OSDN Git Service

* config/i386/i386.md (*float<SSEMODEI24:mode><X87MODEF:mode>2_1):
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / sched-ebb.c
1 /* Instruction scheduling pass.
2    Copyright (C) 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007
4    Free Software Foundation, Inc.
5    Contributed by Michael Tiemann (tiemann@cygnus.com) Enhanced by,
6    and currently maintained by, Jim Wilson (wilson@cygnus.com)
7
8 This file is part of GCC.
9
10 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
11 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
12 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
13 version.
14
15 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
16 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
17 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
18 for more details.
19
20 You should have received a copy of the GNU General Public License
21 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
22 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
23 \f
24 #include "config.h"
25 #include "system.h"
26 #include "coretypes.h"
27 #include "tm.h"
28 #include "toplev.h"
29 #include "rtl.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "hard-reg-set.h"
32 #include "regs.h"
33 #include "function.h"
34 #include "flags.h"
35 #include "insn-config.h"
36 #include "insn-attr.h"
37 #include "except.h"
38 #include "toplev.h"
39 #include "recog.h"
40 #include "cfglayout.h"
41 #include "params.h"
42 #include "sched-int.h"
43 #include "target.h"
44 #include "output.h"
45
46 \f
47 #ifdef INSN_SCHEDULING
48
49 /* The number of insns scheduled so far.  */
50 static int sched_n_insns;
51
52 /* The number of insns to be scheduled in total.  */
53 static int n_insns;
54
55 /* Set of blocks, that already have their dependencies calculated.  */
56 static bitmap_head dont_calc_deps;
57
58 /* Last basic block in current ebb.  */
59 static basic_block last_bb;
60
61 /* Implementations of the sched_info functions for region scheduling.  */
62 static void init_ready_list (void);
63 static void begin_schedule_ready (rtx, rtx);
64 static int schedule_more_p (void);
65 static const char *ebb_print_insn (rtx, int);
66 static int rank (rtx, rtx);
67 static int contributes_to_priority (rtx, rtx);
68 static void compute_jump_reg_dependencies (rtx, regset, regset, regset);
69 static basic_block earliest_block_with_similiar_load (basic_block, rtx);
70 static void add_deps_for_risky_insns (rtx, rtx);
71 static basic_block schedule_ebb (rtx, rtx);
72
73 static void add_remove_insn (rtx, int);
74 static void add_block1 (basic_block, basic_block);
75 static basic_block advance_target_bb (basic_block, rtx);
76 static void fix_recovery_cfg (int, int, int);
77
78 /* Return nonzero if there are more insns that should be scheduled.  */
79
80 static int
81 schedule_more_p (void)
82 {
83   return sched_n_insns < n_insns;
84 }
85
86 /* Print dependency information about ebb between HEAD and TAIL.  */
87 static void
88 debug_ebb_dependencies (rtx head, rtx tail)
89 {
90   fprintf (sched_dump,
91            ";;   --------------- forward dependences: ------------ \n");
92
93   fprintf (sched_dump, "\n;;   --- EBB Dependences --- from bb%d to bb%d \n",
94            BLOCK_NUM (head), BLOCK_NUM (tail));
95
96   debug_dependencies (head, tail);
97 }
98
99 /* Add all insns that are initially ready to the ready list READY.  Called
100    once before scheduling a set of insns.  */
101
102 static void
103 init_ready_list (void)
104 {
105   int n = 0;
106   rtx prev_head = current_sched_info->prev_head;
107   rtx next_tail = current_sched_info->next_tail;
108   rtx insn;
109
110   sched_n_insns = 0;
111
112   /* Print debugging information.  */
113   if (sched_verbose >= 5)
114     debug_ebb_dependencies (NEXT_INSN (prev_head), PREV_INSN (next_tail));
115
116   /* Initialize ready list with all 'ready' insns in target block.
