OSDN Git Service

Revert:
[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, 2008
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 to be scheduled in total.  */
50 static int rgn_n_insns;
51
52 /* The number of insns scheduled so far.  */
53 static int sched_rgn_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 (const_rtx, int);
66 static int rank (rtx, rtx);
67 static int ebb_contributes_to_priority (rtx, rtx);
68 static basic_block earliest_block_with_similiar_load (basic_block, rtx);
69 static void add_deps_for_risky_insns (rtx, rtx);
70 static basic_block schedule_ebb (rtx, rtx);
71 static void debug_ebb_dependencies (rtx, rtx);
72
73 static void ebb_add_remove_insn (rtx, int);
74 static void ebb_add_block (basic_block, basic_block);
75 static basic_block advance_target_bb (basic_block, rtx);
76 static void ebb_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_rgn_n_insns < rgn_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_rgn_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 == rgn_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_rgn_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       /* Append new basic block to the end of the ebb.  */
188       sched_init_only_bb (bb, last_bb);
189       gcc_assert (last_bb == bb);
190     }
191 }
192
193 /* Return a string that contains the insn uid and optionally anything else
194    necessary to identify this insn in an output.  It's valid to use a
195    static buffer for this.  The ALIGNED parameter should cause the string
196    to be formatted so that multiple output lines will line up nicely.  */
197
198 static const char *
199 ebb_print_insn (const_rtx insn, int aligned ATTRIBUTE_UNUSED)
200 {
201   static char tmp[80];
202
203   /* '+' before insn means it is a new cycle start.  */
204   if (GET_MODE (insn) == TImode)
205     sprintf (tmp, "+ %4d", INSN_UID (insn));
206   else
207     sprintf (tmp, "  %4d", INSN_UID (insn));
208
209   return tmp;
210 }
211
212 /* Compare priority of two insns.  Return a positive number if the second
213    insn is to be preferred for scheduling, and a negative one if the first
214    is to be preferred.  Zero if they are equally good.  */
215
216 static int
217 rank (rtx insn1, rtx insn2)
218 {
219   basic_block bb1 = BLOCK_FOR_INSN (insn1);
220   basic_block bb2 = BLOCK_FOR_INSN (insn2);
221
222   if (bb1->count > bb2->count
223       || bb1->frequency > bb2->frequency)
224     return -1;
225   if (bb1->count < bb2->count
226       || bb1->frequency < bb2->frequency)
227     return 1;
228   return 0;
229 }
230
231 /* NEXT is an instruction that depends on INSN (a backward dependence);
232    return nonzero if we should include this dependence in priority
233    calculations.  */
234
235 static int
236 ebb_contributes_to_priority (rtx next ATTRIBUTE_UNUSED,
237                              rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED)
238 {
239   return 1;
240 }
241
242  /* INSN is a JUMP_INSN, COND_SET is the set of registers that are
243     conditionally set before INSN.  Store the set of registers that
244     must be considered as used by this jump in USED and that of
245     registers that must be considered as set in SET.  */
246
247 void
248 ebb_compute_jump_reg_dependencies (rtx insn, regset cond_set, regset used,
249                                    regset set)
250 {
251   basic_block b = BLOCK_FOR_INSN (insn);
252   edge e;
253   edge_iterator ei;
254
255   FOR_EACH_EDGE (e, ei, b->succs)
256     if (e->flags & EDGE_FALLTHRU)
257       /* The jump may be a by-product of a branch that has been merged
258          in the main codepath after being conditionalized.  Therefore
259          it may guard the fallthrough block from using a value that has
260          conditionally overwritten that of the main codepath.  So we
261          consider that it restores the value of the main codepath.  */
262       bitmap_and (set, df_get_live_in (e->dest), cond_set);
263     else
264       bitmap_ior_into (used, df_get_live_in (e->dest));
265 }
266
267 /* Used in schedule_insns to initialize current_sched_info for scheduling
268    regions (or single basic blocks).  */
269
270 static struct common_sched_info_def ebb_common_sched_info;
271
272 static struct sched_deps_info_def ebb_sched_deps_info =
273   {
274     ebb_compute_jump_reg_dependencies,
275     NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
276     NULL,
277     1, 0, 0
278   };
279
280 static struct haifa_sched_info ebb_sched_info =
281 {
282   init_ready_list,
283   NULL,
284   schedule_more_p,
285   NULL,
286   rank,
287   ebb_print_insn,
288   ebb_contributes_to_priority,
289   NULL, /* insn_finishes_block_p */
290
291   NULL, NULL,
292   NULL, NULL,
293   1, 0,
294
295   ebb_add_remove_insn,
296   begin_schedule_ready,
297   advance_target_bb,
298   SCHED_EBB
299   /* We can create new blocks in begin_schedule_ready ().  */
300   | NEW_BBS
301 };
302 \f
303 /* Returns the earliest block in EBB currently being processed where a
304    "similar load" 'insn2' is found, and hence LOAD_INSN can move
305    speculatively into the found block.  All the following must hold:
306
307    (1) both loads have 1 base register (PFREE_CANDIDATEs).
