dbgcnt.h"
50 #include "df.h"
51
52 #ifdef INSN_SCHEDULING
53
54 /* This file contains the implementation of the Swing Modulo Scheduler,
55    described in the following references:
56    [1] J. Llosa, A. Gonzalez, E. Ayguade, M. Valero., and J. Eckhardt.
57        Lifetime--sensitive modulo scheduling in a production environment.
58        IEEE Trans. on Comps., 50(3), March 2001
59    [2] J. Llosa, A. Gonzalez, E. Ayguade, and M. Valero.
60        Swing Modulo Scheduling: A Lifetime Sensitive Approach.
61        PACT '96 , pages 80-87, October 1996 (Boston - Massachusetts - USA).
62
63    The basic structure is:
64    1. Build a data-dependence graph (DDG) for each loop.
65    2. Use the DDG to order the insns of a loop (not in topological order
66       necessarily, but rather) trying to place each insn after all its
67       predecessors _or_ after all its successors.
68    3. Compute MII: a lower bound on the number of cycles to schedule the loop.
69    4. Use the ordering to perform list-scheduling of the loop:
70       1. Set II = MII.  We will try to schedule the loop within II cycles.
71       2. Try to schedule the insns one by one according to the ordering.
72          For each insn compute an interval of cycles by considering already-
73          scheduled preds and succs (and associated latencies); try to place
74          the insn in the cycles of this window checking for potential
75          resource conflicts (using the DFA interface).
76          Note: this is different from the cycle-scheduling of schedule_insns;
77          here the insns are not scheduled monotonically top-down (nor bottom-
78          up).
79       3. If failed in scheduling all insns - bump II++ and try again, unless
80          II reaches an upper bound MaxII, in which case report failure.
81    5. If we succeeded in scheduling the loop within II cycles, we now
82       generate prolog and epilog, decrease the counter of the loop, and
83       perform modulo variable expansion for live ranges that span more than
84       II cycles (i.e. use register copies to prevent a def from overwriting
85       itself before reaching the use).
86
87     SMS works with countable loops (1) whose control part can be easily
88     decoupled from the rest of the loop and (2) whose loop count can
89     be easily adjusted.  This is because we peel a constant number of
90     iterations into a prologue and epilogue for which we want to avoid
91     emitting the control part, and a kernel which is to iterate that
92     constant number of iterations less than the original loop.  So the
93     control part should be a set of insns clearly identified and having
94     its own iv, not otherwise used in the loop (at-least for now), which
95     initializes a register before the loop to the number of iterations.
96     Currently SMS relies on the do-loop pattern to recognize such loops,
97     where (1) the control part comprises of all insns defining and/or
98     using a certain 'count' register and (2) the loop count can be
99     adjusted by modifying this register prior to the loop.
100     TODO: Rely on cfgloop analysis instead.  */
101 \f
102 /* This page defines partial-schedule structures and functions for
103    modulo scheduling.  */
104
105 typedef struct partial_schedule *partial_schedule_ptr;
106 typedef struct ps_insn *ps_insn_ptr;
107
108 /* The minimum (absolute) cycle that a node of ps was scheduled in.  */
109 #define PS_MIN_CYCLE(ps) (((partial_schedule_ptr)(ps))->min_cycle)
110
111 /* The maximum (absolute) cycle that a node of ps was scheduled in.  */
112 #define PS_MAX_CYCLE(ps) (((partial_schedule_ptr)(ps))->max_cycle)
113
114 /* Perform signed modulo, always returning a non-negative value.  */
115 #define SMODULO(x,y) ((x) % (y) < 0 ? ((x) % (y) + (y)) : (x) % (y))
116
117 /* The number of different iterations the nodes in ps span, assuming
118    the stage boundaries are placed efficiently.  */
119 #define CALC_STAGE_COUNT(max_cycle,min_cycle,ii) ((max_cycle - min_cycle \
120                          + 1 + ii - 1) / ii)
121 /* The stage count of ps.  */
122 #define PS_STAGE_COUNT(ps) (((partial_schedule_ptr)(ps))->stage_count)
123
124 /* A single instruction in the partial schedule.  */
125 struct ps_insn
126 {
127   /* Identifies the instruction to be scheduled.  Values smaller than
128      the ddg's num_nodes refer directly to ddg nodes.  A value of
129      X - num_nodes refers to register move X.  */
130   int id;
131
132   /* The (absolute) cycle in which the PS instruction is scheduled.
133      Same as SCHED_TIME (node).  */
134   int cycle;
135
136   /* The next/prev PS_INSN in the same row.  */
137   ps_insn_ptr next_in_row,
138               prev_in_row;
139
140 };
141
142 /* Information about a register move that has been added to a partial
143    schedule.  */
144 struct ps_reg_move_info
145 {
146   /* The source of the move is defined by the ps_insn with id DEF.
147      The destination is used by the ps_insns with the ids in USES.  */
148   int def;
149   sbitmap uses;
150
151   /* The original form of USES' instructions used OLD_REG, but they
152      should now use NEW_REG.  */
153   rtx old_reg;
154   rtx new_reg;
155
156   /* The number of consecutive stages that the move occupies.  */
157   int num_consecutive_stages;
158
159   /* An instruction that sets NEW_REG to the correct value.  The first
160      move associated with DEF will have an rhs of OLD_REG; later moves
161      use the result of the previous move.  */
162   rtx insn;
163 };
164
165 typedef struct ps_reg_move_info ps_reg_move_info;
166 DEF_VEC_O (ps_reg_move_info);
167 DEF_VEC_ALLOC_O (ps_reg_move_info, heap);
168
169 /* Holds the partial schedule as an array of II rows.  Each entry of the
170    array points to a linked list of PS_INSNs, which represents the
171    instructions that are scheduled for that row.  */
172 struct partial_schedule
173 {
174   int ii;       /* Number of rows in the partial schedule.  */
175   int history;  /* Threshold for conflict checking using DFA.  */
176
177   /* rows[i] points to linked list of insns scheduled in row i (0<=i<ii).  */
178   ps_insn_ptr *rows;
179
180   /* All the moves added for this partial schedule.  Index X has
181      a ps_insn id of X + g->num_nodes.  */
182   VEC (ps_reg_move_info, heap) *reg_moves;
183
184   /*  rows_length[i] holds the number of instructions in the row.
185       It is used only (as an optimization) to back off quickly from
186       trying to schedule a node in a full row; that is, to avoid running
187       through futile DFA state transitions.  */
188   int *rows_length;
189   
190   /* The earliest absolute cycle of an insn in the partial schedule.  */
191   int min_cycle;
192
193   /* The latest absolute cycle of an insn in the partial schedule.  */
194   int max_cycle;
195
196   ddg_ptr g;    /* The DDG of the insns in the partial schedule.  */
197
198   int stage_count;  /* The stage count of the partial schedule.  */
199 };
200
201
202 static partial_schedule_ptr create_partial_schedule (int ii, ddg_ptr, int history);
203 static void free_partial_schedule (partial_schedule_ptr);
204 static void reset_partial_schedule (partial_schedule_ptr, int new_ii);
205 void print_partial_schedule (partial_schedule_ptr, FILE *);
206 static void verify_partial_schedule (partial_schedule_ptr, sbitmap);
207 static ps_insn_ptr ps_add_node_check_conflicts (partial_schedule_ptr,
208                                                 int, int, sbitmap, sbitmap);
209 static void rotate_partial_schedule (partial_schedule_ptr, int);
210 void set_row_column_for_ps (partial_schedule_ptr);
211 static void ps_insert_empty_row (partial_schedule_ptr, int, sbitmap);
212 static int compute_split_row (sbitmap, int, int, int, ddg_node_ptr);
213
214 \f
215 /* This page defines constants and structures for the modulo scheduling
216    driver.  */
217
218 static int sms_order_nodes (ddg_ptr, int, int *, int *);
219 static void set_node_sched_params (ddg_ptr);
220 static partial_schedule_ptr sms_schedule_by_order (ddg_ptr, int, int, int *);
221 static void permute_partial_schedule (partial_schedule_ptr, rtx);
222 static void generate_prolog_epilog (partial_schedule_ptr, struct loop *,
223                                     rtx, rtx);
224 static int calculate_stage_count (partial_schedule_ptr, int);
225 static void calculate_must_precede_follow (ddg_node_ptr, int, int,
226                                            int, int, sbitmap, sbitmap, sbitmap);
227 static int get_sched_window (partial_schedule_ptr, ddg_node_ptr, 
228                              sbitmap, int, int *, int *, int *);
229 static bool try_scheduling_node_in_cycle (partial_schedule_ptr, int, int,
230                                           sbitmap, int *, sbitmap, sbitmap);
231 static void remove_node_from_ps (partial_schedule_ptr, ps_insn_ptr);
232
233 #define NODE_ASAP(node) ((node)->aux.count)
234
235 #define SCHED_PARAMS(x) VEC_index (node_sched_params, node_sched_param_vec, x)
236 #define SCHED_TIME(x) (SCHED_PARAMS (x)->time)
237 #define SCHED_ROW(x) (SCHED_PARAMS (x)->row)
238 #define SCHED_STAGE(x) (SCHED_PARAMS (x)->stage)
239 #define SCHED_COLUMN(x) (SCHED_PARAMS (x)->column)
240
241 /* The scheduling parameters held for each node.  */
242 typedef struct node_sched_params
243 {
244   int time;     /* The absolute scheduling cycle.  */
245
246   int row;    /* Holds time % ii.  */
247   int stage;  /* Holds time / ii.  */
248
249   /* The column of a node inside the ps.  If nodes u, v are on the same row,
250      u will precede v if column (u) < column (v).  */
251   int column;
252 } *node_sched_params_ptr;
253
254 typedef struct node_sched_params node_sched_params;
255 DEF_VEC_O (node_sched_params);
256 DEF_VEC_ALLOC_O (node_sched_params, heap);
257 \f
258 /* The following three functions are copied from the current scheduler
259    code in order to use sched_analyze() for computing the dependencies.
260    They are used when initializing the sched_info structure.  */
261 static const char *
262 sms_print_insn (const_rtx insn, int aligned ATTRIBUTE_UNUSED)
263 {
264   static char tmp[80];
265
266   sprintf (tmp, "i%4d", INSN_UID (insn));
267   return tmp;
268 }
269
270 static void
271 compute_jump_reg_dependencies (rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
272                                regset used ATTRIBUTE_UNUSED)
273 {
274 }
275
276 static struct common_sched_info_def sms_common_sched_info;
277
278 static struct sched_deps_info_def sms_sched_deps_info =
279   {
280     compute_jump_reg_dependencies,
281     NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
282     NULL,
283     0, 0, 0
284   };
285
286 static struct haifa_sched_info sms_sched_info =
287 {
288   NULL,
289   NULL,
290   NULL,
291   NULL,
292   NULL,
293   sms_print_insn,
294   NULL,
295   NULL, /* insn_finishes_block_p */
296   NULL, NULL,
297   NULL, NULL,
298   0, 0,
299
300   NULL, NULL, NULL, NULL,
301   NULL, NULL,
302   0
303 };
304
305 /* Partial schedule instruction ID in PS is a register move.  Return
306    information about it.  */
307 static struct ps_reg_move_info *
308 ps_reg_move (partial_schedule_ptr ps, int id)
309 {
310   gcc_checking_assert (id >= ps->g->num_nodes);
311   return VEC_index (ps_reg_move_info, ps->reg_moves, id - ps->g->num_nodes);
312 }
313
314 /* Return the rtl instruction that is being scheduled by partial schedule
315    instruction ID, which belongs to schedule PS.  */
316 static rtx
317 ps_rtl_insn (partial_schedule_ptr ps, int id)
318 {
319   if (id < ps->g->num_nodes)
320     return ps->g->nodes[id].insn;
321   else
322     return ps_reg_move (ps, id)->insn;
323 }
324
325 /* Partial schedule instruction ID, which belongs to PS, occured in
326    the original (unscheduled) loop.  Return the first instruction
327    in the loop that was associated with ps_rtl_insn (PS, ID).
328    If the instruction had some notes before it, this is the first
329    of those notes.  */
330 static rtx
331 ps_first_note (partial_schedule_ptr ps, int id)
332 {
333   gcc_assert (id < ps->g->num_nodes);
334   return ps->g->nodes[id].first_note;
335 }
336
337 /* Return the number of consecutive stages that are occupied by
338    partial schedule instruction ID in PS.  */
339 static int
340 ps_num_consecutive_stages (partial_schedule_ptr ps, int id)
341 {
342   if (id < ps->g->num_nodes)
343     return 1;
344   else
345     return ps_reg_move (ps, id)->num_consecutive_stages;
346 }
347
348 /* Given HEAD and TAIL which are the first and last insns in a loop;
349    return the register which controls the loop.  Return zero if it has
350    more than one occurrence in the loop besides the control part or the
351    do-loop pattern is not of the form we expect.  */
352 static rtx
353 doloop_register_get (rtx head ATTRIBUTE_UNUSED, rtx tail ATTRIBUTE_UNUSED)
354 {
355 #ifdef HAVE_doloop_end
356   rtx reg, condition, insn, first_insn_not_to_check;
357
358   if (!JUMP_P (tail))
359     return NULL_RTX;
360
361   /* TODO: Free SMS's dependence on doloop_condition_get.  */
362   condition = doloop_condition_get (tail);
363   if (! condition)
364     return NULL_RTX;
365
366   if (REG_P (XEXP (condition, 0)))
367     reg = XEXP (condition, 0);
368   else if (GET_CODE (XEXP (condition, 0)) == PLUS
369            && REG_P (XEXP (XEXP (condition, 0), 0)))
370     reg = XEXP (XEXP (condition, 0), 0);
371   else
372     gcc_unreachable ();
373
374   /* Check that the COUNT_REG has no other occurrences in the loop
375      until the decrement.  We assume the control part consists of
376      either a single (parallel) branch-on-count or a (non-parallel)
377      branch immediately preceded by a single (decrement) insn.  */
378   first_insn_not_to_check = (GET_CODE (PATTERN (tail)) == PARALLEL ? tail
379                              : prev_nondebug_insn (tail));
380
381   for (insn = head; insn != first_insn_not_to_check; insn = NEXT_INSN (insn))
382     if (!DEBUG_INSN_P (insn) && reg_mentioned_p (reg, insn))
383       {
384         if (dump_file)
385         {
386           fprintf (dump_file, "SMS count_reg found ");
387           print_rtl_single (dump_file, reg);
388           fprintf (dump_file, " outside control in insn:\n");
389           print_rtl_single (dump_file, insn);
390         }
391
392         return NULL_RTX;
393       }
394
395   return reg;
396 #else
397   return NULL_RTX;
398 #endif
399 }
400
401 /* Check if COUNT_REG is set to a constant in the PRE_HEADER block, so
402    that the number of iterations is a compile-time constant.  If so,
403    return the rtx that sets COUNT_REG to a constant, and set COUNT to
404    this constant.  Otherwise return 0.  */
405 static rtx
406 const_iteration_count (rtx count_reg, basic_block pre_header,
407                        HOST_WIDEST_INT * count)
408 {
409   rtx insn;
410   rtx head, tail;
411
412   if (! pre_header)
413     return NULL_RTX;
414
415   get_ebb_head_tail (pre_header, pre_header, &head, &tail);
416
417   for (insn = tail; insn != PREV_INSN (head); insn = PREV_INSN (insn))
418     if (NONDEBUG_INSN_P (insn) && single_set (insn) &&
419         rtx_equal_p (count_reg, SET_DEST (single_set (insn))))
420       {
421         rtx pat = single_set (insn);
422
423         if (CONST_INT_P (SET_SRC (pat)))
424           {
425             *count = INTVAL (SET_SRC (pat));
426             return insn;
427           }
428
429         return NULL_RTX;
430       }
431
432   return NULL_RTX;
433 }
434
435 /* A very simple resource-based lower bound on the initiation interval.