117      Count number of insns in the target block being scheduled.  */
118   for (insn = NEXT_INSN (prev_head); insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
119     {
120       try_ready (insn);
121       n++;
122     }
123
124   gcc_assert (n == n_insns);
125 }
126
127 /* INSN is being scheduled after LAST.  Update counters.  */
128 static void
129 begin_schedule_ready (rtx insn, rtx last)
130 {
131   sched_n_insns++;
132
133   if (BLOCK_FOR_INSN (insn) == last_bb
134       /* INSN is a jump in the last block, ...  */
135       && control_flow_insn_p (insn)
136       /* that is going to be moved over some instructions.  */
137       && last != PREV_INSN (insn))
138     {
139       edge e;
140       edge_iterator ei;
141       basic_block bb;
142
143       /* An obscure special case, where we do have partially dead
144          instruction scheduled after last control flow instruction.
145          In this case we can create new basic block.  It is
146          always exactly one basic block last in the sequence.  */
147       
148       FOR_EACH_EDGE (e, ei, last_bb->succs)
149         if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
150           break;
151
152 #ifdef ENABLE_CHECKING
153       gcc_assert (!e || !(e->flags & EDGE_COMPLEX));        
154
155       gcc_assert (BLOCK_FOR_INSN (insn) == last_bb
156                   && !IS_SPECULATION_CHECK_P (insn)
157                   && BB_HEAD (last_bb) != insn
158                   && BB_END (last_bb) == insn);
159
160       {
161         rtx x;
162
163         x = NEXT_INSN (insn);
164         if (e)
165           gcc_assert (NOTE_P (x) || LABEL_P (x));
166         else
167           gcc_assert (BARRIER_P (x));
168       }
169 #endif
170
171       if (e)
172         {
173           bb = split_edge (e);
174           gcc_assert (NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (BB_END (bb)));
175         }
176       else
177         /* Create an empty unreachable block after the INSN.  */
178         bb = create_basic_block (NEXT_INSN (insn), NULL_RTX, last_bb);
179       
180       /* split_edge () creates BB before E->DEST.  Keep in mind, that
181          this operation extends scheduling region till the end of BB.
182          Hence, we need to shift NEXT_TAIL, so haifa-sched.c won't go out
183          of the scheduling region.  */
184       current_sched_info->next_tail = NEXT_INSN (BB_END (bb));
185       gcc_assert (current_sched_info->next_tail);
186
187       add_block (bb, last_bb);
188       gcc_assert (last_bb == bb);
189     }
190 }
191
192 /* Return a string that contains the insn uid and optionally anything else
193    necessary to identify this insn in an output.  It's valid to use a
194    static buffer for this.  The ALIGNED parameter should cause the string
195    to be formatted so that multiple output lines will line up nicely.  */
196
197 static const char *
198 ebb_print_insn (rtx insn, int aligned ATTRIBUTE_UNUSED)
199 {
200   static char tmp[80];
201
202   sprintf (tmp, "%4d", INSN_UID (insn));
203   return tmp;
204 }
205
206 /* Compare priority of two insns.  Return a positive number if the second
207    insn is to be preferred for scheduling, and a negative one if the first
208    is to be preferred.  Zero if they are equally good.  */
209
210 static int
211 rank (rtx insn1, rtx insn2)
212 {
213   basic_block bb1 = BLOCK_FOR_INSN (insn1);
214   basic_block bb2 = BLOCK_FOR_INSN (insn2);
215
216   if (bb1->count > bb2->count
217       || bb1->frequency > bb2->frequency)
218     return -1;
219   if (bb1->count < bb2->count
220       || bb1->frequency < bb2->frequency)
221     return 1;
222   return 0;
223 }
224
225 /* NEXT is an instruction that depends on INSN (a backward dependence);
226    return nonzero if we should include this dependence in priority
227    calculations.  */
228
229 static int
230 contributes_to_priority (rtx next ATTRIBUTE_UNUSED,