308    (2) load_insn and load2 have a def-use dependence upon
309    the same insn 'insn1'.
310
311    From all these we can conclude that the two loads access memory
312    addresses that differ at most by a constant, and hence if moving
313    load_insn would cause an exception, it would have been caused by
314    load2 anyhow.
315
316    The function uses list (given by LAST_BLOCK) of already processed
317    blocks in EBB.  The list is formed in `add_deps_for_risky_insns'.  */
318
319 static basic_block
320 earliest_block_with_similiar_load (basic_block last_block, rtx load_insn)
321 {
322   sd_iterator_def back_sd_it;
323   dep_t back_dep;
324   basic_block bb, earliest_block = NULL;
325
326   FOR_EACH_DEP (load_insn, SD_LIST_BACK, back_sd_it, back_dep)
327     {
328       rtx insn1 = DEP_PRO (back_dep);
329
330       if (DEP_TYPE (back_dep) == REG_DEP_TRUE)
331         /* Found a DEF-USE dependence (insn1, load_insn).  */
332         {
333           sd_iterator_def fore_sd_it;
334           dep_t fore_dep;
335
336           FOR_EACH_DEP (insn1, SD_LIST_FORW, fore_sd_it, fore_dep)
337             {
338               rtx insn2 = DEP_CON (fore_dep);
339               basic_block insn2_block = BLOCK_FOR_INSN (insn2);
340
341               if (DEP_TYPE (fore_dep) == REG_DEP_TRUE)
342                 {
343                   if (earliest_block != NULL
344                       && earliest_block->index < insn2_block->index)
345                     continue;
346
347                   /* Found a DEF-USE dependence (insn1, insn2).  */
348                   if (haifa_classify_insn (insn2) != PFREE_CANDIDATE)
349                     /* insn2 not guaranteed to be a 1 base reg load.  */
350                     continue;
351
352                   for (bb = last_block; bb; bb = (basic_block) bb->aux)
353                     if (insn2_block == bb)
354                       break;
355
356                   if (!bb)
357                     /* insn2 is the similar load.  */
358                     earliest_block = insn2_block;
359                 }
360             }
361         }
362     }
363
364   return earliest_block;
365 }
366
367 /* The following function adds dependencies between jumps and risky
368    insns in given ebb.  */
369
370 static void
371 add_deps_for_risky_insns (rtx head, rtx tail)
372 {
373   rtx insn, prev;
374   int classification;
375   rtx last_jump = NULL_RTX;
376   rtx next_tail = NEXT_INSN (tail);
377   basic_block last_block = NULL, bb;
378
379   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
380     if (control_flow_insn_p (insn))
381       {
382         bb = BLOCK_FOR_INSN (insn);
383         bb->aux = last_block;
384         last_block = bb;
385         last_jump = insn;
386       }
387     else if (INSN_P (insn) && last_jump != NULL_RTX)
388       {
389         classification = haifa_classify_insn (insn);
390         prev = last_jump;
391         switch (classification)
392           {
393           case PFREE_CANDIDATE:
394             if (flag_schedule_speculative_load)
395               {
396                 bb = earliest_block_with_similiar_load (last_block, insn);
397                 if (bb)
398                   {
399                     bb = (basic_block) bb->aux;
400                     if (!bb)
401                       break;
402                     prev = BB_END (bb);
403                   }
404               }
405             /* Fall through.  */
406           case TRAP_RISKY:
407           case IRISKY:
408           case PRISKY_CANDIDATE:
409             /* ??? We could implement better checking PRISKY_CANDIDATEs
410                analogous to sched-rgn.c.  */
411             /* We can not change the mode of the backward
412                dependency because REG_DEP_ANTI has the lowest
413                rank.  */
414             if (! sched_insns_conditions_mutex_p (insn, prev))
415               {
416                 dep_def _dep, *dep = &_dep;
417
418                 init_dep (dep, prev, insn, REG_DEP_ANTI);
419
420                 if (!(current_sched_info->flags & USE_DEPS_LIST))
421                   {
422                     enum DEPS_ADJUST_RESULT res;
423
424                     res = sd_add_or_update_dep (dep, false);
425
426                     /* We can't change an existing dependency with
427                        DEP_ANTI.  */
428                     gcc_assert (res != DEP_CHANGED);
429                   }
430                 else
431                   {
432                     if ((current_sched_info->flags & DO_SPECULATION)
433                         && (spec_info->mask & BEGIN_CONTROL))
434                       DEP_STATUS (dep) = set_dep_weak (DEP_ANTI, BEGIN_CONTROL,
435                                                        MAX_DEP_WEAK);
436
437                     sd_add_or_update_dep (dep, false);
438
439                     /* Dep_status could have been changed.
