gcc80: Handle TZ specific "%+" format in strftime.
[dragonfly.git] / contrib / gcc-8.0 / gcc / sched-rgn.c
1 /* Instruction scheduling pass.
2    Copyright (C) 1992-2018 Free Software Foundation, Inc.
3    Contributed by Michael Tiemann (tiemann@cygnus.com) Enhanced by,
4    and currently maintained by, Jim Wilson (wilson@cygnus.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 /* This pass implements list scheduling within basic blocks.  It is
23    run twice: (1) after flow analysis, but before register allocation,
24    and (2) after register allocation.
25
26    The first run performs interblock scheduling, moving insns between
27    different blocks in the same "region", and the second runs only
28    basic block scheduling.
29
30    Interblock motions performed are useful motions and speculative
31    motions, including speculative loads.  Motions requiring code
32    duplication are not supported.  The identification of motion type
33    and the check for validity of speculative motions requires
34    construction and analysis of the function's control flow graph.
35
36    The main entry point for this pass is schedule_insns(), called for
37    each function.  The work of the scheduler is organized in three
38    levels: (1) function level: insns are subject to splitting,
39    control-flow-graph is constructed, regions are computed (after
40    reload, each region is of one block), (2) region level: control
41    flow graph attributes required for interblock scheduling are
42    computed (dominators, reachability, etc.), data dependences and
43    priorities are computed, and (3) block level: insns in the block
44    are actually scheduled.  */
45 \f
46 #include "config.h"
47 #include "system.h"
48 #include "coretypes.h"
49 #include "backend.h"
50 #include "target.h"
51 #include "rtl.h"
52 #include "df.h"
53 #include "memmodel.h"
54 #include "tm_p.h"
55 #include "insn-config.h"
56 #include "emit-rtl.h"
57 #include "recog.h"
58 #include "profile.h"
59 #include "insn-attr.h"
60 #include "except.h"
61 #include "params.h"
62 #include "cfganal.h"
63 #include "sched-int.h"
64 #include "sel-sched.h"
65 #include "tree-pass.h"
66 #include "dbgcnt.h"
67 #include "pretty-print.h"
68 #include "print-rtl.h"
69
70 #ifdef INSN_SCHEDULING
71
72 /* Some accessor macros for h_i_d members only used within this file.  */
73 #define FED_BY_SPEC_LOAD(INSN) (HID (INSN)->fed_by_spec_load)
74 #define IS_LOAD_INSN(INSN) (HID (insn)->is_load_insn)
75
76 /* nr_inter/spec counts interblock/speculative motion for the function.  */
77 static int nr_inter, nr_spec;
78
79 static int is_cfg_nonregular (void);
80
81 /* Number of regions in the procedure.  */
82 int nr_regions = 0;
83
84 /* Same as above before adding any new regions.  */
85 static int nr_regions_initial = 0;
86
87 /* Table of region descriptions.  */
88 region *rgn_table = NULL;
89
90 /* Array of lists of regions' blocks.  */
91 int *rgn_bb_table = NULL;
92
93 /* Topological order of blocks in the region (if b2 is reachable from
94    b1, block_to_bb[b2] > block_to_bb[b1]).  Note: A basic block is
95    always referred to by either block or b, while its topological
96    order name (in the region) is referred to by bb.  */
97 int *block_to_bb = NULL;
98
99 /* The number of the region containing a block.  */
100 int *containing_rgn = NULL;
101
102 /* ebb_head [i] - is index in rgn_bb_table of the head basic block of i'th ebb.
103    Currently we can get a ebb only through splitting of currently
104    scheduling block, therefore, we don't need ebb_head array for every region,
105    hence, its sufficient to hold it for current one only.  */
106 int *ebb_head = NULL;
107
108 /* The minimum probability of reaching a source block so that it will be
109    considered for speculative scheduling.  */
110 static int min_spec_prob;
111
112 static void find_single_block_region (bool);
113 static void find_rgns (void);
114 static bool too_large (int, int *, int *);
115
116 /* Blocks of the current region being scheduled.  */
117 int current_nr_blocks;
118 int current_blocks;
119
120 /* A speculative motion requires checking live information on the path
121    from 'source' to 'target'.  The split blocks are those to be checked.
122    After a speculative motion, live information should be modified in
123    the 'update' blocks.