436    ??? Improve the accuracy of this bound by considering the
437    utilization of various units.  */
438 static int
439 res_MII (ddg_ptr g)
440 {
441   if (targetm.sched.sms_res_mii)
442     return targetm.sched.sms_res_mii (g);
443
444   return ((g->num_nodes - g->num_debug) / issue_rate);
445 }
446
447
448 /* A vector that contains the sched data for each ps_insn.  */
449 static VEC (node_sched_params, heap) *node_sched_param_vec;
450
451 /* Allocate sched_params for each node and initialize it.  */
452 static void
453 set_node_sched_params (ddg_ptr g)
454 {
455   VEC_truncate (node_sched_params, node_sched_param_vec, 0);
456   VEC_safe_grow_cleared (node_sched_params, heap,
457                          node_sched_param_vec, g->num_nodes);
458 }
459
460 /* Make sure that node_sched_param_vec has an entry for every move in PS.  */
461 static void
462 extend_node_sched_params (partial_schedule_ptr ps)
463 {
464   VEC_safe_grow_cleared (node_sched_params, heap, node_sched_param_vec,
465                          ps->g->num_nodes + VEC_length (ps_reg_move_info,
466                                                         ps->reg_moves));
467 }
468
469 /* Update the sched_params (time, row and stage) for node U using the II,
470    the CYCLE of U and MIN_CYCLE.
471    We're not simply taking the following
472    SCHED_STAGE (u) = CALC_STAGE_COUNT (SCHED_TIME (u), min_cycle, ii);
473    because the stages may not be aligned on cycle 0.  */
474 static void
475 update_node_sched_params (int u, int ii, int cycle, int min_cycle)
476 {
477   int sc_until_cycle_zero;
478   int stage;
479
480   SCHED_TIME (u) = cycle;
481   SCHED_ROW (u) = SMODULO (cycle, ii);
482
483   /* The calculation of stage count is done adding the number
484      of stages before cycle zero and after cycle zero.  */
485   sc_until_cycle_zero = CALC_STAGE_COUNT (-1, min_cycle, ii);
486
487   if (SCHED_TIME (u) < 0)
488     {
489       stage = CALC_STAGE_COUNT (-1, SCHED_TIME (u), ii);
490       SCHED_STAGE (u) = sc_until_cycle_zero - stage;
491     }
492   else
493     {
494       stage = CALC_STAGE_COUNT (SCHED_TIME (u), 0, ii);
495       SCHED_STAGE (u) = sc_until_cycle_zero + stage - 1;
496     }
497 }
498
499 static void
500 print_node_sched_params (FILE *file, int num_nodes, partial_schedule_ptr ps)
501 {
502   int i;
503
504   if (! file)
505     return;
506   for (i = 0; i < num_nodes; i++)
507     {
508       node_sched_params_ptr nsp = SCHED_PARAMS (i);
509
510       fprintf (file, "Node = %d; INSN = %d\n", i,
511                INSN_UID (ps_rtl_insn (ps, i)));
512       fprintf (file, " asap = %d:\n", NODE_ASAP (&ps->g->nodes[i]));
513       fprintf (file, " time = %d:\n", nsp->time);
514       fprintf (file, " stage = %d:\n", nsp->stage);
515     }
516 }
517
518 /* Set SCHED_COLUMN for each instruction in row ROW of PS.  */
519 static void
520 set_columns_for_row (partial_schedule_ptr ps, int row)
521 {
522   ps_insn_ptr cur_insn;
523   int column;
524
525   column = 0;
526   for (cur_insn = ps->rows[row]; cur_insn; cur_insn = cur_insn->next_in_row)
527     SCHED_COLUMN (cur_insn->id) = column++;
528 }
529
530 /* Set SCHED_COLUMN for each instruction in PS.  */
531 static void
532 set_columns_for_ps (partial_schedule_ptr ps)
533 {
534   int row;
535
536   for (row = 0; row < ps->ii; row++)
537     set_columns_for_row (ps, row);
538 }
539
540 /* Try to schedule the move with ps_insn identifier I_REG_MOVE in PS.
541    Its single predecessor has already been scheduled, as has its
542    ddg node successors.  (The move may have also another move as its
543    successor, in which case that successor will be scheduled later.)
544
545    The move is part of a chain that satisfies register dependencies
546    between a producing ddg node and various consuming ddg nodes.
547    If some of these dependencies have a distance of 1 (meaning that
548    the use is upward-exposed) then DISTANCE1_USES is nonnull and
549    contains the set of uses with distance-1 dependencies.
550    DISTANCE1_USES is null otherwise.
551
552    MUST_FOLLOW is a scratch bitmap that is big enough to hold
553    all current ps_insn ids.
554
555    Return true on success.  */
556 static bool
557 schedule_reg_move (partial_schedule_ptr ps, int i_reg_move,
558                    sbitmap distance1_uses, sbitmap must_follow)
559 {
560   unsigned int u;
561   int this_time, this_distance, this_start, this_end, this_latency;
562   int start, end, c, ii;
563   sbitmap_iterator sbi;
564   ps_reg_move_info *move;
565   rtx this_insn;
566   ps_insn_ptr psi;
567
568   move = ps_reg_move (ps, i_reg_move);
569   ii = ps->ii;
570   if (dump_file)
571     {
572       fprintf (dump_file, "Scheduling register move INSN %d; ii = %d"
573                ", min cycle = %d\n\n", INSN_UID (move->insn), ii,
574                PS_MIN_CYCLE (ps));
575       print_rtl_single (dump_file, move->insn);
576       fprintf (dump_file, "\n%11s %11s %5s\n", "start", "end", "time");
577       fprintf (dump_file, "=========== =========== =====\n");
578     }
579
580   start = INT_MIN;
581   end = INT_MAX;
582
583   /* For dependencies of distance 1 between a producer ddg node A
584      and consumer ddg node B, we have a chain of dependencies:
585
586         A --(T,L1,1)--> M1 --(T,L2,0)--> M2 ... --(T,Ln,0)--> B
587
588      where Mi is the ith move.  For dependencies of distance 0 between
589      a producer ddg node A and consumer ddg node C, we have a chain of
590      dependencies:
591
592         A --(T,L1',0)--> M1' --(T,L2',0)--> M2' ... --(T,Ln',0)--> C
593
594      where Mi' occupies the same position as Mi but occurs a stage later.
595      We can only schedule each move once, so if we have both types of
596      chain, we model the second as:
597
598         A --(T,L1',1)--> M1 --(T,L2',0)--> M2 ... --(T,Ln',-1)--> C
599
600      First handle the dependencies between the previously-scheduled
601      predecessor and the move.  */
602   this_insn = ps_rtl_insn (ps, move->def);
603   this_latency = insn_latency (this_insn, move->insn);
604   this_distance = distance1_uses && move->def < ps->g->num_nodes ? 1 : 0;
605   this_time = SCHED_TIME (move->def) - this_distance * ii;
606   this_start = this_time + this_latency;
607   this_end = this_time + ii;
608   if (dump_file)
609     fprintf (dump_file, "%11d %11d %5d %d --(T,%d,%d)--> %d\n",
610              this_start, this_end, SCHED_TIME (move->def),
611              INSN_UID (this_insn), this_latency, this_distance,
612              INSN_UID (move->insn));
613
614   if (start < this_start)
615     start = this_start;
616   if (end > this_end)
617     end = this_end;
618
619   /* Handle the dependencies between the move and previously-scheduled
620      successors.  */
621   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (move->uses, 0, u, sbi)
622     {
623       this_insn = ps_rtl_insn (ps, u);
624       this_latency = insn_latency (move->insn, this_insn);
625       if (distance1_uses && !TEST_BIT (distance1_uses, u))
626         this_distance = -1;
627       else
628         this_distance = 0;
629       this_time = SCHED_TIME (u) + this_distance * ii;
630       this_start = this_time - ii;
631       this_end = this_time - this_latency;
632       if (dump_file)
633         fprintf (dump_file, "%11d %11d %5d %d --(T,%d,%d)--> %d\n",
634                  this_start, this_end, SCHED_TIME (u), INSN_UID (move->insn),
635                  this_latency, this_distance, INSN_UID (this_insn));
636
637       if (start < this_start)
638         start = this_start;
639       if (end > this_end)
640         end = this_end;
641     }
642
643   if (dump_file)
644     {
645       fprintf (dump_file, "----------- ----------- -----\n");
646       fprintf (dump_file, "%11d %11d %5s %s\n", start, end, "", "(max, min)");
647     }
648
649   sbitmap_zero (must_follow);
650   SET_BIT (must_follow, move->def);
651
652   start = MAX (start, end - (ii - 1));
653   for (c = end; c >= start; c--)
654     {
655       psi = ps_add_node_check_conflicts (ps, i_reg_move, c,
656                                          move->uses, must_follow);
657       if (psi)
658         {
659           update_node_sched_params (i_reg_move, ii, c, PS_MIN_CYCLE (ps));
660           if (dump_file)
661             fprintf (dump_file, "\nScheduled register move INSN %d at"
662                      " time %d, row %d\n\n", INSN_UID (move->insn), c,
663                      SCHED_ROW (i_reg_move));
664           return true;
665         }
666     }
667
668   if (dump_file)
669     fprintf (dump_file, "\nNo available slot\n\n");
670
671   return false;
672 }
673
674 /*
675    Breaking intra-loop register anti-dependences:
676    Each intra-loop register anti-dependence implies a cross-iteration true
677    dependence of distance 1. Therefore, we can remove such false dependencies
678    and figure out if the partial schedule broke them by checking if (for a
679    true-dependence of distance 1): SCHED_TIME (def) < SCHED_TIME (use) and
680    if so generate a register move.   The number of such moves is equal to:
681               SCHED_TIME (use) - SCHED_TIME (def)       { 0 broken
682    nreg_moves = ----------------------------------- + 1 - {   dependence.
683                             ii                          { 1 if not.
684 */
685 static bool
686 schedule_reg_moves (partial_schedule_ptr ps)
687 {
688   ddg_ptr g = ps->g;
689   int ii = ps->ii;
690   int i;
691
692   for (i = 0; i < g->num_nodes; i++)
693     {
694       ddg_node_ptr u = &g->nodes[i];
695       ddg_edge_ptr e;
696       int nreg_moves = 0, i_reg_move;
697       rtx prev_reg, old_reg;
698       int first_move;
699       int distances[2];
700       sbitmap must_follow;
701       sbitmap distance1_uses;
702       rtx set = single_set (u->insn);
703       
704       /* Skip instructions that do not set a register.  */
705       if ((set && !REG_P (SET_DEST (set))))
706         continue;
707  
708       /* Compute the number of reg_moves needed for u, by looking at life
709          ranges started at u (excluding self-loops).  */
710       distances[0] = distances[1] = false;
711       for (e = u->out; e; e = e->next_out)
712         if (e->type == TRUE_DEP && e->dest != e->src)
713           {
714             int nreg_moves4e = (SCHED_TIME (e->dest->cuid)
715                                 - SCHED_TIME (e->src->cuid)) / ii;
716
717             if (e->distance == 1)
718               nreg_moves4e = (SCHED_TIME (e->dest->cuid)
719                               - SCHED_TIME (e->src->cuid) + ii) / ii;
720
721             /* If dest precedes src in the schedule of the kernel, then dest
722                will read before src writes and we can save one reg_copy.  */
723             if (SCHED_ROW (e->dest->cuid) == SCHED_ROW (e->src->cuid)
724                 && SCHED_COLUMN (e->dest->cuid) < SCHED_COLUMN (e->src->cuid))
725               nreg_moves4e--;
726
727             if (nreg_moves4e >= 1)
728               {
729                 /* !single_set instructions are not supported yet and
730                    thus we do not except to encounter them in the loop
731                    except from the doloop part.  For the latter case
732                    we assume no regmoves are generated as the doloop
733                    instructions are tied to the branch with an edge.  */
734                 gcc_assert (set);
735                 /* If the instruction contains auto-inc register then
736                    validate that the regmov is being generated for the
737                    target regsiter rather then the inc'ed register.     */
738                 gcc_assert (!autoinc_var_is_used_p (u->insn, e->dest->insn));
739               }
740             
741             if (nreg_moves4e)
742               {
743                 gcc_assert (e->distance < 2);
744                 distances[e->distance] = true;
745               }
746             nreg_moves = MAX (nreg_moves, nreg_moves4e);
747           }
748
749       if (nreg_moves == 0)
750         continue;
751
752       /* Create NREG_MOVES register moves.  */
753       first_move = VEC_length (ps_reg_move_info, ps->reg_moves);
754       VEC_safe_grow_cleared (ps_reg_move_info, heap, ps->reg_moves,
755                              first_move + nreg_moves);
756       extend_node_sched_params (ps);
757
758       /* Record the moves associated with this node.  */
759       first_move += ps->g->num_nodes;
760
761       /* Generate each move.  */
762       old_reg = prev_reg = SET_DEST (single_set (u->insn));
763       for (i_reg_move = 0; i_reg_move < nreg_moves; i_reg_move++)
764         {
765           ps_reg_move_info *move = ps_reg_move (ps, first_move + i_reg_move);
766
767           move->def = i_reg_move > 0 ? first_move + i_reg_move - 1 : i;
768           move->uses = sbitmap_alloc (first_move + nreg_moves);
769           move->old_reg = old_reg;
770           move->new_reg = gen_reg_rtx (GET_MODE (prev_reg));
771           move->num_consecutive_stages = distances[0] && distances[1] ? 2 : 1;
772           move->insn = gen_move_insn (move->new_reg, copy_rtx (prev_reg));
773           sbitmap_zero (move->uses);
774
775           prev_reg = move->new_reg;
776         }
777
778       distance1_uses = distances[1] ? sbitmap_alloc (g->num_nodes) : NULL;
779
780       /* Every use of the register defined by node may require a different
781          copy of this register, depending on the time the use is scheduled.