231                          rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED)
232 {
233   return 1;
234 }
235
236  /* INSN is a JUMP_INSN, COND_SET is the set of registers that are
237     conditionally set before INSN.  Store the set of registers that
238     must be considered as used by this jump in USED and that of
239     registers that must be considered as set in SET.  */
240
241 static void
242 compute_jump_reg_dependencies (rtx insn, regset cond_set, regset used,
243                                regset set)
244 {
245   basic_block b = BLOCK_FOR_INSN (insn);
246   edge e;
247   edge_iterator ei;
248
249   FOR_EACH_EDGE (e, ei, b->succs)
250     if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
251       /* The jump may be a by-product of a branch that has been merged
252          in the main codepath after being conditionalized.  Therefore
253          it may guard the fallthrough block from using a value that has
254          conditionally overwritten that of the main codepath.  So we
255          consider that it restores the value of the main codepath.  */
256       bitmap_and (set, df_get_live_in (e->dest), cond_set);
257     else
258       bitmap_ior_into (used, df_get_live_in (e->dest));
259 }
260
261 /* Used in schedule_insns to initialize current_sched_info for scheduling
262    regions (or single basic blocks).  */
263
264 static struct sched_info ebb_sched_info =
265 {
266   init_ready_list,
267   NULL,
268   schedule_more_p,
269   NULL,
270   rank,
271   ebb_print_insn,
272   contributes_to_priority,
273   compute_jump_reg_dependencies,
274
275   NULL, NULL,
276   NULL, NULL,
277   0, 1, 0,
278
279   add_remove_insn,
280   begin_schedule_ready,
281   add_block1,
282   advance_target_bb,
283   fix_recovery_cfg,
284   SCHED_EBB
285   /* We can create new blocks in begin_schedule_ready ().  */
286   | NEW_BBS
287 };
288 \f
289 /* Returns the earliest block in EBB currently being processed where a
290    "similar load" 'insn2' is found, and hence LOAD_INSN can move
291    speculatively into the found block.  All the following must hold:
292
293    (1) both loads have 1 base register (PFREE_CANDIDATEs).
294    (2) load_insn and load2 have a def-use dependence upon
295    the same insn 'insn1'.
296
297    From all these we can conclude that the two loads access memory
298    addresses that differ at most by a constant, and hence if moving
299    load_insn would cause an exception, it would have been caused by
300    load2 anyhow.
301
302    The function uses list (given by LAST_BLOCK) of already processed
303    blocks in EBB.  The list is formed in `add_deps_for_risky_insns'.  */
304
305 static basic_block
306 earliest_block_with_similiar_load (basic_block last_block, rtx load_insn)
307 {
308   sd_iterator_def back_sd_it;
309   dep_t back_dep;
310   basic_block bb, earliest_block = NULL;
311
312   FOR_EACH_DEP (load_insn, SD_LIST_BACK, back_sd_it, back_dep)
313     {
314       rtx insn1 = DEP_PRO (back_dep);
315
316       if (DEP_TYPE (back_dep) == REG_DEP_TRUE)  
317         /* Found a DEF-USE dependence (insn1, load_insn).  */
318         {
319           sd_iterator_def fore_sd_it;
320           dep_t fore_dep;
321
322           FOR_EACH_DEP (insn1, SD_LIST_FORW, fore_sd_it, fore_dep)
323             {
324               rtx insn2 = DEP_CON (fore_dep);
325               basic_block insn2_block = BLOCK_FOR_INSN (insn2);
326
327               if (DEP_TYPE (fore_dep) == REG_DEP_TRUE)
328                 {
329                   if (earliest_block != NULL
330                       && earliest_block->index < insn2_block->index)
331                     continue;
332
333                   /* Found a DEF-USE dependence (insn1, insn2).  */
334                   if (haifa_classify_insn (insn2) != PFREE_CANDIDATE)
335                     /* insn2 not guaranteed to be a 1 base reg load.  */
336                     continue;
337
338                   for (bb = last_block; bb; bb = bb->aux)