124
125    Lists of split and update blocks for each candidate of the current
126    target are in array bblst_table.  */
127 static basic_block *bblst_table;
128 static int bblst_size, bblst_last;
129
130 /* Arrays that hold the DFA state at the end of a basic block, to re-use
131    as the initial state at the start of successor blocks.  The BB_STATE
132    array holds the actual DFA state, and BB_STATE_ARRAY[I] is a pointer
133    into BB_STATE for basic block I.  FIXME: This should be a vec.  */
134 static char *bb_state_array = NULL;
135 static state_t *bb_state = NULL;
136
137 /* Target info declarations.
138
139    The block currently being scheduled is referred to as the "target" block,
140    while other blocks in the region from which insns can be moved to the
141    target are called "source" blocks.  The candidate structure holds info
142    about such sources: are they valid?  Speculative?  Etc.  */
143 struct bblst
144 {
145   basic_block *first_member;
146   int nr_members;
147 };
148
149 struct candidate
150 {
151   char is_valid;
152   char is_speculative;
153   int src_prob;
154   bblst split_bbs;
155   bblst update_bbs;
156 };
157
158 static candidate *candidate_table;
159 #define IS_VALID(src) (candidate_table[src].is_valid)
160 #define IS_SPECULATIVE(src) (candidate_table[src].is_speculative)
161 #define IS_SPECULATIVE_INSN(INSN)                       \
162   (IS_SPECULATIVE (BLOCK_TO_BB (BLOCK_NUM (INSN))))
163 #define SRC_PROB(src) ( candidate_table[src].src_prob )
164
165 /* The bb being currently scheduled.  */
166 int target_bb;
167
168 /* List of edges.  */
169 struct edgelst
170 {
171   edge *first_member;
172   int nr_members;
173 };
174
175 static edge *edgelst_table;
176 static int edgelst_last;
177
178 static void extract_edgelst (sbitmap, edgelst *);
179
180 /* Target info functions.  */
181 static void split_edges (int, int, edgelst *);
182 static void compute_trg_info (int);
183 void debug_candidate (int);
184 void debug_candidates (int);
185
186 /* Dominators array: dom[i] contains the sbitmap of dominators of
187    bb i in the region.  */
188 static sbitmap *dom;
189
190 /* bb 0 is the only region entry.  */
191 #define IS_RGN_ENTRY(bb) (!bb)
192
193 /* Is bb_src dominated by bb_trg.  */
194 #define IS_DOMINATED(bb_src, bb_trg)                                 \
195 ( bitmap_bit_p (dom[bb_src], bb_trg) )
196
197 /* Probability: Prob[i] is an int in [0, REG_BR_PROB_BASE] which is
198    the probability of bb i relative to the region entry.  */
199 static int *prob;
200
201 /* Bit-set of edges, where bit i stands for edge i.  */
202 typedef sbitmap edgeset;
203
204 /* Number of edges in the region.  */
205 static int rgn_nr_edges;
206
207 /* Array of size rgn_nr_edges.  */
208 static edge *rgn_edges;
209
210 /* Mapping from each edge in the graph to its number in the rgn.  */
211 #define EDGE_TO_BIT(edge) ((int)(size_t)(edge)->aux)
212 #define SET_EDGE_TO_BIT(edge,nr) ((edge)->aux = (void *)(size_t)(nr))
213
214 /* The split edges of a source bb is different for each target
215    bb.  In order to compute this efficiently, the 'potential-split edges'
216    are computed for each bb prior to scheduling a region.  This is actually
217    the split edges of each bb relative to the region entry.
218
219    pot_split[bb] is the set of potential split edges of bb.  */
220 static edgeset *pot_split;
221
222 /* For every bb, a set of its ancestor edges.  */
223 static edgeset *ancestor_edges;
224
225 #define INSN_PROBABILITY(INSN) (SRC_PROB (BLOCK_TO_BB (BLOCK_NUM (INSN))))
226
227 /* Speculative scheduling functions.  */
228 static int check_live_1 (int, rtx);
229 static void update_live_1 (int, rtx);
230 static int is_pfree (rtx, int, int);
231 static int find_conditional_protection (rtx_insn *, int);
232 static int is_conditionally_protected (rtx, int, int);
233 static int is_prisky (rtx, int, int);
234 static int is_exception_free (rtx_insn *, int, int);
235
236 static bool sets_likely_spilled (rtx);
237 static void sets_likely_spilled_1 (rtx, const_rtx, void *);
238 static void add_branch_dependences (rtx_insn *, rtx_insn *);
239 static void compute_block_dependences (int);
240
241 static void schedule_region (int);
242 static void concat_insn_mem_list (rtx_insn_list *, rtx_expr_list *,
243                                   rtx_insn_list **, rtx_expr_list **);
244 static void propagate_deps (int, struct deps_desc *);
245 static void free_pending_lists (void);
246
247 /* Functions for construction of the control flow graph.  */
248
249 /* Return 1 if control flow graph should not be constructed, 0 otherwise.