782          Record which uses require which move results.  */
783       for (e = u->out; e; e = e->next_out)
784         if (e->type == TRUE_DEP && e->dest != e->src)
785           {
786             int dest_copy = (SCHED_TIME (e->dest->cuid)
787                              - SCHED_TIME (e->src->cuid)) / ii;
788
789             if (e->distance == 1)
790               dest_copy = (SCHED_TIME (e->dest->cuid)
791                            - SCHED_TIME (e->src->cuid) + ii) / ii;
792
793             if (SCHED_ROW (e->dest->cuid) == SCHED_ROW (e->src->cuid)
794                 && SCHED_COLUMN (e->dest->cuid) < SCHED_COLUMN (e->src->cuid))
795               dest_copy--;
796
797             if (dest_copy)
798               {
799                 ps_reg_move_info *move;
800
801                 move = ps_reg_move (ps, first_move + dest_copy - 1);
802                 SET_BIT (move->uses, e->dest->cuid);
803                 if (e->distance == 1)
804                   SET_BIT (distance1_uses, e->dest->cuid);
805               }
806           }
807
808       must_follow = sbitmap_alloc (first_move + nreg_moves);
809       for (i_reg_move = 0; i_reg_move < nreg_moves; i_reg_move++)
810         if (!schedule_reg_move (ps, first_move + i_reg_move,
811                                 distance1_uses, must_follow))
812           break;
813       sbitmap_free (must_follow);
814       if (distance1_uses)
815         sbitmap_free (distance1_uses);
816       if (i_reg_move < nreg_moves)
817         return false;
818     }
819   return true;
820 }
821
822 /* Emit the moves associatied with PS.  Apply the substitutions
823    associated with them.  */
824 static void
825 apply_reg_moves (partial_schedule_ptr ps)
826 {
827   ps_reg_move_info *move;
828   int i;
829
830   FOR_EACH_VEC_ELT (ps_reg_move_info, ps->reg_moves, i, move)
831     {
832       unsigned int i_use;
833       sbitmap_iterator sbi;
834
835       EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (move->uses, 0, i_use, sbi)
836         {
837           replace_rtx (ps->g->nodes[i_use].insn, move->old_reg, move->new_reg);
838           df_insn_rescan (ps->g->nodes[i_use].insn);
839         }
840     }
841 }
842
843 /* Bump the SCHED_TIMEs of all nodes by AMOUNT.  Set the values of
844    SCHED_ROW and SCHED_STAGE.  Instruction scheduled on cycle AMOUNT
845    will move to cycle zero.  */
846 static void
847 reset_sched_times (partial_schedule_ptr ps, int amount)
848 {
849   int row;
850   int ii = ps->ii;
851   ps_insn_ptr crr_insn;
852
853   for (row = 0; row < ii; row++)
854     for (crr_insn = ps->rows[row]; crr_insn; crr_insn = crr_insn->next_in_row)
855       {
856         int u = crr_insn->id;
857         int normalized_time = SCHED_TIME (u) - amount;
858         int new_min_cycle = PS_MIN_CYCLE (ps) - amount;
859
860         if (dump_file)
861           {
862             /* Print the scheduling times after the rotation.  */
863             rtx insn = ps_rtl_insn (ps, u);
864
865             fprintf (dump_file, "crr_insn->node=%d (insn id %d), "
866                      "crr_insn->cycle=%d, min_cycle=%d", u,
867                      INSN_UID (insn), normalized_time, new_min_cycle);
868             if (JUMP_P (insn))
869               fprintf (dump_file, " (branch)");
870             fprintf (dump_file, "\n");
871           }
872         
873         gcc_assert (SCHED_TIME (u) >= ps->min_cycle);
874         gcc_assert (SCHED_TIME (u) <= ps->max_cycle);
875
876         crr_insn->cycle = normalized_time;
877         update_node_sched_params (u, ii, normalized_time, new_min_cycle);
878       }
879 }
880  
881 /* Permute the insns according to their order in PS, from row 0 to
882    row ii-1, and position them right before LAST.  This schedules
883    the insns of the loop kernel.  */
884 static void
885 permute_partial_schedule (partial_schedule_ptr ps, rtx last)
886 {
887   int ii = ps->ii;
888   int row;
889   ps_insn_ptr ps_ij;
890
891   for (row = 0; row < ii ; row++)
892     for (ps_ij = ps->rows[row]; ps_ij; ps_ij = ps_ij->next_in_row)
893       {
894         rtx insn = ps_rtl_insn (ps, ps_ij->id);
895
896         if (PREV_INSN (last) != insn)
897           {
898             if (ps_ij->id < ps->g->num_nodes)
899               reorder_insns_nobb (ps_first_note (ps, ps_ij->id), insn,
900                                   PREV_INSN (last));
901             else
902               add_insn_before (insn, last, NULL);
903           }
904       }
905 }
906
907 /* Set bitmaps TMP_FOLLOW and TMP_PRECEDE to MUST_FOLLOW and MUST_PRECEDE
908    respectively only if cycle C falls on the border of the scheduling
909    window boundaries marked by START and END cycles.  STEP is the
910    direction of the window.  */
911 static inline void
912 set_must_precede_follow (sbitmap *tmp_follow, sbitmap must_follow,
913                          sbitmap *tmp_precede, sbitmap must_precede, int c,
914                          int start, int end, int step)
915 {
916   *tmp_precede = NULL;
917   *tmp_follow = NULL;
918
919   if (c == start)
920     {
921       if (step == 1)
922         *tmp_precede = must_precede;
923       else                      /* step == -1.  */
924         *tmp_follow = must_follow;
925     }
926   if (c == end - step)
927     {
928       if (step == 1)
929         *tmp_follow = must_follow;
930       else                      /* step == -1.  */
931         *tmp_precede = must_precede;
932     }
933
934 }
935
936 /* Return True if the branch can be moved to row ii-1 while
937    normalizing the partial schedule PS to start from cycle zero and thus
938    optimize the SC.  Otherwise return False.  */
939 static bool
940 optimize_sc (partial_schedule_ptr ps, ddg_ptr g)
941 {
942   int amount = PS_MIN_CYCLE (ps);
943   sbitmap sched_nodes = sbitmap_alloc (g->num_nodes);
944   int start, end, step;
945   int ii = ps->ii;
946   bool ok = false;
947   int stage_count, stage_count_curr;
948
949   /* Compare the SC after normalization and SC after bringing the branch
950      to row ii-1.  If they are equal just bail out.  */
951   stage_count = calculate_stage_count (ps, amount);
952   stage_count_curr =
953     calculate_stage_count (ps, SCHED_TIME (g->closing_branch->cuid) - (ii - 1));
954
955   if (stage_count == stage_count_curr)
956     {
957       if (dump_file)
958         fprintf (dump_file, "SMS SC already optimized.\n");
959
960       ok = false;
961       goto clear;
962     }
963
964   if (dump_file)
965     {
966       fprintf (dump_file, "SMS Trying to optimize branch location\n");
967       fprintf (dump_file, "SMS partial schedule before trial:\n");
968       print_partial_schedule (ps, dump_file);
969     }
970
971   /* First, normalize the partial scheduling.  */
972   reset_sched_times (ps, amount);
973   rotate_partial_schedule (ps, amount);
974   if (dump_file)
975     {
976       fprintf (dump_file,
977                "SMS partial schedule after normalization (ii, %d, SC %d):\n",
978                ii, stage_count);
979       print_partial_schedule (ps, dump_file);
980     }
981
982   if (SMODULO (SCHED_TIME (g->closing_branch->cuid), ii) == ii - 1)
983     {
984       ok = true;
985       goto clear;
986     }
987
988   sbitmap_ones (sched_nodes);
989
990   /* Calculate the new placement of the branch.  It should be in row
991      ii-1 and fall into it's scheduling window.  */
992   if (get_sched_window (ps, g->closing_branch, sched_nodes, ii, &start,
993                         &step, &end) == 0)
994     {
995       bool success;
996       ps_insn_ptr next_ps_i;
997       int branch_cycle = SCHED_TIME (g->closing_branch->cuid);
998       int row = SMODULO (branch_cycle, ps->ii);
999       int num_splits = 0;
1000       sbitmap must_precede, must_follow, tmp_precede, tmp_follow;
1001       int c;
1002
1003       if (dump_file)
1004         fprintf (dump_file, "\nTrying to schedule node %d "
1005                  "INSN = %d  in (%d .. %d) step %d\n",
1006                  g->closing_branch->cuid,
1007                  (INSN_UID (g->closing_branch->insn)), start, end, step);
1008
1009       gcc_assert ((step > 0 && start < end) || (step < 0 && start > end));
1010       if (step == 1)
1011         {
1012           c = start + ii - SMODULO (start, ii) - 1;
1013           gcc_assert (c >= start);
1014           if (c >= end)
1015             {
1016               ok = false;
1017               if (dump_file)
1018                 fprintf (dump_file,
1019                          "SMS failed to schedule branch at cycle: %d\n", c);
1020               goto clear;
1021             }
1022         }
1023       else
1024         {
1025           c = start - SMODULO (start, ii) - 1;
1026           gcc_assert (c <= start);
1027
1028           if (c <= end)
1029             {
1030               if (dump_file)
1031                 fprintf (dump_file,
1032                          "SMS failed to schedule branch at cycle: %d\n", c);
1033               ok = false;
1034               goto clear;
1035             }
1036         }
1037
1038       must_precede = sbitmap_alloc (g->num_nodes);
1039       must_follow = sbitmap_alloc (g->num_nodes);
1040
1041       /* Try to schedule the branch is it's new cycle.  */
1042       calculate_must_precede_follow (g->closing_branch, start, end,
1043                                      step, ii, sched_nodes,
1044                                      must_precede, must_follow);
1045
1046       set_must_precede_follow (&tmp_follow, must_follow, &tmp_precede,
1047                                must_precede, c, start, end, step);
1048
1049       /* Find the element in the partial schedule related to the closing
1050          branch so we can remove it from it's current cycle.  */
1051       for (next_ps_i = ps->rows[row];
1052            next_ps_i; next_ps_i = next_ps_i->next_in_row)
1053         if (next_ps_i->id == g->closing_branch->cuid)
1054           break;
1055
1056       remove_node_from_ps (ps, next_ps_i);
1057       success =
1058         try_scheduling_node_in_cycle (ps, g->closing_branch->cuid, c,
1059                                       sched_nodes, &num_splits,
1060                                       tmp_precede, tmp_follow);
1061       gcc_assert (num_splits == 0);
1062       if (!success)
1063         {
1064           if (dump_file)
1065             fprintf (dump_file,
1066                      "SMS failed to schedule branch at cycle: %d, "
1067                      "bringing it back to cycle %d\n", c, branch_cycle);
1068
1069           /* The branch was failed to be placed in row ii - 1.
1070              Put it back in it's original place in the partial
1071              schedualing.  */
1072           set_must_precede_follow (&tmp_follow, must_follow, &tmp_precede,
1073                                    must_precede, branch_cycle, start, end,
1074                                    step);
1075           success =
1076             try_scheduling_node_in_cycle (ps, g->closing_branch->cuid,
1077                                           branch_cycle, sched_nodes,
1078                                           &num_splits, tmp_precede,
1079                                           tmp_follow);
1080           gcc_assert (success && (num_splits == 0));
1081           ok = false;
1082         }
1083       else
1084         {
1085           /* The branch is placed in row ii - 1.  */
1086           if (dump_file)
1087             fprintf (dump_file,
1088                      "SMS success in moving branch to cycle %d\n", c);
1089
1090           update_node_sched_params (g->closing_branch->cuid, ii, c,
1091                                     PS_MIN_CYCLE (ps));
1092           ok = true;
1093         }
1094
1095       free (must_precede);
1096       free (must_follow);
1097     }
1098
1099 clear:
1100   free (sched_nodes);
1101   return ok;
1102 }
1103
1104 static void
1105 duplicate_insns_of_cycles (partial_schedule_ptr ps, int from_stage,
1106                            int to_stage, rtx count_reg)
1107 {
1108   int row;
1109   ps_insn_ptr ps_ij;
1110
1111   for (row = 0; row < ps->ii; row++)
1112     for (ps_ij = ps->rows[row]; ps_ij; ps_ij = ps_ij->next_in_row)
1113       {
1114         int u = ps_ij->id;
1115         int first_u, last_u;
1116         rtx u_insn;
1117
1118         /* Do not duplicate any insn which refers to count_reg as it
1119            belongs to the control part.
1120            The closing branch is scheduled as well and thus should
1121            be ignored.
1122            TODO: This should be done by analyzing the control part of
1123            the loop.  */
1124         u_insn = ps_rtl_insn (ps, u);
1125         if (reg_mentioned_p (count_reg, u_insn)
1126             || JUMP_P (u_insn))
1127           continue;
1128
1129         first_u = SCHED_STAGE (u);
1130         last_u = first_u + ps_num_consecutive_stages (ps, u) - 1;
1131         if (from_stage <= last_u && to_stage >= first_u)
1132           {
1133             if (u < ps->g->num_nodes)
1134               duplicate_insn_chain (ps_first_note (ps, u), u_insn);
1135             else
1136               emit_insn (copy_rtx (PATTERN (u_insn)));
1137           }
1138       }
1139 }
1140
1141
1142 /* Generate the instructions (including reg_moves) for prolog & epilog.  */
1143 static void
1144 generate_prolog_epilog (partial_schedule_ptr ps, struct loop *loop,
1145                         rtx count_reg, rtx count_init)
1146 {
1147   int i;
1148   int last_stage = PS_STAGE_COUNT (ps) - 1;
1149   edge e;
1150
1151   /* Generate the prolog, inserting its insns on the loop-entry edge.  */
1152   start_sequence ();
1153
1154   if (!count_init)
1155     {
1156       /* Generate instructions at the beginning of the prolog to
1157          adjust the loop count by STAGE_COUNT.  If loop count is constant
1158          (count_init), this constant is adjusted by STAGE_COUNT in
1159          generate_prolog_epilog function.  */
1160       rtx sub_reg = NULL_RTX;
1161
1162       sub_reg = expand_simple_binop (GET_MODE (count_reg), MINUS,
1163                                      count_reg, GEN_INT (last_stage),
1164                                      count_reg, 1, OPTAB_DIRECT);
1165       gcc_assert (REG_P (sub_reg));
1166       if (REGNO (sub_reg) != REGNO (count_reg))
1167         emit_move_insn (count_reg, sub_reg);
1168     }
1169
1170   for (i = 0; i < last_stage; i++)
1171     duplicate_insns_of_cycles (ps, 0, i, count_reg);
1172
1173   /* Put the prolog on the entry edge.  */
1174   e = loop_preheader_edge (loop);
1175   split_edge_and_insert (e, get_insns ());
1176   if (!flag_resched_modulo_sched)
1177     e->dest->flags |= BB_DISABLE_SCHEDULE;
1178
1179   end_sequence ();
1180
1181   /* Generate the epilog, inserting its insns on the loop-exit edge.  */
1182   start_sequence ();
1183
1184   for (i = 0; i < last_stage; i++)
1185     duplicate_insns_of_cycles (ps, i + 1, last_stage, count_reg);
1186
1187   /* Put the epilogue on the exit edge.  */
1188   gcc_assert (single_exit (loop));
1189   e = single_exit (loop);
1190   split_edge_and_insert (e, get_insns ());
1191   if (!flag_resched_modulo_sched)
1192     e->dest->flags |= BB_DISABLE_SCHEDULE;
1193
1194   end_sequence ();
1195 }
1196
1197 /* Mark LOOP as software pipelined so the later
1198    scheduling passes don't touch it.  */
1199 static void
1200 mark_loop_unsched (struct loop *loop)
1201 {
1202   unsigned i;
1203   basic_block *bbs = get_loop_body (loop);
1204
1205   for (i = 0; i < loop->num_nodes; i++)
1206     bbs[i]->flags |= BB_DISABLE_SCHEDULE;
1207 }
1208
1209 /* Return true if all the BBs of the loop are empty except the
1210    loop header.  */
1211 static bool
1212 loop_single_full_bb_p (struct loop *loop)
1213 {
1214   unsigned i;
1215   basic_block *bbs = get_loop_body (loop);
1216
1217   for (i = 0; i < loop->num_nodes ; i++)
1218     {
1219       rtx head, tail;
1220       bool empty_bb = true;
1221
1222       if (bbs[i] == loop->header)
1223         continue;
1224
1225       /* Make sure that basic blocks other than the header
1226          have only notes labels or jumps.  */
1227       get_ebb_head_tail (bbs[i], bbs[i], &head, &tail);
1228       for (; head != NEXT_INSN (tail); head = NEXT_INSN (head))
1229         {
1230           if (NOTE_P (head) || LABEL_P (head)
1231               || (INSN_P (head) && (DEBUG_INSN_P (head) || JUMP_P (head))))
1232             continue;
1233           empty_bb = false;
1234           break;
1235         }
1236
1237       if (! empty_bb)
1238         {
1239           free (bbs);
1240           return false;
1241         }
1242     }
1243   free (bbs);
1244   return true;
1245 }
1246
1247 /* A simple loop from SMS point of view; it is a loop that is composed of
1248    either a single basic block or two BBs - a header and a latch.  */
1249 #define SIMPLE_SMS_LOOP_P(loop) ((loop->num_nodes < 3 )                     \
1250                                   && (EDGE_COUNT (loop->latch->preds) == 1) \
1251                                   && (EDGE_COUNT (loop->latch->succs) == 1))
1252
1253 /* Return true if the loop is in its canonical form and false if not.