339                     if (insn2_block == bb)
340                       break;
341
342                   if (!bb)
343                     /* insn2 is the similar load.  */
344                     earliest_block = insn2_block;
345                 }
346             }
347         }
348     }
349
350   return earliest_block;
351 }
352
353 /* The following function adds dependencies between jumps and risky
354    insns in given ebb.  */
355
356 static void
357 add_deps_for_risky_insns (rtx head, rtx tail)
358 {
359   rtx insn, prev;
360   int class;
361   rtx last_jump = NULL_RTX;
362   rtx next_tail = NEXT_INSN (tail);
363   basic_block last_block = NULL, bb;
364
365   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
366     if (control_flow_insn_p (insn))
367       {
368         bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
369         bb->aux = last_block;
370         last_block = bb;
371         last_jump = insn;
372       }
373     else if (INSN_P (insn) && last_jump != NULL_RTX)
374       {
375         class = haifa_classify_insn (insn);
376         prev = last_jump;
377         switch (class)
378           {
379           case PFREE_CANDIDATE:
380             if (flag_schedule_speculative_load)
381               {
382                 bb = earliest_block_with_similiar_load (last_block, insn);
383                 if (bb)
384                   {
385                     bb = bb->aux;
386                     if (!bb)
387                       break;
388                     prev = BB_END (bb);
389                   }
390               }
391             /* Fall through.  */
392           case TRAP_RISKY:
393           case IRISKY:
394           case PRISKY_CANDIDATE:
395             /* ??? We could implement better checking PRISKY_CANDIDATEs
396                analogous to sched-rgn.c.  */
397             /* We can not change the mode of the backward
398                dependency because REG_DEP_ANTI has the lowest
399                rank.  */
400             if (! sched_insns_conditions_mutex_p (insn, prev))
401               {
402                 dep_def _dep, *dep = &_dep;
403
404                 init_dep (dep, prev, insn, REG_DEP_ANTI);
405
406                 if (!(current_sched_info->flags & USE_DEPS_LIST))
407                   {
408                     enum DEPS_ADJUST_RESULT res;
409
410                     res = sd_add_or_update_dep (dep, false);
411
412                     /* We can't change an existing dependency with
413                        DEP_ANTI.  */
414                     gcc_assert (res != DEP_CHANGED);
415                   }
416                 else
417                   {
418                     if ((current_sched_info->flags & DO_SPECULATION)
419                         && (spec_info->mask & BEGIN_CONTROL))
420                       DEP_STATUS (dep) = set_dep_weak (DEP_ANTI, BEGIN_CONTROL,
421                                                        MAX_DEP_WEAK);
422
423                     sd_add_or_update_dep (dep, false);
424
425                     /* Dep_status could have been changed.
426                        No assertion here.  */
427                   }
428               }
429
430             break;
431
432           default:
433             break;
434           }
435       }
436   /* Maintain the invariant that bb->aux is clear after use.  */
437   while (last_block)
438     {
439       bb = last_block->aux;
440       last_block->aux = NULL;
441       last_block = bb;
442     }
443 }
444
445 /* Schedule a single extended basic block, defined by the boundaries HEAD
446    and TAIL.  */
447
448 static basic_block
449 schedule_ebb (rtx head, rtx tail)
450 {
451   basic_block first_bb, target_bb;
452   struct deps tmp_deps;
453   
454   first_bb = BLOCK_FOR_INSN (head);
455   last_bb = BLOCK_FOR_INSN (tail);
456
457   if (no_real_insns_p (head, tail))
458     return BLOCK_FOR_INSN (tail);
459
460   gcc_assert (INSN_P (head) && INSN_P (tail));
461