250
251    We decide not to build the control flow graph if there is possibly more
252    than one entry to the function, if computed branches exist, if we
253    have nonlocal gotos, or if we have an unreachable loop.  */
254
255 static int
256 is_cfg_nonregular (void)
257 {
258   basic_block b;
259   rtx_insn *insn;
260
261   /* If we have a label that could be the target of a nonlocal goto, then
262      the cfg is not well structured.  */
263   if (nonlocal_goto_handler_labels)
264     return 1;
265
266   /* If we have any forced labels, then the cfg is not well structured.  */
267   if (forced_labels)
268     return 1;
269
270   /* If we have exception handlers, then we consider the cfg not well
271      structured.  ?!?  We should be able to handle this now that we
272      compute an accurate cfg for EH.  */
273   if (current_function_has_exception_handlers ())
274     return 1;
275
276   /* If we have insns which refer to labels as non-jumped-to operands,
277      then we consider the cfg not well structured.  */
278   FOR_EACH_BB_FN (b, cfun)
279     FOR_BB_INSNS (b, insn)
280       {
281         rtx note, set, dest;
282         rtx_insn *next;
283
284         /* If this function has a computed jump, then we consider the cfg
285            not well structured.  */
286         if (JUMP_P (insn) && computed_jump_p (insn))
287           return 1;
288
289         if (!INSN_P (insn))
290           continue;
291
292         note = find_reg_note (insn, REG_LABEL_OPERAND, NULL_RTX);
293         if (note == NULL_RTX)
294           continue;
295
296         /* For that label not to be seen as a referred-to label, this
297            must be a single-set which is feeding a jump *only*.  This
298            could be a conditional jump with the label split off for
299            machine-specific reasons or a casesi/tablejump.  */
300         next = next_nonnote_insn (insn);
301         if (next == NULL_RTX
302             || !JUMP_P (next)
303             || (JUMP_LABEL (next) != XEXP (note, 0)
304                 && find_reg_note (next, REG_LABEL_TARGET,
305                                   XEXP (note, 0)) == NULL_RTX)
306             || BLOCK_FOR_INSN (insn) != BLOCK_FOR_INSN (next))
307           return 1;
308
309         set = single_set (insn);
310         if (set == NULL_RTX)
311           return 1;
312
313         dest = SET_DEST (set);
314         if (!REG_P (dest) || !dead_or_set_p (next, dest))
315           return 1;
316       }
317
318   /* Unreachable loops with more than one basic block are detected
319      during the DFS traversal in find_rgns.