440                        No assertion here.  */
441                   }
442               }
443
444             break;
445
446           default:
447             break;
448           }
449       }
450   /* Maintain the invariant that bb->aux is clear after use.  */
451   while (last_block)
452     {
453       bb = (basic_block) last_block->aux;
454       last_block->aux = NULL;
455       last_block = bb;
456     }
457 }
458
459 /* Schedule a single extended basic block, defined by the boundaries HEAD
460    and TAIL.  */
461
462 static basic_block
463 schedule_ebb (rtx head, rtx tail)
464 {
465   basic_block first_bb, target_bb;
466   struct deps tmp_deps;
467
468   first_bb = BLOCK_FOR_INSN (head);
469   last_bb = BLOCK_FOR_INSN (tail);
470
471   if (no_real_insns_p (head, tail))
472     return BLOCK_FOR_INSN (tail);
473
474   gcc_assert (INSN_P (head) && INSN_P (tail));
475
476   if (!bitmap_bit_p (&dont_calc_deps, first_bb->index))
477     {
478       init_deps_global ();
479
480       /* Compute dependencies.  */
481       init_deps (&tmp_deps, false);
482       sched_analyze (&tmp_deps, head, tail);
483       free_deps (&tmp_deps);
484
485       add_deps_for_risky_insns (head, tail);
486
487       if (targetm.sched.dependencies_evaluation_hook)
488         targetm.sched.dependencies_evaluation_hook (head, tail);
489
490       finish_deps_global ();
491     }
492   else
493     /* Only recovery blocks can have their dependencies already calculated,
494        and they always are single block ebbs.  */
495     gcc_assert (first_bb == last_bb);
496
497   /* Set priorities.  */
498   current_sched_info->sched_max_insns_priority = 0;
499   rgn_n_insns = set_priorities (head, tail);
500   current_sched_info->sched_max_insns_priority++;
501
502   current_sched_info->prev_head = PREV_INSN (head);
503   current_sched_info->next_tail = NEXT_INSN (tail);
504
505   remove_notes (head, tail);
506
507   unlink_bb_notes (first_bb, last_bb);
508
509   target_bb = first_bb;
510
511   /* Make ready list big enough to hold all the instructions from the ebb.  */
512   sched_extend_ready_list (rgn_n_insns);
513   schedule_block (&target_bb);
514   /* Free ready list.  */
515   sched_finish_ready_list ();
516
517   /* We might pack all instructions into fewer blocks,
518      so we may made some of them empty.  Can't assert (b == last_bb).  */
519
520   /* Sanity check: verify that all region insns were scheduled.  */
521   gcc_assert (sched_rgn_n_insns == rgn_n_insns);
522
523   /* Free dependencies.  */
524   sched_free_deps (current_sched_info->head, current_sched_info->tail, true);
525
526   gcc_assert (haifa_recovery_bb_ever_added_p
527               || deps_pools_are_empty_p ());
528
529   if (EDGE_COUNT (last_bb->preds) == 0)
530     /* LAST_BB is unreachable.  */
531     {
532       gcc_assert (first_bb != last_bb
533                   && EDGE_COUNT (last_bb->succs) == 0);
534       last_bb = last_bb->prev_bb;
535       delete_basic_block (last_bb->next_bb);
536     }
537
538   return last_bb;
539 }
540
541 /* The one entry point in this file.  */
542
543 void
544 schedule_ebbs (void)
545 {
546   basic_block bb;
547   int probability_cutoff;
548   rtx tail;
549
550   if (profile_info && flag_branch_probabilities)
551     probability_cutoff = PARAM_VALUE (TRACER_MIN_BRANCH_PROBABILITY_FEEDBACK);
552   else
553     probability_cutoff = PARAM_VALUE (TRACER_MIN_BRANCH_PROBABILITY);
554   probability_cutoff = REG_BR_PROB_BASE / 100 * probability_cutoff;
555
556   /* Taking care of this degenerate case makes the rest of
557      this code simpler.  */
558   if (n_basic_blocks == NUM_FIXED_BLOCKS)
559     return;
560
561   /* Setup infos.  */
562   {
563     memcpy (&ebb_common_sched_info, &haifa_common_sched_info,
564             sizeof (ebb_common_sched_info));
565
566     ebb_common_sched_info.fix_recovery_cfg = ebb_fix_recovery_cfg;
567     ebb_common_sched_info.add_block = ebb_add_block;
568     ebb_common_sched_info.sched_pass_id = SCHED_EBB_PASS;
569
570     common_sched_info = &ebb_common_sched_info;
571     sched_deps_info = &ebb_sched_deps_info;
572     current_sched_info = &ebb_sched_info;
573   }
574
575   haifa_sched_init ();