1254    i.e. SIMPLE_SMS_LOOP_P and have one preheader block, and single exit.  */
1255 static bool
1256 loop_canon_p (struct loop *loop)
1257 {
1258
1259   if (loop->inner || !loop_outer (loop))
1260   {
1261     if (dump_file)
1262       fprintf (dump_file, "SMS loop inner or !loop_outer\n");
1263     return false;
1264   }
1265
1266   if (!single_exit (loop))
1267     {
1268       if (dump_file)
1269         {
1270           rtx insn = BB_END (loop->header);
1271
1272           fprintf (dump_file, "SMS loop many exits ");
1273                   fprintf (dump_file, " %s %d (file, line)\n",
1274                            insn_file (insn), insn_line (insn));
1275         }
1276       return false;
1277     }
1278
1279   if (! SIMPLE_SMS_LOOP_P (loop) && ! loop_single_full_bb_p (loop))
1280     {
1281       if (dump_file)
1282         {
1283           rtx insn = BB_END (loop->header);
1284
1285           fprintf (dump_file, "SMS loop many BBs. ");
1286           fprintf (dump_file, " %s %d (file, line)\n",
1287                    insn_file (insn), insn_line (insn));
1288         }
1289       return false;
1290     }
1291
1292     return true;
1293 }
1294
1295 /* If there are more than one entry for the loop,
1296    make it one by splitting the first entry edge and
1297    redirecting the others to the new BB.  */
1298 static void
1299 canon_loop (struct loop *loop)
1300 {
1301   edge e;
1302   edge_iterator i;
1303
1304   /* Avoid annoying special cases of edges going to exit
1305      block.  */
1306   FOR_EACH_EDGE (e, i, EXIT_BLOCK_PTR->preds)
1307     if ((e->flags & EDGE_FALLTHRU) && (EDGE_COUNT (e->src->succs) > 1))
1308       split_edge (e);
1309
1310   if (loop->latch == loop->header
1311       || EDGE_COUNT (loop->latch->succs) > 1)
1312     {
1313       FOR_EACH_EDGE (e, i, loop->header->preds)
1314         if (e->src == loop->latch)
1315           break;
1316       split_edge (e);
1317     }
1318 }
1319
1320 /* Setup infos.  */
1321 static void
1322 setup_sched_infos (void)
1323 {
1324   memcpy (&sms_common_sched_info, &haifa_common_sched_info,
1325           sizeof (sms_common_sched_info));
1326   sms_common_sched_info.sched_pass_id = SCHED_SMS_PASS;
1327   common_sched_info = &sms_common_sched_info;
1328
1329   sched_deps_info = &sms_sched_deps_info;
1330   current_sched_info = &sms_sched_info;
1331 }
1332
1333 /* Probability in % that the sms-ed loop rolls enough so that optimized
1334    version may be entered.  Just a guess.  */
1335 #define PROB_SMS_ENOUGH_ITERATIONS 80
1336
1337 /* Used to calculate the upper bound of ii.  */
1338 #define MAXII_FACTOR 2
1339
1340 /* Main entry point, perform SMS scheduling on the loops of the function
1341    that consist of single basic blocks.  */
1342 static void
1343 sms_schedule (void)
1344 {
1345   rtx insn;
1346   ddg_ptr *g_arr, g;
1347   int * node_order;
1348   int maxii, max_asap;
1349   loop_iterator li;
1350   partial_schedule_ptr ps;
1351   basic_block bb = NULL;
1352   struct loop *loop;
1353   basic_block condition_bb = NULL;
1354   edge latch_edge;
1355   gcov_type trip_count = 0;
1356
1357   loop_optimizer_init (LOOPS_HAVE_PREHEADERS
1358                        | LOOPS_HAVE_RECORDED_EXITS);
1359   if (number_of_loops () <= 1)
1360     {
1361       loop_optimizer_finalize ();
1362       return;  /* There are no loops to schedule.  */
1363     }
1364
1365   /* Initialize issue_rate.  */
1366   if (targetm.sched.issue_rate)
1367     {
1368       int temp = reload_completed;
1369
1370       reload_completed = 1;
1371       issue_rate = targetm.sched.issue_rate ();
1372       reload_completed = temp;
1373     }
1374   else
1375     issue_rate = 1;
1376
1377   /* Initialize the scheduler.  */
1378   setup_sched_infos ();
1379   haifa_sched_init ();
1380
1381   /* Allocate memory to hold the DDG array one entry for each loop.
1382      We use loop->num as index into this array.  */
1383   g_arr = XCNEWVEC (ddg_ptr, number_of_loops ());
1384
1385   if (dump_file)
1386   {
1387     fprintf (dump_file, "\n\nSMS analysis phase\n");
1388     fprintf (dump_file, "===================\n\n");
1389   }
1390
1391   /* Build DDGs for all the relevant loops and hold them in G_ARR
1392      indexed by the loop index.  */
1393   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
1394     {
1395       rtx head, tail;
1396       rtx count_reg;
1397
1398       /* For debugging.  */
1399       if (dbg_cnt (sms_sched_loop) == false)
1400         {
1401           if (dump_file)
1402             fprintf (dump_file, "SMS reached max limit... \n");
1403
1404           break;
1405         }
1406
1407       if (dump_file)
1408       {
1409          rtx insn = BB_END (loop->header);
1410
1411          fprintf (dump_file, "SMS loop num: %d, file: %s, line: %d\n",
1412                   loop->num, insn_file (insn), insn_line (insn));
1413
1414       }
1415
1416       if (! loop_canon_p (loop))
1417         continue;
1418
1419       if (! loop_single_full_bb_p (loop))
1420       {
1421         if (dump_file)
1422           fprintf (dump_file, "SMS not loop_single_full_bb_p\n");
1423         continue;
1424       }
1425
1426       bb = loop->header;
1427
1428       get_ebb_head_tail (bb, bb, &head, &tail);
1429       latch_edge = loop_latch_edge (loop);
1430       gcc_assert (single_exit (loop));
1431       if (single_exit (loop)->count)
1432         trip_count = latch_edge->count / single_exit (loop)->count;
1433
1434       /* Perform SMS only on loops that their average count is above threshold.  */
1435
1436       if ( latch_edge->count
1437           && (latch_edge->count < single_exit (loop)->count * SMS_LOOP_AVERAGE_COUNT_THRESHOLD))
1438         {
1439           if (dump_file)
1440             {
1441               fprintf (dump_file, " %s %d (file, line)\n",
1442                        insn_file (tail), insn_line (tail));
1443               fprintf (dump_file, "SMS single-bb-loop\n");
1444               if (profile_info && flag_branch_probabilities)
1445                 {
1446                   fprintf (dump_file, "SMS loop-count ");
1447                   fprintf (dump_file, HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC,
1448                            (HOST_WIDEST_INT) bb->count);
1449                   fprintf (dump_file, "\n");
1450                   fprintf (dump_file, "SMS trip-count ");
1451                   fprintf (dump_file, HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC,
1452                            (HOST_WIDEST_INT) trip_count);
1453                   fprintf (dump_file, "\n");
1454                   fprintf (dump_file, "SMS profile-sum-max ");
1455                   fprintf (dump_file, HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC,
1456                            (HOST_WIDEST_INT) profile_info->sum_max);
1457                   fprintf (dump_file, "\n");
1458                 }
1459             }
1460           continue;
1461         }
1462
1463       /* Make sure this is a doloop.  */
1464       if ( !(count_reg = doloop_register_get (head, tail)))
1465       {
1466         if (dump_file)
1467           fprintf (dump_file, "SMS doloop_register_get failed\n");
1468         continue;
1469       }
1470
1471       /* Don't handle BBs with calls or barriers
1472          or !single_set with the exception of instructions that include
1473          count_reg---these instructions are part of the control part
1474          that do-loop recognizes.
1475          ??? Should handle insns defining subregs.  */
1476      for (insn = head; insn != NEXT_INSN (tail); insn = NEXT_INSN (insn))
1477       {
1478          rtx set;
1479
1480         if (CALL_P (insn)
1481             || BARRIER_P (insn)
1482             || (NONDEBUG_INSN_P (insn) && !JUMP_P (insn)
1483                 && !single_set (insn) && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
1484                 && !reg_mentioned_p (count_reg, insn))
1485             || (INSN_P (insn) && (set = single_set (insn))
1486                 && GET_CODE (SET_DEST (set)) == SUBREG))
1487         break;
1488       }
1489
1490       if (insn != NEXT_INSN (tail))
1491         {
1492           if (dump_file)
1493             {
1494               if (CALL_P (insn))
1495                 fprintf (dump_file, "SMS loop-with-call\n");
1496               else if (BARRIER_P (insn))
1497                 fprintf (dump_file, "SMS loop-with-barrier\n");
1498               else if ((NONDEBUG_INSN_P (insn) && !JUMP_P (insn)
1499                 && !single_set (insn) && GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE))
1500                 fprintf (dump_file, "SMS loop-with-not-single-set\n");
1501               else
1502                fprintf (dump_file, "SMS loop with subreg in lhs\n");
1503               print_rtl_single (dump_file, insn);
1504             }
1505
1506           continue;
1507         }
1508
1509       /* Always schedule the closing branch with the rest of the
1510          instructions. The branch is rotated to be in row ii-1 at the
1511          end of the scheduling procedure to make sure it's the last
1512          instruction in the iteration.  */
1513       if (! (g = create_ddg (bb, 1)))
1514         {
1515           if (dump_file)
1516             fprintf (dump_file, "SMS create_ddg failed\n");
1517           continue;
1518         }
1519
1520       g_arr[loop->num] = g;
1521       if (dump_file)
1522         fprintf (dump_file, "...OK\n");
1523
1524     }
1525   if (dump_file)
1526   {
1527     fprintf (dump_file, "\nSMS transformation phase\n");
1528     fprintf (dump_file, "=========================\n\n");
1529   }
1530
1531   /* We don't want to perform SMS on new loops - created by versioning.  */
1532   FOR_EACH_LOOP (li, loop, 0)
1533     {
1534       rtx head, tail;
1535       rtx count_reg, count_init;
1536       int mii, rec_mii, stage_count, min_cycle;
1537       HOST_WIDEST_INT loop_count = 0;
1538       bool opt_sc_p;
1539
1540       if (! (g = g_arr[loop->num]))
1541         continue;
1542
1543       if (dump_file)
1544       {
1545          rtx insn = BB_END (loop->header);
1546
1547          fprintf (dump_file, "SMS loop num: %d, file: %s, line: %d\n",
1548                   loop->num, insn_file (insn), insn_line (insn));
1549
1550          print_ddg (dump_file, g);
1551       }
1552
1553       get_ebb_head_tail (loop->header, loop->header, &head, &tail);
1554
1555       latch_edge = loop_latch_edge (loop);
1556       gcc_assert (single_exit (loop));
1557       if (single_exit (loop)->count)
1558         trip_count = latch_edge->count / single_exit (loop)->count;
1559
1560       if (dump_file)
1561         {
1562           fprintf (dump_file, " %s %d (file, line)\n",
1563                    insn_file (tail), insn_line (tail));
1564           fprintf (dump_file, "SMS single-bb-loop\n");
1565           if (profile_info && flag_branch_probabilities)
1566             {
1567               fprintf (dump_file, "SMS loop-count ");
1568               fprintf (dump_file, HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC,
1569                        (HOST_WIDEST_INT) bb->count);
1570               fprintf (dump_file, "\n");
1571               fprintf (dump_file, "SMS profile-sum-max ");
1572               fprintf (dump_file, HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC,
1573                        (HOST_WIDEST_INT) profile_info->sum_max);
1574               fprintf (dump_file, "\n");
1575             }
1576           fprintf (dump_file, "SMS doloop\n");
1577           fprintf (dump_file, "SMS built-ddg %d\n", g->num_nodes);
1578           fprintf (dump_file, "SMS num-loads %d\n", g->num_loads);
1579           fprintf (dump_file, "SMS num-stores %d\n", g->num_stores);
1580         }
1581
1582
1583       /* In case of th loop have doloop register it gets special
1584          handling.  */
1585       count_init = NULL_RTX;
1586       if ((count_reg = doloop_register_get (head, tail)))
1587         {
1588           basic_block pre_header;
1589
1590           pre_header = loop_preheader_edge (loop)->src;
1591           count_init = const_iteration_count (count_reg, pre_header,
1592                                               &loop_count);
1593         }
1594       gcc_assert (count_reg);
1595
1596       if (dump_file && count_init)
1597         {
1598           fprintf (dump_file, "SMS const-doloop ");
1599           fprintf (dump_file, HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC,
1600                      loop_count);
1601           fprintf (dump_file, "\n");
1602         }
1603
1604       node_order = XNEWVEC (int, g->num_nodes);
1605
1606       mii = 1; /* Need to pass some estimate of mii.  */
1607       rec_mii = sms_order_nodes (g, mii, node_order, &max_asap);
1608       mii = MAX (res_MII (g), rec_mii);
1609       maxii = MAX (max_asap, MAXII_FACTOR * mii);
1610
1611       if (dump_file)
1612         fprintf (dump_file, "SMS iis %d %d %d (rec_mii, mii, maxii)\n",
1613                  rec_mii, mii, maxii);
1614
1615       for (;;)
1616         {
1617           set_node_sched_params (g);
1618
1619           stage_count = 0;
1620           opt_sc_p = false;
1621           ps = sms_schedule_by_order (g, mii, maxii, node_order);
1622
1623           if (ps)
1624             {
1625               /* Try to achieve optimized SC by normalizing the partial
1626                  schedule (having the cycles start from cycle zero).
1627                  The branch location must be placed in row ii-1 in the
1628                  final scheduling.      If failed, shift all instructions to
1629                  position the branch in row ii-1.  */
1630               opt_sc_p = optimize_sc (ps, g);
1631               if (opt_sc_p)
1632                 stage_count = calculate_stage_count (ps, 0);
1633               else
1634                 {
1635                   /* Bring the branch to cycle ii-1.  */
1636                   int amount = (SCHED_TIME (g->closing_branch->cuid)
1637                                 - (ps->ii - 1));
1638
1639                   if (dump_file)
1640                     fprintf (dump_file, "SMS schedule branch at cycle ii-1\n");
1641
1642                   stage_count = calculate_stage_count (ps, amount);
1643                 }
1644
1645               gcc_assert (stage_count >= 1);
1646             }
1647
1648           /* The default value of PARAM_SMS_MIN_SC is 2 as stage count of
1649              1 means that there is no interleaving between iterations thus
1650              we let the scheduling passes do the job in this case.  */
1651           if (stage_count < PARAM_VALUE (PARAM_SMS_MIN_SC)
1652               || (count_init && (loop_count <= stage_count))
1653               || (flag_branch_probabilities && (trip_count <= stage_count)))
1654             {
1655               if (dump_file)
1656                 {
1657                   fprintf (dump_file, "SMS failed... \n");
1658                   fprintf (dump_file, "SMS sched-failed (stage-count=%d,"
1659                            " loop-count=", stage_count);
1660                   fprintf (dump_file, HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC, loop_count);
1661                   fprintf (dump_file, ", trip-count=");
1662                   fprintf (dump_file, HOST_WIDEST_INT_PRINT_DEC, trip_count);
1663                   fprintf (dump_file, ")\n");
1664                 }
1665               break;
1666             }
1667
1668           if (!opt_sc_p)
1669             {
1670               /* Rotate the partial schedule to have the branch in row ii-1.  */
1671               int amount = SCHED_TIME (g->closing_branch->cuid) - (ps->ii - 1);
1672               
1673               reset_sched_times (ps, amount);
1674               rotate_partial_schedule (ps, amount);
1675             }
1676           
1677           set_columns_for_ps (ps);
1678
1679           min_cycle = PS_MIN_CYCLE (ps) - SMODULO (PS_MIN_CYCLE (ps), ps->ii);
1680           if (!schedule_reg_moves (ps))
1681             {
1682               mii = ps->ii + 1;
1683               free_partial_schedule (ps);
1684               continue;
1685             }
1686
1687           /* Moves that handle incoming values might have been added
1688              to a new first stage.  Bump the stage count if so.