462   if (!bitmap_bit_p (&dont_calc_deps, first_bb->index))
463     {
464       init_deps_global ();
465
466       /* Compute dependencies.  */
467       init_deps (&tmp_deps);
468       sched_analyze (&tmp_deps, head, tail);
469       free_deps (&tmp_deps);
470
471       add_deps_for_risky_insns (head, tail);
472
473       if (targetm.sched.dependencies_evaluation_hook)
474         targetm.sched.dependencies_evaluation_hook (head, tail);
475
476       finish_deps_global ();
477     }
478   else
479     /* Only recovery blocks can have their dependencies already calculated,
480        and they always are single block ebbs.  */       
481     gcc_assert (first_bb == last_bb);
482
483   /* Set priorities.  */
484   current_sched_info->sched_max_insns_priority = 0;
485   n_insns = set_priorities (head, tail);
486   current_sched_info->sched_max_insns_priority++;
487
488   current_sched_info->prev_head = PREV_INSN (head);
489   current_sched_info->next_tail = NEXT_INSN (tail);
490
491   /* rm_other_notes only removes notes which are _inside_ the
492      block---that is, it won't remove notes before the first real insn
493      or after the last real insn of the block.  So if the first insn
494      has a REG_SAVE_NOTE which would otherwise be emitted before the
495      insn, it is redundant with the note before the start of the
496      block, and so we have to take it out.  */
497   if (INSN_P (head))
498     {
499       rtx note;
500
501       for (note = REG_NOTES (head); note; note = XEXP (note, 1))
502         if (REG_NOTE_KIND (note) == REG_SAVE_NOTE)
503           remove_note (head, note);
504     }
505
506   /* Remove remaining note insns from the block, save them in
507      note_list.  These notes are restored at the end of
508      schedule_block ().  */
509   rm_other_notes (head, tail);
510
511   unlink_bb_notes (first_bb, last_bb);
512
513   current_sched_info->queue_must_finish_empty = 1;
514
515   target_bb = first_bb;
516   schedule_block (&target_bb, n_insns);
517
518   /* We might pack all instructions into fewer blocks,
519      so we may made some of them empty.  Can't assert (b == last_bb).  */
520   
521   /* Sanity check: verify that all region insns were scheduled.  */
522   gcc_assert (sched_n_insns == n_insns);
523
524   /* Free dependencies.  */
525   sched_free_deps (current_sched_info->head, current_sched_info->tail, true);
526
527   gcc_assert (haifa_recovery_bb_ever_added_p
528               || deps_pools_are_empty_p ());
529
530   if (EDGE_COUNT (last_bb->preds) == 0)
531     /* LAST_BB is unreachable.  */
532     {
533       gcc_assert (first_bb != last_bb
534                   && EDGE_COUNT (last_bb->succs) == 0);
535       last_bb = last_bb->prev_bb;
536       delete_basic_block (last_bb->next_bb);
537     }
538
539   return last_bb;
540 }
541
542 /* The one entry point in this file.  */
543
544 void
545 schedule_ebbs (void)
546 {
547   basic_block bb;
548   int probability_cutoff;
549   rtx tail;
550
551   if (profile_info && flag_branch_probabilities)
552     probability_cutoff = PARAM_VALUE (TRACER_MIN_BRANCH_PROBABILITY_FEEDBACK);
553   else
554     probability_cutoff = PARAM_VALUE (TRACER_MIN_BRANCH_PROBABILITY);
555   probability_cutoff = REG_BR_PROB_BASE / 100 * probability_cutoff;
556
557   /* Taking care of this degenerate case makes the rest of
558      this code simpler.  */
559   if (n_basic_blocks == NUM_FIXED_BLOCKS)
560     return;
561
562   /* We need current_sched_info in init_dependency_caches, which is
563      invoked via sched_init.  */
564   current_sched_info = &ebb_sched_info;
565
566   df_set_flags (DF_LR_RUN_DCE);
567   df_note_add_problem ();
568   df_analyze ();
569   df_clear_flags (DF_LR_RUN_DCE);
570   regstat_compute_calls_crossed ();
571   sched_init ();
572
573   compute_bb_for_insn ();
574
575   /* Initialize DONT_CALC_DEPS and ebb-{start, end} markers.  */
576   bitmap_initialize (&dont_calc_deps, 0);
577   bitmap_clear (&dont_calc_deps);