320
321      Unreachable loops with a single block are detected here.  This
322      test is redundant with the one in find_rgns, but it's much
323      cheaper to go ahead and catch the trivial case here.  */
324   FOR_EACH_BB_FN (b, cfun)
325     {
326       if (EDGE_COUNT (b->preds) == 0
327           || (single_pred_p (b)
328               && single_pred (b) == b))
329         return 1;
330     }
331
332   /* All the tests passed.  Consider the cfg well structured.  */
333   return 0;
334 }
335
336 /* Extract list of edges from a bitmap containing EDGE_TO_BIT bits.  */
337
338 static void
339 extract_edgelst (sbitmap set, edgelst *el)
340 {
341   unsigned int i = 0;
342   sbitmap_iterator sbi;
343
344   /* edgelst table space is reused in each call to extract_edgelst.  */
345   edgelst_last = 0;
346
347   el->first_member = &edgelst_table[edgelst_last];
348   el->nr_members = 0;
349
350   /* Iterate over each word in the bitset.  */
351   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, sbi)
352     {
353       edgelst_table[edgelst_last++] = rgn_edges[i];
354       el->nr_members++;
355     }
356 }
357
358 /* Functions for the construction of regions.  */
359
360 /* Print the regions, for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
361
362 DEBUG_FUNCTION void
363 debug_regions (void)
364 {
365   int rgn, bb;
366
367   fprintf (sched_dump, "\n;;   ------------ REGIONS ----------\n\n");
368   for (rgn = 0; rgn < nr_regions; rgn++)
369     {
370       fprintf (sched_dump, ";;\trgn %d nr_blocks %d:\n", rgn,
371                rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks);
372       fprintf (sched_dump, ";;\tbb/block: ");
373
374       /* We don't have ebb_head initialized yet, so we can't use
375          BB_TO_BLOCK ().  */
376       current_blocks = RGN_BLOCKS (rgn);
377
378       for (bb = 0; bb < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; bb++)
379         fprintf (sched_dump, " %d/%d ", bb, rgn_bb_table[current_blocks + bb]);
380
381       fprintf (sched_dump, "\n\n");
382     }
383 }
384
385 /* Print the region's basic blocks.  */
386
387 DEBUG_FUNCTION void
388 debug_region (int rgn)
389 {
390   int bb;
391
392   fprintf (stderr, "\n;;   ------------ REGION %d ----------\n\n", rgn);
393   fprintf (stderr, ";;\trgn %d nr_blocks %d:\n", rgn,
394            rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks);
395   fprintf (stderr, ";;\tbb/block: ");
396
397   /* We don't have ebb_head initialized yet, so we can't use
398      BB_TO_BLOCK ().  */
399   current_blocks = RGN_BLOCKS (rgn);
400
401   for (bb = 0; bb < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; bb++)
402     fprintf (stderr, " %d/%d ", bb, rgn_bb_table[current_blocks + bb]);
403
404   fprintf (stderr, "\n\n");
405
406   for (bb = 0; bb < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; bb++)
407     {
408       dump_bb (stderr,
409                BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, rgn_bb_table[current_blocks + bb]),
410                0, TDF_SLIM | TDF_BLOCKS);
411       fprintf (stderr, "\n");
412     }
413
414   fprintf (stderr, "\n");
415
416 }
417
418 /* True when a bb with index BB_INDEX contained in region RGN.  */
419 static bool
420 bb_in_region_p (int bb_index, int rgn)
421 {
422   int i;
423
424   for (i = 0; i < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; i++)
425     if (rgn_bb_table[current_blocks + i] == bb_index)
426       return true;
427
428   return false;
429 }
430
431 /* Dump region RGN to file F using dot syntax.  */
432 void
433 dump_region_dot (FILE *f, int rgn)
434 {
435   int i;
436
437   fprintf (f, "digraph Region_%d {\n", rgn);
438
439   /* We don't have ebb_head initialized yet, so we can't use
440      BB_TO_BLOCK ().  */
441   current_blocks = RGN_BLOCKS (rgn);
442
443   for (i = 0; i < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; i++)
444     {
445       edge e;
446       edge_iterator ei;
447       int src_bb_num = rgn_bb_table[current_blocks + i];
448       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, src_bb_num);
449
450       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
451         if (bb_in_region_p (e->dest->index, rgn))
452           fprintf (f, "\t%d -> %d\n", src_bb_num, e->dest->index);
453     }
454   fprintf (f, "}\n");
455 }
456
457 /* The same, but first open a file specified by FNAME.  */
458 void
459 dump_region_dot_file (const char *fname, int rgn)
460 {
461   FILE *f = fopen (fname, "wt");
462   dump_region_dot (f, rgn);
463   fclose (f);
464 }
465
466 /* Build a single block region for each basic block in the function.