1689
1690              ??? Perhaps we could consider rotating the schedule here
1691              instead?  */
1692           if (PS_MIN_CYCLE (ps) < min_cycle)
1693             {
1694               reset_sched_times (ps, 0);
1695               stage_count++;
1696             }
1697
1698           /* The stage count should now be correct without rotation.  */
1699           gcc_checking_assert (stage_count == calculate_stage_count (ps, 0));
1700           PS_STAGE_COUNT (ps) = stage_count;
1701
1702           canon_loop (loop);
1703
1704           if (dump_file)
1705             {
1706               fprintf (dump_file,
1707                        "%s:%d SMS succeeded %d %d (with ii, sc)\n",
1708                        insn_file (tail), insn_line (tail), ps->ii, stage_count);
1709               print_partial_schedule (ps, dump_file);
1710             }
1711  
1712           /* case the BCT count is not known , Do loop-versioning */
1713           if (count_reg && ! count_init)
1714             {
1715               rtx comp_rtx = gen_rtx_fmt_ee (GT, VOIDmode, count_reg,
1716                                              GEN_INT(stage_count));
1717               unsigned prob = (PROB_SMS_ENOUGH_ITERATIONS
1718                                * REG_BR_PROB_BASE) / 100;
1719
1720               loop_version (loop, comp_rtx, &condition_bb,
1721                             prob, prob, REG_BR_PROB_BASE - prob,
1722                             true);
1723              }
1724
1725           /* Set new iteration count of loop kernel.  */
1726           if (count_reg && count_init)
1727             SET_SRC (single_set (count_init)) = GEN_INT (loop_count
1728                                                      - stage_count + 1);
1729
1730           /* Now apply the scheduled kernel to the RTL of the loop.  */
1731           permute_partial_schedule (ps, g->closing_branch->first_note);
1732
1733           /* Mark this loop as software pipelined so the later
1734              scheduling passes don't touch it.  */
1735           if (! flag_resched_modulo_sched)
1736             mark_loop_unsched (loop);
1737           
1738           /* The life-info is not valid any more.  */
1739           df_set_bb_dirty (g->bb);
1740
1741           apply_reg_moves (ps);
1742           if (dump_file)
1743             print_node_sched_params (dump_file, g->num_nodes, ps);
1744           /* Generate prolog and epilog.  */
1745           generate_prolog_epilog (ps, loop, count_reg, count_init);
1746           break;
1747         }
1748
1749       free_partial_schedule (ps);
1750       VEC_free (node_sched_params, heap, node_sched_param_vec);
1751       free (node_order);
1752       free_ddg (g);
1753     }
1754
1755   free (g_arr);
1756
1757   /* Release scheduler data, needed until now because of DFA.  */
1758   haifa_sched_finish ();
1759   loop_optimizer_finalize ();
1760 }
1761
1762 /* The SMS scheduling algorithm itself
1763    -----------------------------------
1764    Input: 'O' an ordered list of insns of a loop.
1765    Output: A scheduling of the loop - kernel, prolog, and epilogue.
1766
1767    'Q' is the empty Set
1768    'PS' is the partial schedule; it holds the currently scheduled nodes with
1769         their cycle/slot.
1770    'PSP' previously scheduled predecessors.
1771    'PSS' previously scheduled successors.
1772    't(u)' the cycle where u is scheduled.
1773    'l(u)' is the latency of u.
1774    'd(v,u)' is the dependence distance from v to u.
1775    'ASAP(u)' the earliest time at which u could be scheduled as computed in
1776              the node ordering phase.
1777    'check_hardware_resources_conflicts(u, PS, c)'
1778                              run a trace around cycle/slot through DFA model
1779                              to check resource conflicts involving instruction u
1780                              at cycle c given the partial schedule PS.
1781    'add_to_partial_schedule_at_time(u, PS, c)'
1782                              Add the node/instruction u to the partial schedule
1783                              PS at time c.
1784    'calculate_register_pressure(PS)'
1785                              Given a schedule of instructions, calculate the register
1786                              pressure it implies.  One implementation could be the
1787                              maximum number of overlapping live ranges.
1788    'maxRP' The maximum allowed register pressure, it is usually derived from the number
1789            registers available in the hardware.
1790
1791    1. II = MII.
1792    2. PS = empty list
1793    3. for each node u in O in pre-computed order
1794    4.   if (PSP(u) != Q && PSS(u) == Q) then
1795    5.     Early_start(u) = max ( t(v) + l(v) - d(v,u)*II ) over all every v in PSP(u).
1796    6.     start = Early_start; end = Early_start + II - 1; step = 1
1797    11.  else if (PSP(u) == Q && PSS(u) != Q) then
1798    12.      Late_start(u) = min ( t(v) - l(v) + d(v,u)*II ) over all every v in PSS(u).
1799    13.     start = Late_start; end = Late_start - II + 1; step = -1
1800    14.  else if (PSP(u) != Q && PSS(u) != Q) then
1801    15.     Early_start(u) = max ( t(v) + l(v) - d(v,u)*II ) over all every v in PSP(u).
1802    16.     Late_start(u) = min ( t(v) - l(v) + d(v,u)*II ) over all every v in PSS(u).
1803    17.     start = Early_start;
1804    18.     end = min(Early_start + II - 1 , Late_start);
1805    19.     step = 1
1806    20.     else "if (PSP(u) == Q && PSS(u) == Q)"
1807    21.    start = ASAP(u); end = start + II - 1; step = 1
1808    22.  endif
1809
1810    23.  success = false
1811    24.  for (c = start ; c != end ; c += step)
1812    25.     if check_hardware_resources_conflicts(u, PS, c) then
1813    26.       add_to_partial_schedule_at_time(u, PS, c)
1814    27.       success = true
1815    28.       break
1816    29.     endif
1817    30.  endfor
1818    31.  if (success == false) then
1819    32.    II = II + 1
1820    33.    if (II > maxII) then
1821    34.       finish - failed to schedule
1822    35.   endif
1823    36.    goto 2.
1824    37.  endif
1825    38. endfor
1826    39. if (calculate_register_pressure(PS) > maxRP) then
1827    40.    goto 32.
1828    41. endif
1829    42. compute epilogue & prologue
1830    43. finish - succeeded to schedule
1831
1832    ??? The algorithm restricts the scheduling window to II cycles.
1833    In rare cases, it may be better to allow windows of II+1 cycles.
1834    The window would then start and end on the same row, but with
1835    different "must precede" and "must follow" requirements.  */
1836
1837 /* A limit on the number of cycles that resource conflicts can span.  ??? Should
1838    be provided by DFA, and be dependent on the type of insn scheduled.  Currently
1839    set to 0 to save compile time.  */
1840 #define DFA_HISTORY SMS_DFA_HISTORY
1841
1842 /* A threshold for the number of repeated unsuccessful attempts to insert
1843    an empty row, before we flush the partial schedule and start over.  */
1844 #define MAX_SPLIT_NUM 10
1845 /* Given the partial schedule PS, this function calculates and returns the
1846    cycles in which we can schedule the node with the given index I.
1847    NOTE: Here we do the backtracking in SMS, in some special cases. We have
1848    noticed that there are several cases in which we fail    to SMS the loop
1849    because the sched window of a node is empty    due to tight data-deps. In
1850    such cases we want to unschedule    some of the predecessors/successors
1851    until we get non-empty    scheduling window.  It returns -1 if the
1852    scheduling window is empty and zero otherwise.  */
1853
1854 static int
1855 get_sched_window (partial_schedule_ptr ps, ddg_node_ptr u_node,
1856                   sbitmap sched_nodes, int ii, int *start_p, int *step_p,
1857                   int *end_p)
1858 {
1859   int start, step, end;
1860   int early_start, late_start;
1861   ddg_edge_ptr e;
1862   sbitmap psp = sbitmap_alloc (ps->g->num_nodes);
1863   sbitmap pss = sbitmap_alloc (ps->g->num_nodes);
1864   sbitmap u_node_preds = NODE_PREDECESSORS (u_node);
1865   sbitmap u_node_succs = NODE_SUCCESSORS (u_node);
1866   int psp_not_empty;
1867   int pss_not_empty;
1868   int count_preds;
1869   int count_succs;
1870
1871   /* 1. compute sched window for u (start, end, step).  */
1872   sbitmap_zero (psp);
1873   sbitmap_zero (pss);
1874   psp_not_empty = sbitmap_a_and_b_cg (psp, u_node_preds, sched_nodes);
1875   pss_not_empty = sbitmap_a_and_b_cg (pss, u_node_succs, sched_nodes);
1876
1877   /* We first compute a forward range (start <= end), then decide whether
1878      to reverse it.  */
1879   early_start = INT_MIN;
1880   late_start = INT_MAX;
1881   start = INT_MIN;
1882   end = INT_MAX;
1883   step = 1;
1884
1885   count_preds = 0;
1886   count_succs = 0;
1887
1888   if (dump_file && (psp_not_empty || pss_not_empty))
1889     {
1890       fprintf (dump_file, "\nAnalyzing dependencies for node %d (INSN %d)"
1891                "; ii = %d\n\n", u_node->cuid, INSN_UID (u_node->insn), ii);
1892       fprintf (dump_file, "%11s %11s %11s %11s %5s\n",
1893                "start", "early start", "late start", "end", "time");
1894       fprintf (dump_file, "=========== =========== =========== ==========="
1895                " =====\n");
1896     }
1897   /* Calculate early_start and limit end.  Both bounds are inclusive.  */
1898   if (psp_not_empty)
1899     for (e = u_node->in; e != 0; e = e->next_in)
1900       {
1901         int v = e->src->cuid;
1902
1903         if (TEST_BIT (sched_nodes, v))
1904           {
1905             int p_st = SCHED_TIME (v);
1906             int earliest = p_st + e->latency - (e->distance * ii);
1907             int latest = (e->data_type == MEM_DEP ? p_st + ii - 1 : INT_MAX);
1908
1909             if (dump_file)
1910               {
1911                 fprintf (dump_file, "%11s %11d %11s %11d %5d",
1912                          "", earliest, "", latest, p_st);
1913                 print_ddg_edge (dump_file, e);
1914                 fprintf (dump_file, "\n");
1915               }
1916
1917             early_start = MAX (early_start, earliest);
1918             end = MIN (end, latest);
1919
1920             if (e->type == TRUE_DEP && e->data_type == REG_DEP)
1921               count_preds++;
1922           }
1923       }
1924
1925   /* Calculate late_start and limit start.  Both bounds are inclusive.  */
1926   if (pss_not_empty)
1927     for (e = u_node->out; e != 0; e = e->next_out)
1928       {
1929         int v = e->dest->cuid;
1930
1931         if (TEST_BIT (sched_nodes, v))
1932           {
1933             int s_st = SCHED_TIME (v);
1934             int earliest = (e->data_type == MEM_DEP ? s_st - ii + 1 : INT_MIN);
1935             int latest = s_st - e->latency + (e->distance * ii);
1936
1937             if (dump_file)
1938               {
1939                 fprintf (dump_file, "%11d %11s %11d %11s %5d",
1940                          earliest, "", latest, "", s_st);
1941                 print_ddg_edge (dump_file, e);
1942                 fprintf (dump_file, "\n");
1943               }
1944
1945             start = MAX (start, earliest);
1946             late_start = MIN (late_start, latest);
1947
1948             if (e->type == TRUE_DEP && e->data_type == REG_DEP)
1949               count_succs++;
1950           }
1951       }
1952
1953   if (dump_file && (psp_not_empty || pss_not_empty))
1954     {
1955       fprintf (dump_file, "----------- ----------- ----------- -----------"
1956                " -----\n");
1957       fprintf (dump_file, "%11d %11d %11d %11d %5s %s\n",
1958                start, early_start, late_start, end, "",
1959                "(max, max, min, min)");
1960     }
1961
1962   /* Get a target scheduling window no bigger than ii.  */
1963   if (early_start == INT_MIN && late_start == INT_MAX)
1964     early_start = NODE_ASAP (u_node);
1965   else if (early_start == INT_MIN)
1966     early_start = late_start - (ii - 1);
1967   late_start = MIN (late_start, early_start + (ii - 1));
1968
1969   /* Apply memory dependence limits.  */
1970   start = MAX (start, early_start);
1971   end = MIN (end, late_start);
1972
1973   if (dump_file && (psp_not_empty || pss_not_empty))
1974     fprintf (dump_file, "%11s %11d %11d %11s %5s final window\n",
1975              "", start, end, "", "");
1976
1977   /* If there are at least as many successors as predecessors, schedule the
1978      node close to its successors.  */
1979   if (pss_not_empty && count_succs >= count_preds)
1980     {
1981       int tmp = end;
1982       end = start;
1983       start = tmp;
1984       step = -1;
1985     }
1986
1987   /* Now that we've finalized the window, make END an exclusive rather
1988      than an inclusive bound.  */
1989   end += step;
1990
1991   *start_p = start;
1992   *step_p = step;
1993   *end_p = end;
1994   sbitmap_free (psp);
1995   sbitmap_free (pss);
1996
1997   if ((start >= end && step == 1) || (start <= end && step == -1))
1998     {
1999       if (dump_file)
2000         fprintf (dump_file, "\nEmpty window: start=%d, end=%d, step=%d\n",
2001                  start, end, step);
2002       return -1;
2003     }
2004
2005   return 0;
2006 }
2007
2008 /* Calculate MUST_PRECEDE/MUST_FOLLOW bitmaps of U_NODE; which is the
2009    node currently been scheduled.  At the end of the calculation
2010    MUST_PRECEDE/MUST_FOLLOW contains all predecessors/successors of
2011    U_NODE which are (1) already scheduled in the first/last row of
2012    U_NODE's scheduling window, (2) whose dependence inequality with U
2013    becomes an equality when U is scheduled in this same row, and (3)
2014    whose dependence latency is zero.
2015
2016    The first and last rows are calculated using the following parameters:
2017    START/END rows - The cycles that begins/ends the traversal on the window;
2018    searching for an empty cycle to schedule U_NODE.
2019    STEP - The direction in which we traverse the window.
2020    II - The initiation interval.  */
2021
2022 static void
2023 calculate_must_precede_follow (ddg_node_ptr u_node, int start, int end,
2024                                int step, int ii, sbitmap sched_nodes,
2025                                sbitmap must_precede, sbitmap must_follow)
2026 {
2027   ddg_edge_ptr e;
2028   int first_cycle_in_window, last_cycle_in_window;
2029
2030   gcc_assert (must_precede && must_follow);
2031
2032   /* Consider the following scheduling window:
2033      {first_cycle_in_window, first_cycle_in_window+1, ...,
2034      last_cycle_in_window}.  If step is 1 then the following will be
2035      the order we traverse the window: {start=first_cycle_in_window,
2036      first_cycle_in_window+1, ..., end=last_cycle_in_window+1},
2037      or {start=last_cycle_in_window, last_cycle_in_window-1, ...,
2038      end=first_cycle_in_window-1} if step is -1.  */
2039   first_cycle_in_window = (step == 1) ? start : end - step;
2040   last_cycle_in_window = (step == 1) ? end - step : start;
2041
2042   sbitmap_zero (must_precede);
2043   sbitmap_zero (must_follow);
2044
2045   if (dump_file)
2046     fprintf (dump_file, "\nmust_precede: ");
2047
2048   /* Instead of checking if:
2049       (SMODULO (SCHED_TIME (e->src), ii) == first_row_in_window)
2050       && ((SCHED_TIME (e->src) + e->latency - (e->distance * ii)) ==
2051              first_cycle_in_window)
2052       && e->latency == 0
2053      we use the fact that latency is non-negative:
2054       SCHED_TIME (e->src) - (e->distance * ii) <=
2055       SCHED_TIME (e->src) + e->latency - (e->distance * ii)) <=
2056       first_cycle_in_window
2057      and check only if
2058       SCHED_TIME (e->src) - (e->distance * ii) == first_cycle_in_window  */
2059   for (e = u_node->in; e != 0; e = e->next_in)
2060     if (TEST_BIT (sched_nodes, e->src->cuid)
2061         && ((SCHED_TIME (e->src->cuid) - (e->distance * ii)) ==
2062              first_cycle_in_window))
2063       {
2064         if (dump_file)
2065           fprintf (dump_file, "%d ", e->src->cuid);
2066
2067         SET_BIT (must_precede, e->src->cuid);
2068       }
2069
2070   if (dump_file)
2071     fprintf (dump_file, "\nmust_follow: ");
2072
2073   /* Instead of checking if:
2074       (SMODULO (SCHED_TIME (e->dest), ii) == last_row_in_window)
2075       && ((SCHED_TIME (e->dest) - e->latency + (e->distance * ii)) ==
2076              last_cycle_in_window)
2077       && e->latency == 0
2078      we use the fact that latency is non-negative:
2079       SCHED_TIME (e->dest) + (e->distance * ii) >=
2080       SCHED_TIME (e->dest) - e->latency + (e->distance * ii)) >=
2081       last_cycle_in_window
2082      and check only if
2083       SCHED_TIME (e->dest) + (e->distance * ii) == last_cycle_in_window  */
2084   for (e = u_node->out; e != 0; e = e->next_out)
2085     if (TEST_BIT (sched_nodes, e->dest->cuid)
2086         && ((SCHED_TIME (e->dest->cuid) + (e->distance * ii)) ==
2087              last_cycle_in_window))
2088       {
2089         if (dump_file)
2090           fprintf (dump_file, "%d ", e->dest->cuid);
2091
2092         SET_BIT (must_follow, e->dest->cuid);
2093       }
2094
2095   if (dump_file)
2096     fprintf (dump_file, "\n");
2097 }
2098
2099 /* Return 1 if U_NODE can be scheduled in CYCLE.  Use the following
2100    parameters to decide if that's possible:
2101    PS - The partial schedule.
2102    U - The serial number of U_NODE.
2103    NUM_SPLITS - The number of row splits made so far.
2104    MUST_PRECEDE - The nodes that must precede U_NODE. (only valid at
2105    the first row of the scheduling window)
2106    MUST_FOLLOW - The nodes that must follow U_NODE. (only valid at the
2107    last row of the scheduling window)  */
2108
2109 static bool
2110 try_scheduling_node_in_cycle (partial_schedule_ptr ps,
2111                               int u, int cycle, sbitmap sched_nodes,
2112                               int *num_splits, sbitmap must_precede,
2113                               sbitmap must_follow)
2114 {
2115   ps_insn_ptr psi;
2116   bool success = 0;
2117
2118   verify_partial_schedule (ps, sched_nodes);
2119   psi = ps_add_node_check_conflicts (ps, u, cycle, must_precede, must_follow);
2120   if (psi)
2121     {
2122       SCHED_TIME (u) = cycle;
2123       SET_BIT (sched_nodes, u);
2124       success = 1;
2125       *num_splits = 0;
2126       if (dump_file)
2127         fprintf (dump_file, "Scheduled w/o split in %d\n", cycle);
2128
2129     }
2130
2131   return success;
2132 }
2133
2134 /* This function implements the scheduling algorithm for SMS according to the
2135    above algorithm.  */
2136 static partial_schedule_ptr
2137 sms_schedule_by_order (ddg_ptr g, int mii, int maxii, int *nodes_order)
2138 {
2139   int ii = mii;
2140   int i, c, success, num_splits = 0;
2141   int flush_and_start_over = true;
2142   int num_nodes = g->num_nodes;
2143   int start, end, step; /* Place together into one struct?  */
2144   sbitmap sched_nodes = sbitmap_alloc (num_nodes);
2145   sbitmap must_precede = sbitmap_alloc (num_nodes);
2146   sbitmap must_follow = sbitmap_alloc (num_nodes);
2147   sbitmap tobe_scheduled = sbitmap_alloc (num_nodes);
2148
2149   partial_schedule_ptr ps = create_partial_schedule (ii, g, DFA_HISTORY);
2150
2151   sbitmap_ones (tobe_scheduled);
2152   sbitmap_zero (sched_nodes);
2153
2154   while (flush_and_start_over && (ii < maxii))
2155     {
2156
2157       if (dump_file)
2158         fprintf (dump_file, "Starting with ii=%d\n", ii);
2159       flush_and_start_over = false;
2160       sbitmap_zero (sched_nodes);
2161
2162       for (i = 0; i < num_nodes; i++)
2163         {
2164           int u = nodes_order[i];
2165           ddg_node_ptr u_node = &ps->g->nodes[u];
2166           rtx insn = u_node->insn;
2167
2168           if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
2169             {
2170               RESET_BIT (tobe_scheduled, u);
2171               continue;
2172             }
2173
2174           if (TEST_BIT (sched_nodes, u))
2175             continue;
2176
2177           /* Try to get non-empty scheduling window.  */
2178          success = 0;
2179          if (get_sched_window (ps, u_node, sched_nodes, ii, &start,
2180                                 &step, &end) == 0)
2181             {
2182               if (dump_file)
2183                 fprintf (dump_file, "\nTrying to schedule node %d "
2184                          "INSN = %d  in (%d .. %d) step %d\n", u, (INSN_UID
2185                         (g->nodes[u].insn)), start, end, step);
2186
2187               gcc_assert ((step > 0 && start < end)
2188                           || (step < 0 && start > end));
2189
2190               calculate_must_precede_follow (u_node, start, end, step, ii,
2191                                              sched_nodes, must_precede,
2192                                              must_follow);
2193
2194               for (c = start; c != end; c += step)
2195                 {
2196                   sbitmap tmp_precede, tmp_follow;
2197
2198                   set_must_precede_follow (&tmp_follow, must_follow, 
2199                                            &tmp_precede, must_precede, 
2200                                            c, start, end, step);
2201                   success =
2202                     try_scheduling_node_in_cycle (ps, u, c,
2203                                                   sched_nodes,
2204                                                   &num_splits, tmp_precede,
2205                                                   tmp_follow);
2206                   if (success)
2207                     break;
2208                 }
2209
2210               verify_partial_schedule (ps, sched_nodes);
2211             }
2212             if (!success)
2213             {
2214               int split_row;
2215
2216               if (ii++ == maxii)
2217                 break;
2218
2219               if (num_splits >= MAX_SPLIT_NUM)
2220                 {
2221                   num_splits = 0;
2222                   flush_and_start_over = true;
2223                   verify_partial_schedule (ps, sched_nodes);
2224                   reset_partial_schedule (ps, ii);
2225                   verify_partial_schedule (ps, sched_nodes);
2226                   break;
2227                 }
2228
2229               num_splits++;
2230               /* The scheduling window is exclusive of 'end'
2231                  whereas compute_split_window() expects an inclusive,
2232                  ordered range.  */
2233               if (step == 1)
2234                 split_row = compute_split_row (sched_nodes, start, end - 1,
2235                                                ps->ii, u_node);
2236               else
2237                 split_row = compute_split_row (sched_nodes, end + 1, start,
2238                                                ps->ii, u_node);
2239
2240               ps_insert_empty_row (ps, split_row, sched_nodes);
2241               i--;              /* Go back and retry node i.  */
2242
2243               if (dump_file)
2244                 fprintf (dump_file, "num_splits=%d\n", num_splits);
2245             }
2246
2247           /* ??? If (success), check register pressure estimates.  */
2248         }                       /* Continue with next node.  */
2249     }                           /* While flush_and_start_over.  */
2250   if (ii >= maxii)
2251     {
2252       free_partial_schedule (ps);
2253       ps = NULL;
2254     }
2255   else
2256     gcc_assert (sbitmap_equal (tobe_scheduled, sched_nodes));
2257
2258   sbitmap_free (sched_nodes);
2259   sbitmap_free (must_precede);
2260   sbitmap_free (must_follow);
2261   sbitmap_free (tobe_scheduled);
2262
2263   return ps;
2264 }
2265
2266 /* This function inserts a new empty row into PS at the position
2267    according to SPLITROW, keeping all already scheduled instructions
2268    intact and updating their SCHED_TIME and cycle accordingly.  */
2269 static void
2270 ps_insert_empty_row (partial_schedule_ptr ps, int split_row,
2271                      sbitmap sched_nodes)
2272 {
2273   ps_insn_ptr crr_insn;
2274   ps_insn_ptr *rows_new;
2275   int ii = ps->ii;
2276   int new_ii = ii + 1;
2277   int row;
2278   int *rows_length_new;
2279
2280   verify_partial_schedule (ps, sched_nodes);
2281
2282   /* We normalize sched_time and rotate ps to have only non-negative sched
2283      times, for simplicity of updating cycles after inserting new row.  */
2284   split_row -= ps->min_cycle;
2285   split_row = SMODULO (split_row, ii);
2286   if (dump_file)
2287     fprintf (dump_file, "split_row=%d\n", split_row);
2288
2289   reset_sched_times (ps, PS_MIN_CYCLE (ps));
2290   rotate_partial_schedule (ps, PS_MIN_CYCLE (ps));
2291
2292   rows_new = (ps_insn_ptr *) xcalloc (new_ii, sizeof (ps_insn_ptr));
2293   rows_length_new = (int *) xcalloc (new_ii, sizeof (int));
2294   for (row = 0; row < split_row; row++)
2295     {
2296       rows_new[row] = ps->rows[row];
2297       rows_length_new[row] = ps->rows_length[row];
2298       ps->rows[row] = NULL;
2299       for (crr_insn = rows_new[row];
2300            crr_insn; crr_insn = crr_insn->next_in_row)
2301         {
2302           int u = crr_insn->id;
2303           int new_time = SCHED_TIME (u) + (SCHED_TIME (u) / ii);
2304
2305           SCHED_TIME (u) = new_time;
2306           crr_insn->cycle = new_time;
2307           SCHED_ROW (u) = new_time % new_ii;
2308           SCHED_STAGE (u) = new_time / new_ii;
2309         }
2310
2311     }
2312
2313   rows_new[split_row] = NULL;
2314
2315   for (row = split_row; row < ii; row++)
2316     {
2317       rows_new[row + 1] = ps->rows[row];
2318       rows_length_new[row + 1] = ps->rows_length[row];
2319       ps->rows[row] = NULL;
2320       for (crr_insn = rows_new[row + 1];
2321            crr_insn; crr_insn = crr_insn->next_in_row)
2322         {
2323           int u = crr_insn->id;
2324           int new_time = SCHED_TIME (u) + (SCHED_TIME (u) / ii) + 1;
2325
2326           SCHED_TIME (u) = new_time;
2327           crr_insn->cycle = new_time;
2328           SCHED_ROW (u) = new_time % new_ii;
2329           SCHED_STAGE (u) = new_time / new_ii;
2330         }
2331     }
2332
2333   /* Updating ps.  */
2334   ps->min_cycle = ps->min_cycle + ps->min_cycle / ii
2335     + (SMODULO (ps->min_cycle, ii) >= split_row ? 1 : 0);
2336   ps->max_cycle = ps->max_cycle + ps->max_cycle / ii
2337     + (SMODULO (ps->max_cycle, ii) >= split_row ? 1 : 0);
2338   free (ps->rows);
2339   ps->rows = rows_new;
2340   free (ps->rows_length);
2341   ps->rows_length = rows_length_new;
2342   ps->ii = new_ii;
2343   gcc_assert (ps->min_cycle >= 0);
2344
2345   verify_partial_schedule (ps, sched_nodes);
2346
2347   if (dump_file)
2348     fprintf (dump_file, "min_cycle=%d, max_cycle=%d\n", ps->min_cycle,
2349              ps->max_cycle);
2350 }
2351
2352 /* Given U_NODE which is the node that failed to be scheduled; LOW and
2353    UP which are the boundaries of it's scheduling window; compute using
2354    SCHED_NODES and II a row in the partial schedule that can be split
2355    which will separate a critical predecessor from a critical successor
2356    thereby expanding the window, and return it.  */
2357 static int
2358 compute_split_row (sbitmap sched_nodes, int low, int up, int ii,
2359                    ddg_node_ptr u_node)
2360 {
2361   ddg_edge_ptr e;
2362   int lower = INT_MIN, upper = INT_MAX;
2363   int crit_pred = -1;
2364   int crit_succ = -1;
2365   int crit_cycle;
2366
2367   for (e = u_node->in; e != 0; e = e->next_in)
2368     {
2369       int v = e->src->cuid;
2370
2371       if (TEST_BIT (sched_nodes, v)
2372           && (low == SCHED_TIME (v) + e->latency - (e->distance * ii)))
2373         if (SCHED_TIME (v) > lower)
2374           {
2375             crit_pred = v;
2376             lower = SCHED_TIME (v);
2377           }
2378     }
2379
2380   if (crit_pred >= 0)
2381     {
2382       crit_cycle = SCHED_TIME (crit_pred) + 1;
2383       return SMODULO (crit_cycle, ii);
2384     }
2385
2386   for (e = u_node->out; e != 0; e = e->next_out)
2387     {
2388       int v = e->dest->cuid;
2389
2390       if (TEST_BIT (sched_nodes, v)
2391           && (up == SCHED_TIME (v) - e->latency + (e->distance * ii)))
2392         if (SCHED_TIME (v) < upper)
2393           {
2394             crit_succ = v;
2395             upper = SCHED_TIME (v);
2396           }
2397     }
2398
2399   if (crit_succ >= 0)
2400     {
2401       crit_cycle = SCHED_TIME (crit_succ);
2402       return SMODULO (crit_cycle, ii);
2403     }
2404
2405   if (dump_file)
2406     fprintf (dump_file, "Both crit_pred and crit_succ are NULL\n");
2407
2408   return SMODULO ((low + up + 1) / 2, ii);
2409 }
2410
2411 static void
2412 verify_partial_schedule (partial_schedule_ptr ps, sbitmap sched_nodes)
2413 {
2414   int row;
2415   ps_insn_ptr crr_insn;
2416
2417   for (row = 0; row < ps->ii; row++)
2418     {
2419       int length = 0;
2420       
2421       for (crr_insn = ps->rows[row]; crr_insn; crr_insn = crr_insn->next_in_row)
2422         {
2423           int u = crr_insn->id;
2424           
2425           length++;
2426           gcc_assert (TEST_BIT (sched_nodes, u));
2427           /* ??? Test also that all nodes of sched_nodes are in ps, perhaps by
2428              popcount (sched_nodes) == number of insns in ps.  */
2429           gcc_assert (SCHED_TIME (u) >= ps->min_cycle);
2430           gcc_assert (SCHED_TIME (u) <= ps->max_cycle);
2431         }
2432       
2433       gcc_assert (ps->rows_length[row] == length);
2434     }
2435 }
2436
2437 \f
2438 /* This page implements the algorithm for ordering the nodes of a DDG
2439    for modulo scheduling, activated through the
2440    "int sms_order_nodes (ddg_ptr, int mii, int * result)" API.  */
2441
2442 #define ORDER_PARAMS(x) ((struct node_order_params *) (x)->aux.info)
2443 #define ASAP(x) (ORDER_PARAMS ((x))->asap)
2444 #define ALAP(x) (ORDER_PARAMS ((x))->alap)
2445 #define HEIGHT(x) (ORDER_PARAMS ((x))->height)
2446 #define MOB(x) (ALAP ((x)) - ASAP ((x)))
2447 #define DEPTH(x) (ASAP ((x)))
2448
2449 typedef struct node_order_params * nopa;
2450
2451 static void order_nodes_of_sccs (ddg_all_sccs_ptr, int * result);
2452 static int order_nodes_in_scc (ddg_ptr, sbitmap, sbitmap, int*, int);
2453 static nopa  calculate_order_params (ddg_ptr, int, int *);
2454 static int find_max_asap (ddg_ptr, sbitmap);
2455 static int find_max_hv_min_mob (ddg_ptr, sbitmap);
2456 static int find_max_dv_min_mob (ddg_ptr, sbitmap);
2457
2458 enum sms_direction {BOTTOMUP, TOPDOWN};
2459
2460 struct node_order_params
2461 {
2462   int asap;
2463   int alap;
2464   int height;
2465 };
2466
2467 /* Check if NODE_ORDER contains a permutation of 0 .. NUM_NODES-1.  */
2468 static void
2469 check_nodes_order (int *node_order, int num_nodes)
2470 {
2471   int i;
2472   sbitmap tmp = sbitmap_alloc (num_nodes);
2473
2474   sbitmap_zero (tmp);
2475
2476   if (dump_file)
2477     fprintf (dump_file, "SMS final nodes order: \n");
2478
2479   for (i = 0; i < num_nodes; i++)
2480     {
2481       int u = node_order[i];
2482
2483       if (dump_file)
2484         fprintf (dump_file, "%d ", u);
2485       gcc_assert (u < num_nodes && u >= 0 && !TEST_BIT (tmp, u));
2486
2487       SET_BIT (tmp, u);
2488     }
2489
2490   if (dump_file)
2491     fprintf (dump_file, "\n");
2492
2493   sbitmap_free (tmp);
2494 }
2495
2496 /* Order the nodes of G for scheduling and pass the result in
2497    NODE_ORDER.  Also set aux.count of each node to ASAP.
2498    Put maximal ASAP to PMAX_ASAP.  Return the recMII for the given DDG.  */
2499 static int
2500 sms_order_nodes (ddg_ptr g, int mii, int * node_order, int *pmax_asap)
2501 {
2502   int i;
2503   int rec_mii = 0;
2504   ddg_all_sccs_ptr sccs = create_ddg_all_sccs (g);
2505
2506   nopa nops = calculate_order_params (g, mii, pmax_asap);
2507
2508   if (dump_file)
2509     print_sccs (dump_file, sccs, g);
2510
2511   order_nodes_of_sccs (sccs, node_order);
2512
2513   if (sccs->num_sccs > 0)
2514     /* First SCC has the largest recurrence_length.  */
2515     rec_mii = sccs->sccs[0]->recurrence_length;
2516
2517   /* Save ASAP before destroying node_order_params.  */
2518   for (i = 0; i < g->num_nodes; i++)
2519     {
2520       ddg_node_ptr v = &g->nodes[i];
2521       v->aux.count = ASAP (v);
2522     }
2523
2524   free (nops);
2525   free_ddg_all_sccs (sccs);
2526   check_nodes_order (node_order, g->num_nodes);
2527
2528   return rec_mii;
2529 }
2530
2531 static void
2532 order_nodes_of_sccs (ddg_all_sccs_ptr all_sccs, int * node_order)
2533 {
2534   int i, pos = 0;
2535   ddg_ptr g = all_sccs->ddg;
2536   int num_nodes = g->num_nodes;
2537   sbitmap prev_sccs = sbitmap_alloc (num_nodes);
2538   sbitmap on_path = sbitmap_alloc (num_nodes);
2539   sbitmap tmp = sbitmap_alloc (num_nodes);
2540   sbitmap ones = sbitmap_alloc (num_nodes);
2541
2542   sbitmap_zero (prev_sccs);
2543   sbitmap_ones (ones);
2544
2545   /* Perform the node ordering starting from the SCC with the highest recMII.