576
577   compute_bb_for_insn ();
578
579   /* Initialize DONT_CALC_DEPS and ebb-{start, end} markers.  */
580   bitmap_initialize (&dont_calc_deps, 0);
581   bitmap_clear (&dont_calc_deps);
582
583   /* Schedule every region in the subroutine.  */
584   FOR_EACH_BB (bb)
585     {
586       rtx head = BB_HEAD (bb);
587
588       for (;;)
589         {
590           edge e;
591           edge_iterator ei;
592           tail = BB_END (bb);
593           if (bb->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR
594               || LABEL_P (BB_HEAD (bb->next_bb)))
595             break;
596           FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
597             if ((e->flags & EDGE_FALLTHRU) != 0)
598               break;
599           if (! e)
600             break;
601           if (e->probability <= probability_cutoff)
602             break;
603           bb = bb->next_bb;
604         }
605
606       /* Blah.  We should fix the rest of the code not to get confused by
607          a note or two.  */
608       while (head != tail)
609         {
610           if (NOTE_P (head) || BOUNDARY_DEBUG_INSN_P (head))
611             head = NEXT_INSN (head);
612           else if (NOTE_P (tail) || BOUNDARY_DEBUG_INSN_P (tail))
613             tail = PREV_INSN (tail);
614           else if (LABEL_P (head))
615             head = NEXT_INSN (head);
616           else
617             break;
618         }
619
620       bb = schedule_ebb (head, tail);
621     }
622   bitmap_clear (&dont_calc_deps);
623
624   /* Reposition the prologue and epilogue notes in case we moved the
625      prologue/epilogue insns.  */
626   if (reload_completed)
627     reposition_prologue_and_epilogue_notes ();
628
629   haifa_sched_finish ();
630 }
631
632 /* INSN has been added to/removed from current ebb.  */
633 static void
634 ebb_add_remove_insn (rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED, int remove_p)
635 {
636   if (!remove_p)
637     rgn_n_insns++;
638   else
639     rgn_n_insns--;
640 }
641
642 /* BB was added to ebb after AFTER.  */
643 static void
644 ebb_add_block (basic_block bb, basic_block after)
645 {
646   /* Recovery blocks are always bounded by BARRIERS,
647      therefore, they always form single block EBB,
648      therefore, we can use rec->index to identify such EBBs.  */
649   if (after == EXIT_BLOCK_PTR)
650     bitmap_set_bit (&dont_calc_deps, bb->index);
651   else if (after == last_bb)
652     last_bb = bb;
653 }
654
655 /* Return next block in ebb chain.  For parameter meaning please refer to
656    sched-int.h: struct sched_info: advance_target_bb.  */
657 static basic_block
658 advance_target_bb (basic_block bb, rtx insn)
659 {
660   if (insn)
661     {
662       if (BLOCK_FOR_INSN (insn) != bb
663           && control_flow_insn_p (insn)
664           /* We handle interblock movement of the speculation check
665              or over a speculation check in
666              haifa-sched.c: move_block_after_check ().  */
667           && !IS_SPECULATION_BRANCHY_CHECK_P (insn)
668           && !IS_SPECULATION_BRANCHY_CHECK_P (BB_END (bb)))
669         {
670           /* Assert that we don't move jumps across blocks.  */
671           gcc_assert (!control_flow_insn_p (BB_END (bb))
672                       && NOTE_INSN_BASIC_BLOCK_P (BB_HEAD (bb->next_bb)));
673           return bb;
674         }
675       else
676         return 0;
677     }
678   else
679     /* Return next non empty block.  */
680     {
681       do
682         {
683           gcc_assert (bb != last_bb);
684
685           bb = bb->next_bb;
686         }
687       while (bb_note (bb) == BB_END (bb));
688
689       return bb;
690     }
691 }
692
693 /* Fix internal data after interblock movement of jump instruction.
694    For parameter meaning please refer to
695    sched-int.h: struct sched_info: fix_recovery_cfg.  */
696 static void
697 ebb_fix_recovery_cfg (int bbi ATTRIBUTE_UNUSED, int jump_bbi,
698                       int jump_bb_nexti)
699 {
700   gcc_assert (last_bb->index != bbi);
701
702   if (jump_bb_nexti == last_bb->index)
703     last_bb = BASIC_BLOCK (jump_bbi);
704 }
705
706 #endif /* INSN_SCHEDULING */