467    This allows for using the same code for interblock and basic block
468    scheduling.  */
469
470 static void
471 find_single_block_region (bool ebbs_p)
472 {
473   basic_block bb, ebb_start;
474   int i = 0;
475
476   nr_regions = 0;
477
478   if (ebbs_p) {
479     int probability_cutoff;
480     if (profile_info && profile_status_for_fn (cfun) == PROFILE_READ)
481       probability_cutoff = PARAM_VALUE (TRACER_MIN_BRANCH_PROBABILITY_FEEDBACK);
482     else
483       probability_cutoff = PARAM_VALUE (TRACER_MIN_BRANCH_PROBABILITY);
484     probability_cutoff = REG_BR_PROB_BASE / 100 * probability_cutoff;
485
486     FOR_EACH_BB_FN (ebb_start, cfun)
487       {
488         RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 0;
489         RGN_BLOCKS (nr_regions) = i;
490         RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
491         RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
492
493         for (bb = ebb_start; ; bb = bb->next_bb)
494           {
495             edge e;
496
497             rgn_bb_table[i] = bb->index;
498             RGN_NR_BLOCKS (nr_regions)++;
499             CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions;
500             BLOCK_TO_BB (bb->index) = i - RGN_BLOCKS (nr_regions);
501             i++;
502
503             if (bb->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
504                 || LABEL_P (BB_HEAD (bb->next_bb)))
505               break;
506
507             e = find_fallthru_edge (bb->succs);
508             if (! e)
509               break;
510             if (e->probability.initialized_p ()
511                 && e->probability.to_reg_br_prob_base () <= probability_cutoff)
512               break;
513           }
514
515         ebb_start = bb;
516         nr_regions++;
517       }
518   }
519   else
520     FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
521       {
522         rgn_bb_table[nr_regions] = bb->index;
523         RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
524         RGN_BLOCKS (nr_regions) = nr_regions;
525         RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
526         RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
527
528         CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions;
529         BLOCK_TO_BB (bb->index) = 0;
530         nr_regions++;
531       }
532 }
533
534 /* Estimate number of the insns in the BB.  */
535 static int
536 rgn_estimate_number_of_insns (basic_block bb)
537 {
538   int count;
539
540   count = INSN_LUID (BB_END (bb)) - INSN_LUID (BB_HEAD (bb));
541
542   if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
543     {
544       rtx_insn *insn;
545
546       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
547         if (DEBUG_INSN_P (insn))
548           count--;
549     }
550
551   return count;
552 }
553
554 /* Update number of blocks and the estimate for number of insns
555    in the region.  Return true if the region is "too large" for interblock
556    scheduling (compile time considerations).  */
557
558 static bool
559 too_large (int block, int *num_bbs, int *num_insns)
560 {
561   (*num_bbs)++;
562   (*num_insns) += (common_sched_info->estimate_number_of_insns
563                    (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, block)));
564
565   return ((*num_bbs > PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_REGION_BLOCKS))
566           || (*num_insns > PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_REGION_INSNS)));
567 }
568
569 /* Update_loop_relations(blk, hdr): Check if the loop headed by max_hdr[blk]
570    is still an inner loop.  Put in max_hdr[blk] the header of the most inner
571    loop containing blk.  */
572 #define UPDATE_LOOP_RELATIONS(blk, hdr)         \
573 {                                               \
574   if (max_hdr[blk] == -1)                       \
575     max_hdr[blk] = hdr;                         \
576   else if (dfs_nr[max_hdr[blk]] > dfs_nr[hdr])  \
577     bitmap_clear_bit (inner, hdr);                      \
578   else if (dfs_nr[max_hdr[blk]] < dfs_nr[hdr])  \
579     {                                           \
580       bitmap_clear_bit (inner,max_hdr[blk]);            \
581       max_hdr[blk] = hdr;                       \
582     }                                           \
583 }
584
585 /* Find regions for interblock scheduling.
586
587    A region for scheduling can be:
588
589      * A loop-free procedure, or
590
591      * A reducible inner loop, or
592
593      * A basic block not contained in any other region.
594
595    ?!? In theory we could build other regions based on extended basic
596    blocks or reverse extended basic blocks.  Is it worth the trouble?
597
598    Loop blocks that form a region are put into the region's block list
599    in topological order.
600
601    This procedure stores its results into the following global (ick) variables
602
603      * rgn_nr
604      * rgn_table
605      * rgn_bb_table
606      * block_to_bb
607      * containing region
608
609    We use dominator relationships to avoid making regions out of non-reducible
610    loops.
611
612    This procedure needs to be converted to work on pred/succ lists instead
613    of edge tables.  That would simplify it somewhat.  */
614
615 static void
616 haifa_find_rgns (void)
617 {
618   int *max_hdr, *dfs_nr, *degree;
619   char no_loops = 1;
620   int node, child, loop_head, i, head, tail;
621   int count = 0, sp, idx = 0;
622   edge_iterator current_edge;
623   edge_iterator *stack;
624   int num_bbs, num_insns, unreachable;
625   int too_large_failure;
626   basic_block bb;
627
628   /* Perform a DFS traversal of the cfg.  Identify loop headers, inner loops
629      and a mapping from block to its loop header (if the block is contained
630      in a loop, else -1).