2546      For each SCC order the nodes according to their ASAP/ALAP/HEIGHT etc.  */
2547   for (i = 0; i < all_sccs->num_sccs; i++)
2548     {
2549       ddg_scc_ptr scc = all_sccs->sccs[i];
2550
2551       /* Add nodes on paths from previous SCCs to the current SCC.  */
2552       find_nodes_on_paths (on_path, g, prev_sccs, scc->nodes);
2553       sbitmap_a_or_b (tmp, scc->nodes, on_path);
2554
2555       /* Add nodes on paths from the current SCC to previous SCCs.  */
2556       find_nodes_on_paths (on_path, g, scc->nodes, prev_sccs);
2557       sbitmap_a_or_b (tmp, tmp, on_path);
2558
2559       /* Remove nodes of previous SCCs from current extended SCC.  */
2560       sbitmap_difference (tmp, tmp, prev_sccs);
2561
2562       pos = order_nodes_in_scc (g, prev_sccs, tmp, node_order, pos);
2563       /* Above call to order_nodes_in_scc updated prev_sccs |= tmp.  */
2564     }
2565
2566   /* Handle the remaining nodes that do not belong to any scc.  Each call
2567      to order_nodes_in_scc handles a single connected component.  */
2568   while (pos < g->num_nodes)
2569     {
2570       sbitmap_difference (tmp, ones, prev_sccs);
2571       pos = order_nodes_in_scc (g, prev_sccs, tmp, node_order, pos);
2572     }
2573   sbitmap_free (prev_sccs);
2574   sbitmap_free (on_path);
2575   sbitmap_free (tmp);
2576   sbitmap_free (ones);
2577 }
2578
2579 /* MII is needed if we consider backarcs (that do not close recursive cycles).  */
2580 static struct node_order_params *
2581 calculate_order_params (ddg_ptr g, int mii ATTRIBUTE_UNUSED, int *pmax_asap)
2582 {
2583   int u;
2584   int max_asap;
2585   int num_nodes = g->num_nodes;
2586   ddg_edge_ptr e;
2587   /* Allocate a place to hold ordering params for each node in the DDG.  */
2588   nopa node_order_params_arr;
2589
2590   /* Initialize of ASAP/ALAP/HEIGHT to zero.  */
2591   node_order_params_arr = (nopa) xcalloc (num_nodes,
2592                                           sizeof (struct node_order_params));
2593
2594   /* Set the aux pointer of each node to point to its order_params structure.  */
2595   for (u = 0; u < num_nodes; u++)
2596     g->nodes[u].aux.info = &node_order_params_arr[u];
2597
2598   /* Disregarding a backarc from each recursive cycle to obtain a DAG,
2599      calculate ASAP, ALAP, mobility, distance, and height for each node
2600      in the dependence (direct acyclic) graph.  */
2601
2602   /* We assume that the nodes in the array are in topological order.  */
2603
2604   max_asap = 0;
2605   for (u = 0; u < num_nodes; u++)
2606     {
2607       ddg_node_ptr u_node = &g->nodes[u];
2608
2609       ASAP (u_node) = 0;
2610       for (e = u_node->in; e; e = e->next_in)
2611         if (e->distance == 0)
2612           ASAP (u_node) = MAX (ASAP (u_node),
2613                                ASAP (e->src) + e->latency);
2614       max_asap = MAX (max_asap, ASAP (u_node));
2615     }
2616
2617   for (u = num_nodes - 1; u > -1; u--)
2618     {
2619       ddg_node_ptr u_node = &g->nodes[u];
2620
2621       ALAP (u_node) = max_asap;
2622       HEIGHT (u_node) = 0;
2623       for (e = u_node->out; e; e = e->next_out)
2624         if (e->distance == 0)
2625           {
2626             ALAP (u_node) = MIN (ALAP (u_node),
2627                                  ALAP (e->dest) - e->latency);
2628             HEIGHT (u_node) = MAX (HEIGHT (u_node),
2629                                    HEIGHT (e->dest) + e->latency);
2630           }
2631     }
2632   if (dump_file)
2633   {
2634     fprintf (dump_file, "\nOrder params\n");
2635     for (u = 0; u < num_nodes; u++)
2636       {
2637         ddg_node_ptr u_node = &g->nodes[u];
2638
2639         fprintf (dump_file, "node %d, ASAP: %d, ALAP: %d, HEIGHT: %d\n", u,
2640                  ASAP (u_node), ALAP (u_node), HEIGHT (u_node));
2641       }
2642   }
2643
2644   *pmax_asap = max_asap;
2645   return node_order_params_arr;
2646 }
2647
2648 static int
2649 find_max_asap (ddg_ptr g, sbitmap nodes)
2650 {
2651   unsigned int u = 0;
2652   int max_asap = -1;
2653   int result = -1;
2654   sbitmap_iterator sbi;
2655
2656   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (nodes, 0, u, sbi)
2657     {
2658       ddg_node_ptr u_node = &g->nodes[u];
2659
2660       if (max_asap < ASAP (u_node))
2661         {
2662           max_asap = ASAP (u_node);
2663           result = u;
2664         }
2665     }
2666   return result;
2667 }
2668
2669 static int
2670 find_max_hv_min_mob (ddg_ptr g, sbitmap nodes)
2671 {
2672   unsigned int u = 0;
2673   int max_hv = -1;
2674   int min_mob = INT_MAX;
2675   int result = -1;
2676   sbitmap_iterator sbi;
2677
2678   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (nodes, 0, u, sbi)
2679     {
2680       ddg_node_ptr u_node = &g->nodes[u];
2681
2682       if (max_hv < HEIGHT (u_node))
2683         {
2684           max_hv = HEIGHT (u_node);
2685           min_mob = MOB (u_node);
2686           result = u;
2687         }
2688       else if ((max_hv == HEIGHT (u_node))
2689                && (min_mob > MOB (u_node)))
2690         {
2691           min_mob = MOB (u_node);
2692           result = u;
2693         }
2694     }
2695   return result;
2696 }
2697
2698 static int
2699 find_max_dv_min_mob (ddg_ptr g, sbitmap nodes)
2700 {
2701   unsigned int u = 0;
2702   int max_dv = -1;
2703   int min_mob = INT_MAX;
2704   int result = -1;
2705   sbitmap_iterator sbi;
2706
2707   EXECUTE_IF_SET_IN_SBITMAP (nodes, 0, u, sbi)
2708     {
2709       ddg_node_ptr u_node = &g->nodes[u];
2710
2711       if (max_dv < DEPTH (u_node))
2712         {
2713           max_dv = DEPTH (u_node);
2714           min_mob = MOB (u_node);
2715           result = u;
2716         }
2717       else if ((max_dv == DEPTH (u_node))
2718                && (min_mob > MOB (u_node)))
2719         {
2720           min_mob = MOB (u_node);
2721           result = u;
2722         }
2723     }
2724   return result;
2725 }
2726
2727 /* Places the nodes of SCC into the NODE_ORDER array starting
2728    at position POS, according to the SMS ordering algorithm.
2729    NODES_ORDERED (in&out parameter) holds the bitset of all nodes in
2730    the NODE_ORDER array, starting from position zero.  */
2731 static int
2732 order_nodes_in_scc (ddg_ptr g, sbitmap nodes_ordered, sbitmap scc,
2733                     int * node_order, int pos)
2734 {
2735   enum sms_direction dir;
2736   int num_nodes = g->num_nodes;
2737   sbitmap workset = sbitmap_alloc (num_nodes);
2738   sbitmap tmp = sbitmap_alloc (num_nodes);
2739   sbitmap zero_bitmap = sbitmap_alloc (num_nodes);
2740   sbitmap predecessors = sbitmap_alloc (num_nodes);
2741   sbitmap successors = sbitmap_alloc (num_nodes);
2742
2743   sbitmap_zero (predecessors);
2744   find_predecessors (predecessors, g, nodes_ordered);
2745
2746   sbitmap_zero (successors);
2747   find_successors (successors, g, nodes_ordered);
2748
2749   sbitmap_zero (tmp);
2750   if (sbitmap_a_and_b_cg (tmp, predecessors, scc))
2751     {
2752       sbitmap_copy (workset, tmp);
2753       dir = BOTTOMUP;
2754     }
2755   else if (sbitmap_a_and_b_cg (tmp, successors, scc))
2756     {
2757       sbitmap_copy (workset, tmp);
2758       dir = TOPDOWN;
2759     }
2760   else
2761     {
2762       int u;
2763
2764       sbitmap_zero (workset);
2765       if ((u = find_max_asap (g, scc)) >= 0)
2766         SET_BIT (workset, u);
2767       dir = BOTTOMUP;
2768     }
2769
2770   sbitmap_zero (zero_bitmap);
2771   while (!sbitmap_equal (workset, zero_bitmap))
2772     {
2773       int v;
2774       ddg_node_ptr v_node;
2775       sbitmap v_node_preds;
2776       sbitmap v_node_succs;
2777
2778       if (dir == TOPDOWN)
2779         {
2780           while (!sbitmap_equal (workset, zero_bitmap))
2781             {
2782               v = find_max_hv_min_mob (g, workset);
2783               v_node = &g->nodes[v];
2784               node_order[pos++] = v;
2785               v_node_succs = NODE_SUCCESSORS (v_node);
2786               sbitmap_a_and_b (tmp, v_node_succs, scc);
2787
2788               /* Don't consider the already ordered successors again.  */
2789               sbitmap_difference (tmp, tmp, nodes_ordered);
2790               sbitmap_a_or_b (workset, workset, tmp);
2791               RESET_BIT (workset, v);
2792               SET_BIT (nodes_ordered, v);
2793             }
2794           dir = BOTTOMUP;
2795           sbitmap_zero (predecessors);
2796           find_predecessors (predecessors, g, nodes_ordered);
2797           sbitmap_a_and_b (workset, predecessors, scc);
2798         }
2799       else
2800         {
2801           while (!sbitmap_equal (workset, zero_bitmap))
2802             {
2803               v = find_max_dv_min_mob (g, workset);
2804               v_node = &g->nodes[v];
2805               node_order[pos++] = v;
2806               v_node_preds = NODE_PREDECESSORS (v_node);
2807               sbitmap_a_and_b (tmp, v_node_preds, scc);
2808
2809               /* Don't consider the already ordered predecessors again.  */
2810               sbitmap_difference (tmp, tmp, nodes_ordered);
2811               sbitmap_a_or_b (workset, workset, tmp);
2812               RESET_BIT (workset, v);
2813               SET_BIT (nodes_ordered, v);
2814             }
2815           dir = TOPDOWN;
2816           sbitmap_zero (successors);
2817           find_successors (successors, g, nodes_ordered);
2818           sbitmap_a_and_b (workset, successors, scc);
2819         }
2820     }
2821   sbitmap_free (tmp);
2822   sbitmap_free (workset);
2823   sbitmap_free (zero_bitmap);
2824   sbitmap_free (predecessors);
2825   sbitmap_free (successors);
2826   return pos;
2827 }
2828
2829 \f
2830 /* This page contains functions for manipulating partial-schedules during
2831    modulo scheduling.  */
2832
2833 /* Create a partial schedule and allocate a memory to hold II rows.  */
2834
2835 static partial_schedule_ptr
2836 create_partial_schedule (int ii, ddg_ptr g, int history)
2837 {
2838   partial_schedule_ptr ps = XNEW (struct partial_schedule);
2839   ps->rows = (ps_insn_ptr *) xcalloc (ii, sizeof (ps_insn_ptr));
2840   ps->rows_length = (int *) xcalloc (ii, sizeof (int));
2841   ps->reg_moves = NULL;
2842   ps->ii = ii;
2843   ps->history = history;
2844   ps->min_cycle = INT_MAX;
2845   ps->max_cycle = INT_MIN;
2846   ps->g = g;
2847
2848   return ps;
2849 }
2850
2851 /* Free the PS_INSNs in rows array of the given partial schedule.