578
579   /* Schedule every region in the subroutine.  */
580   FOR_EACH_BB (bb)
581     {
582       rtx head = BB_HEAD (bb);
583
584       for (;;)
585         {
586           edge e;
587           edge_iterator ei;
588           tail = BB_END (bb);
589           if (bb->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR
590               || LABEL_P (BB_HEAD (bb->next_bb)))
591             break;
592           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
593             if ((e->flags & EDGE_FALLTHRU) != 0)
594               break;
595           if (! e)
596             break;
597           if (e->probability <= probability_cutoff)
598             break;
599           bb = bb->next_bb;
600         }
601
602       /* Blah.  We should fix the rest of the code not to get confused by
603          a note or two.  */
604       while (head != tail)
605         {
606           if (NOTE_P (head))
607             head = NEXT_INSN (head);
608           else if (NOTE_P (tail))
609             tail = PREV_INSN (tail);
610           else if (LABEL_P (head))
611             head = NEXT_INSN (head);
612           else
613             break;
614         }
615
616       bb = schedule_ebb (head, tail);
617     }
618   bitmap_clear (&dont_calc_deps);
619
620   /* Reposition the prologue and epilogue notes in case we moved the
621      prologue/epilogue insns.  */
622   if (reload_completed)
623     reposition_prologue_and_epilogue_notes ();
624
625   sched_finish ();
626   regstat_free_calls_crossed ();
627 }
628
629 /* INSN has been added to/removed from current ebb.  */
630 static void
631 add_remove_insn (rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED, int remove_p)
632 {
633   if (!remove_p)
634     n_insns++;
635   else
636     n_insns--;
637 }
638
639 /* BB was added to ebb after AFTER.  */
640 static void
641 add_block1 (basic_block bb, basic_block after)
642 {
643   /* Recovery blocks are always bounded by BARRIERS, 
644      therefore, they always form single block EBB,
645      therefore, we can use rec->index to identify such EBBs.  */
646   if (after == EXIT_BLOCK_PTR)
647     bitmap_set_bit (&dont_calc_deps, bb->index);
648   else if (after == last_bb)
649     last_bb = bb;
650 }
651
652 /* Return next block in ebb chain.  For parameter meaning please refer to
653    sched-int.h: struct sched_info: advance_target_bb.  */
654 static basic_block
655 advance_target_bb (basic_block bb, rtx insn)
656 {
657   if (insn)
658     {
659       if (BLOCK_FOR_INSN (insn) != bb
660           && control_flow_insn_p (insn)
661           /* We handle interblock movement of the speculation check
662              or over a speculation check in
663              haifa-sched.c: move_block_after_check ().  */
664           && !IS_SPECULATION_BRANCHY_CHECK_P (insn)
665           && !IS_SPECULATION_BRANCHY_CHECK_P (BB_END (bb)))
666         {
667           /* Assert that we don't move jumps across blocks.  */
668           gcc_assert (!control_flow_insn_p (BB_END (bb))
669                       && NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (BB_HEAD (bb->next_bb)));
670           return bb;
671         }
672       else
673         return 0;
674     }
675   else
676     /* Return next non empty block.  */
677     {
678       do
679         {
680           gcc_assert (bb != last_bb);
681
682           bb = bb->next_bb;
683         }
684       while (bb_note (bb) == BB_END (bb));
685
686       return bb;
687     }
688 }
689
690 /* Fix internal data after interblock movement of jump instruction.
691    For parameter meaning please refer to
692    sched-int.h: struct sched_info: fix_recovery_cfg.  */
693 static void
694 fix_recovery_cfg (int bbi ATTRIBUTE_UNUSED, int jump_bbi, int jump_bb_nexti)
695 {
696   gcc_assert (last_bb->index != bbi);
697
698   if (jump_bb_nexti == last_bb->index)
699     last_bb = BASIC_BLOCK (jump_bbi);
700 }
701
702 #endif /* INSN_SCHEDULING */