2852    ??? Consider caching the PS_INSN's.  */
2853 static void
2854 free_ps_insns (partial_schedule_ptr ps)
2855 {
2856   int i;
2857
2858   for (i = 0; i < ps->ii; i++)
2859     {
2860       while (ps->rows[i])
2861         {
2862           ps_insn_ptr ps_insn = ps->rows[i]->next_in_row;
2863
2864           free (ps->rows[i]);
2865           ps->rows[i] = ps_insn;
2866         }
2867       ps->rows[i] = NULL;
2868     }
2869 }
2870
2871 /* Free all the memory allocated to the partial schedule.  */
2872
2873 static void
2874 free_partial_schedule (partial_schedule_ptr ps)
2875 {
2876   ps_reg_move_info *move;
2877   unsigned int i;
2878
2879   if (!ps)
2880     return;
2881
2882   FOR_EACH_VEC_ELT (ps_reg_move_info, ps->reg_moves, i, move)
2883     sbitmap_free (move->uses);
2884   VEC_free (ps_reg_move_info, heap, ps->reg_moves);
2885
2886   free_ps_insns (ps);
2887   free (ps->rows);
2888   free (ps->rows_length);
2889   free (ps);
2890 }
2891
2892 /* Clear the rows array with its PS_INSNs, and create a new one with
2893    NEW_II rows.  */
2894
2895 static void
2896 reset_partial_schedule (partial_schedule_ptr ps, int new_ii)
2897 {
2898   if (!ps)
2899     return;
2900   free_ps_insns (ps);
2901   if (new_ii == ps->ii)
2902     return;
2903   ps->rows = (ps_insn_ptr *) xrealloc (ps->rows, new_ii
2904                                                  * sizeof (ps_insn_ptr));
2905   memset (ps->rows, 0, new_ii * sizeof (ps_insn_ptr));
2906   ps->rows_length = (int *) xrealloc (ps->rows_length, new_ii * sizeof (int));
2907   memset (ps->rows_length, 0, new_ii * sizeof (int));
2908   ps->ii = new_ii;
2909   ps->min_cycle = INT_MAX;
2910   ps->max_cycle = INT_MIN;
2911 }
2912
2913 /* Prints the partial schedule as an ii rows array, for each rows
2914    print the ids of the insns in it.  */
2915 void
2916 print_partial_schedule (partial_schedule_ptr ps, FILE *dump)
2917 {
2918   int i;
2919
2920   for (i = 0; i < ps->ii; i++)
2921     {
2922       ps_insn_ptr ps_i = ps->rows[i];
2923
2924       fprintf (dump, "\n[ROW %d ]: ", i);
2925       while (ps_i)
2926         {
2927           rtx insn = ps_rtl_insn (ps, ps_i->id);
2928
2929           if (JUMP_P (insn))
2930             fprintf (dump, "%d (branch), ", INSN_UID (insn));
2931           else
2932             fprintf (dump, "%d, ", INSN_UID (insn));
2933         
2934           ps_i = ps_i->next_in_row;
2935         }
2936     }
2937 }
2938
2939 /* Creates an object of PS_INSN and initializes it to the given parameters.  */
2940 static ps_insn_ptr
2941 create_ps_insn (int id, int cycle)
2942 {
2943   ps_insn_ptr ps_i = XNEW (struct ps_insn);
2944
2945   ps_i->id = id;
2946   ps_i->next_in_row = NULL;
2947   ps_i->prev_in_row = NULL;
2948   ps_i->cycle = cycle;
2949
2950   return ps_i;
2951 }
2952
2953
2954 /* Removes the given PS_INSN from the partial schedule.  */  
2955 static void 
2956 remove_node_from_ps (partial_schedule_ptr ps, ps_insn_ptr ps_i)
2957 {
2958   int row;
2959
2960   gcc_assert (ps && ps_i);
2961   
2962   row = SMODULO (ps_i->cycle, ps->ii);
2963   if (! ps_i->prev_in_row)
2964     {
2965       gcc_assert (ps_i == ps->rows[row]);
2966       ps->rows[row] = ps_i->next_in_row;
2967       if (ps->rows[row])
2968         ps->rows[row]->prev_in_row = NULL;
2969     }
2970   else
2971     {
2972       ps_i->prev_in_row->next_in_row = ps_i->next_in_row;
2973       if (ps_i->next_in_row)
2974         ps_i->next_in_row->prev_in_row = ps_i->prev_in_row;
2975     }
2976    
2977   ps->rows_length[row] -= 1; 
2978   free (ps_i);
2979   return;
2980 }
2981
2982 /* Unlike what literature describes for modulo scheduling (which focuses
2983    on VLIW machines) the order of the instructions inside a cycle is
2984    important.  Given the bitmaps MUST_FOLLOW and MUST_PRECEDE we know
2985    where the current instruction should go relative to the already
2986    scheduled instructions in the given cycle.  Go over these
2987    instructions and find the first possible column to put it in.  */
2988 static bool
2989 ps_insn_find_column (partial_schedule_ptr ps, ps_insn_ptr ps_i,
2990                      sbitmap must_precede, sbitmap must_follow)
2991 {
2992   ps_insn_ptr next_ps_i;
2993   ps_insn_ptr first_must_follow = NULL;
2994   ps_insn_ptr last_must_precede = NULL;
2995   ps_insn_ptr last_in_row = NULL;
2996   int row;
2997
2998   if (! ps_i)
2999     return false;
3000
3001   row = SMODULO (ps_i->cycle, ps->ii);
3002
3003   /* Find the first must follow and the last must precede
3004      and insert the node immediately after the must precede
3005      but make sure that it there is no must follow after it.  */
3006   for (next_ps_i = ps->rows[row];
3007        next_ps_i;
3008        next_ps_i = next_ps_i->next_in_row)
3009     {
3010       if (must_follow
3011           && TEST_BIT (must_follow, next_ps_i->id)
3012           && ! first_must_follow)
3013         first_must_follow = next_ps_i;
3014       if (must_precede && TEST_BIT (must_precede, next_ps_i->id))
3015         {
3016           /* If we have already met a node that must follow, then
3017              there is no possible column.  */
3018           if (first_must_follow)
3019             return false;
3020           else
3021             last_must_precede = next_ps_i;
3022         }
3023       /* The closing branch must be the last in the row.  */
3024       if (must_precede 
3025           && TEST_BIT (must_precede, next_ps_i->id)
3026           && JUMP_P (ps_rtl_insn (ps, next_ps_i->id)))
3027         return false;
3028              
3029        last_in_row = next_ps_i;
3030     }
3031
3032   /* The closing branch is scheduled as well.  Make sure there is no
3033      dependent instruction after it as the branch should be the last
3034      instruction in the row.  */
3035   if (JUMP_P (ps_rtl_insn (ps, ps_i->id)))
3036     {
3037       if (first_must_follow)
3038         return false;
3039       if (last_in_row)
3040         {
3041           /* Make the branch the last in the row.  New instructions
3042              will be inserted at the beginning of the row or after the
3043              last must_precede instruction thus the branch is guaranteed
3044              to remain the last instruction in the row.  */
3045           last_in_row->next_in_row = ps_i;
3046           ps_i->prev_in_row = last_in_row;
3047           ps_i->next_in_row = NULL;
3048         }
3049       else
3050         ps->rows[row] = ps_i;
3051       return true;
3052     }
3053   
3054   /* Now insert the node after INSERT_AFTER_PSI.  */
3055
3056   if (! last_must_precede)
3057     {
3058       ps_i->next_in_row = ps->rows[row];
3059       ps_i->prev_in_row = NULL;
3060       if (ps_i->next_in_row)
3061         ps_i->next_in_row->prev_in_row = ps_i;
3062       ps->rows[row] = ps_i;
3063     }
3064   else
3065     {
3066       ps_i->next_in_row = last_must_precede->next_in_row;
3067       last_must_precede->next_in_row = ps_i;
3068       ps_i->prev_in_row = last_must_precede;
3069       if (ps_i->next_in_row)
3070         ps_i->next_in_row->prev_in_row = ps_i;
3071     }
3072
3073   return true;
3074 }
3075
3076 /* Advances the PS_INSN one column in its current row; returns false
3077    in failure and true in success.  Bit N is set in MUST_FOLLOW if
3078    the node with cuid N must be come after the node pointed to by
3079    PS_I when scheduled in the same cycle.  */
3080 static int
3081 ps_insn_advance_column (partial_schedule_ptr ps, ps_insn_ptr ps_i,
3082                         sbitmap must_follow)
3083 {
3084   ps_insn_ptr prev, next;
3085   int row;
3086
3087   if (!ps || !ps_i)
3088     return false;
3089
3090   row = SMODULO (ps_i->cycle, ps->ii);
3091
3092   if (! ps_i->next_in_row)
3093     return false;
3094
3095   /* Check if next_in_row is dependent on ps_i, both having same sched
3096      times (typically ANTI_DEP).  If so, ps_i cannot skip over it.  */
3097   if (must_follow && TEST_BIT (must_follow, ps_i->next_in_row->id))
3098     return false;
3099
3100   /* Advance PS_I over its next_in_row in the doubly linked list.  */
3101   prev = ps_i->prev_in_row;
3102   next = ps_i->next_in_row;
3103
3104   if (ps_i == ps->rows[row])
3105     ps->rows[row] = next;
3106
3107   ps_i->next_in_row = next->next_in_row;
3108
3109   if (next->next_in_row)
3110     next->next_in_row->prev_in_row = ps_i;
3111
3112   next->next_in_row = ps_i;
3113   ps_i->prev_in_row = next;
3114
3115   next->prev_in_row = prev;
3116   if (prev)
3117     prev->next_in_row = next;
3118
3119   return true;
3120 }
3121
3122 /* Inserts a DDG_NODE to the given partial schedule at the given cycle.
3123    Returns 0 if this is not possible and a PS_INSN otherwise.  Bit N is
3124    set in MUST_PRECEDE/MUST_FOLLOW if the node with cuid N must be come
3125    before/after (respectively) the node pointed to by PS_I when scheduled
3126    in the same cycle.  */
3127 static ps_insn_ptr
3128 add_node_to_ps (partial_schedule_ptr ps, int id, int cycle,
3129                 sbitmap must_precede, sbitmap must_follow)
3130 {
3131   ps_insn_ptr ps_i;
3132   int row = SMODULO (cycle, ps->ii);
3133
3134   if (ps->rows_length[row] >= issue_rate)
3135     return NULL;
3136
3137   ps_i = create_ps_insn (id, cycle);
3138
3139   /* Finds and inserts PS_I according to MUST_FOLLOW and
3140      MUST_PRECEDE.  */
3141   if (! ps_insn_find_column (ps, ps_i, must_precede, must_follow))
3142     {
3143       free (ps_i);
3144       return NULL;
3145     }
3146
3147   ps->rows_length[row] += 1;
3148   return ps_i;
3149 }
3150
3151 /* Advance time one cycle.  Assumes DFA is being used.  */
3152 static void
3153 advance_one_cycle (void)
3154 {
3155   if (targetm.sched.dfa_pre_cycle_insn)
3156     state_transition (curr_state,
3157                       targetm.sched.dfa_pre_cycle_insn ());
3158
3159   state_transition (curr_state, NULL);
3160
3161   if (targetm.sched.dfa_post_cycle_insn)
3162     state_transition (curr_state,
3163                       targetm.sched.dfa_post_cycle_insn ());
3164 }
3165
3166
3167
3168 /* Checks if PS has resource conflicts according to DFA, starting from
3169    FROM cycle to TO cycle; returns true if there are conflicts and false
3170    if there are no conflicts.  Assumes DFA is being used.  */
3171 static int
3172 ps_has_conflicts (partial_schedule_ptr ps, int from, int to)
3173 {
3174   int cycle;
3175
3176   state_reset (curr_state);
3177
3178   for (cycle = from; cycle <= to; cycle++)
3179     {
3180       ps_insn_ptr crr_insn;
3181       /* Holds the remaining issue slots in the current row.  */
3182       int can_issue_more = issue_rate;
3183
3184       /* Walk through the DFA for the current row.  */
3185       for (crr_insn = ps->rows[SMODULO (cycle, ps->ii)];
3186            crr_insn;
3187            crr_insn = crr_insn->next_in_row)
3188         {
3189           rtx insn = ps_rtl_insn (ps, crr_insn->id);
3190
3191           if (!NONDEBUG_INSN_P (insn))
3192             continue;
3193
3194           /* Check if there is room for the current insn.  */
3195           if (!can_issue_more || state_dead_lock_p (curr_state))
3196             return true;
3197
3198           /* Update the DFA state and return with failure if the DFA found
3199              resource conflicts.  */
3200           if (state_transition (curr_state, insn) >= 0)
3201             return true;
3202
3203           if (targetm.sched.variable_issue)
3204             can_issue_more =
3205               targetm.sched.variable_issue (sched_dump, sched_verbose,
3206                                             insn, can_issue_more);
3207           /* A naked CLOBBER or USE generates no instruction, so don't
3208              let them consume issue slots.  */
3209           else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != USE
3210                    && GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER)
3211             can_issue_more--;
3212         }
3213
3214       /* Advance the DFA to the next cycle.  */
3215       advance_one_cycle ();
3216     }
3217   return false;
3218 }
3219
3220 /* Checks if the given node causes resource conflicts when added to PS at
3221    cycle C.  If not the node is added to PS and returned; otherwise zero
3222    is returned.  Bit N is set in MUST_PRECEDE/MUST_FOLLOW if the node with
3223    cuid N must be come before/after (respectively) the node pointed to by
3224    PS_I when scheduled in the same cycle.  */
3225 ps_insn_ptr
3226 ps_add_node_check_conflicts (partial_schedule_ptr ps, int n,
3227                              int c, sbitmap must_precede,
3228                              sbitmap must_follow)
3229 {
3230   int has_conflicts = 0;
3231   ps_insn_ptr ps_i;
3232
3233   /* First add the node to the PS, if this succeeds check for
3234      conflicts, trying different issue slots in the same row.  */
3235   if (! (ps_i = add_node_to_ps (ps, n, c, must_precede, must_follow)))
3236     return NULL; /* Failed to insert the node at the given cycle.  */
3237
3238   has_conflicts = ps_has_conflicts (ps, c, c)
3239                   || (ps->history > 0
3240                       && ps_has_conflicts (ps,
3241                                            c - ps->history,
3242                                            c + ps->history));
3243
3244   /* Try different issue slots to find one that the given node can be
3245      scheduled in without conflicts.  */
3246   while (has_conflicts)
3247     {
3248       if (! ps_insn_advance_column (ps, ps_i, must_follow))
3249         break;
3250       has_conflicts = ps_has_conflicts (ps, c, c)
3251                       || (ps->history > 0
3252                           && ps_has_conflicts (ps,
3253                                                c - ps->history,
3254                                                c + ps->history));
3255     }
3256
3257   if (has_conflicts)
3258     {
3259       remove_node_from_ps (ps, ps_i);
3260       return NULL;
3261     }
3262
3263   ps->min_cycle = MIN (ps->min_cycle, c);
3264   ps->max_cycle = MAX (ps->max_cycle, c);
3265   return ps_i;
3266 }
3267
3268 /* Calculate the stage count of the partial schedule PS.  The calculation
3269    takes into account the rotation amount passed in ROTATION_AMOUNT.  */
3270 int
3271 calculate_stage_count (partial_schedule_ptr ps, int rotation_amount)
3272 {
3273   int new_min_cycle = PS_MIN_CYCLE (ps) - rotation_amount;
3274   int new_max_cycle = PS_MAX_CYCLE (ps) - rotation_amount;
3275   int stage_count = CALC_STAGE_COUNT (-1, new_min_cycle, ps->ii);
3276
3277   /* The calculation of stage count is done adding the number of stages
3278      before cycle zero and after cycle zero.  */ 
3279   stage_count += CALC_STAGE_COUNT (new_max_cycle, 0, ps->ii);
3280
3281   return stage_count;
3282 }
3283
3284 /* Rotate the rows of PS such that insns scheduled at time
3285    START_CYCLE will appear in row 0.  Updates max/min_cycles.  */
3286 void
3287 rotate_partial_schedule (partial_schedule_ptr ps, int start_cycle)
3288 {
3289   int i, row, backward_rotates;
3290   int last_row = ps->ii - 1;
3291
3292   if (start_cycle == 0)
3293     return;
3294
3295   backward_rotates = SMODULO (start_cycle, ps->ii);
3296
3297   /* Revisit later and optimize this into a single loop.  */
3298   for (i = 0; i < backward_rotates; i++)
3299     {
3300       ps_insn_ptr first_row = ps->rows[0];
3301       int first_row_length = ps->rows_length[0];
3302
3303       for (row = 0; row < last_row; row++)
3304         {
3305           ps->rows[row] = ps->rows[row + 1];
3306           ps->rows_length[row] = ps->rows_length[row + 1]; 
3307         }
3308
3309       ps->rows[last_row] = first_row;
3310       ps->rows_length[last_row] = first_row_length;
3311     }
3312
3313   ps->max_cycle -= start_cycle;
3314   ps->min_cycle -= start_cycle;
3315 }
3316
3317 #endif /* INSN_SCHEDULING */
3318 \f
3319 static bool
3320 gate_handle_sms (void)
3321 {
3322   return (optimize > 0 && flag_modulo_sched);
3323 }
3324
3325
3326 /* Run instruction scheduler.  */
3327 /* Perform SMS module scheduling.  */
3328 static unsigned int
3329 rest_of_handle_sms (void)
3330 {
3331 #ifdef INSN_SCHEDULING
3332   basic_block bb;
3333
3334   /* Collect loop information to be used in SMS.  */
3335   cfg_layout_initialize (0);
3336   sms_schedule ();
3337
3338   /* Update the life information, because we add pseudos.  */
3339   max_regno = max_reg_num ();
3340
3341   /* Finalize layout changes.  */
3342   FOR_EACH_BB (bb)
3343     if (bb->next_bb != EXIT_BLOCK_PTR)
3344       bb->aux = bb->next_bb;
3345   free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3346   cfg_layout_finalize ();
3347 #endif /* INSN_SCHEDULING */
3348   return 0;
3349 }
3350
3351 struct rtl_opt_pass pass_sms =
3352 {
3353  {
3354   RTL_PASS,
3355   "sms",                                /* name */
3356   gate_handle_sms,                      /* gate */
3357   rest_of_handle_sms,                   /* execute */
3358   NULL,                                 /* sub */
3359   NULL,                                 /* next */
3360   0,                                    /* static_pass_number */
3361   TV_SMS,                               /* tv_id */
3362   0,                                    /* properties_required */
3363   0,                                    /* properties_provided */
3364   0,                                    /* properties_destroyed */
3365   0,                                    /* todo_flags_start */
3366   TODO_df_finish
3367     | TODO_verify_flow
3368     | TODO_verify_rtl_sharing
3369     | TODO_ggc_collect                  /* todo_flags_finish */
3370  }
3371 };