631
632      Store results in HEADER, INNER, and MAX_HDR respectively, these will
633      be used as inputs to the second traversal.
634
635      STACK, SP and DFS_NR are only used during the first traversal.  */
636
637   /* Allocate and initialize variables for the first traversal.  */
638   max_hdr = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
639   dfs_nr = XCNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
640   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_edges_for_fn (cfun));
641
642   /* Note if a block is a natural inner loop header.  */
643   auto_sbitmap inner (last_basic_block_for_fn (cfun));
644   bitmap_ones (inner);
645
646   /* Note if a block is a natural loop header.  */
647   auto_sbitmap header (last_basic_block_for_fn (cfun));
648   bitmap_clear (header);
649
650   /* Note if a block is in the block queue.  */
651   auto_sbitmap in_queue (last_basic_block_for_fn (cfun));
652   bitmap_clear (in_queue);
653
654   /* Note if a block is in the block queue.  */
655   auto_sbitmap in_stack (last_basic_block_for_fn (cfun));
656   bitmap_clear (in_stack);
657
658   for (i = 0; i < last_basic_block_for_fn (cfun); i++)
659     max_hdr[i] = -1;
660
661   #define EDGE_PASSED(E) (ei_end_p ((E)) || ei_edge ((E))->aux)
662   #define SET_EDGE_PASSED(E) (ei_edge ((E))->aux = ei_edge ((E)))
663
664   /* DFS traversal to find inner loops in the cfg.  */
665
666   current_edge = ei_start (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))->succs);
667   sp = -1;
668
669   while (1)
670     {
671       if (EDGE_PASSED (current_edge))
672         {
673           /* We have reached a leaf node or a node that was already
674              processed.  Pop edges off the stack until we find
675              an edge that has not yet been processed.  */
676           while (sp >= 0 && EDGE_PASSED (current_edge))
677             {
678               /* Pop entry off the stack.  */
679               current_edge = stack[sp--];
680               node = ei_edge (current_edge)->src->index;
681               gcc_assert (node != ENTRY_BLOCK);
682               child = ei_edge (current_edge)->dest->index;
683               gcc_assert (child != EXIT_BLOCK);
684               bitmap_clear_bit (in_stack, child);
685               if (max_hdr[child] >= 0 && bitmap_bit_p (in_stack, max_hdr[child]))
686                 UPDATE_LOOP_RELATIONS (node, max_hdr[child]);
687               ei_next (&current_edge);
688             }
689
690           /* See if have finished the DFS tree traversal.  */
691           if (sp < 0 && EDGE_PASSED (current_edge))
692             break;
693
694           /* Nope, continue the traversal with the popped node.  */
695           continue;
696         }
697
698       /* Process a node.  */
699       node = ei_edge (current_edge)->src->index;
700       gcc_assert (node != ENTRY_BLOCK);
701       bitmap_set_bit (in_stack, node);
702       dfs_nr[node] = ++count;
703
704       /* We don't traverse to the exit block.  */
705       child = ei_edge (current_edge)->dest->index;
706       if (child == EXIT_BLOCK)
707         {
708           SET_EDGE_PASSED (current_edge);
709           ei_next (&current_edge);
710           continue;
711         }
712
713       /* If the successor is in the stack, then we've found a loop.
714          Mark the loop, if it is not a natural loop, then it will
715          be rejected during the second traversal.  */
716       if (bitmap_bit_p (in_stack, child))
717         {
718           no_loops = 0;
719           bitmap_set_bit (header, child);
720           UPDATE_LOOP_RELATIONS (node, child);
721           SET_EDGE_PASSED (current_edge);
722           ei_next (&current_edge);
723           continue;
724         }
725
726       /* If the child was already visited, then there is no need to visit
727          it again.  Just update the loop relationships and restart
728          with a new edge.  */
729       if (dfs_nr[child])
730         {
731           if (max_hdr[child] >= 0 && bitmap_bit_p (in_stack, max_hdr[child]))
732             UPDATE_LOOP_RELATIONS (node, max_hdr[child]);
733           SET_EDGE_PASSED (current_edge);
734           ei_next (&current_edge);
735           continue;
736         }
737
738       /* Push an entry on the stack and continue DFS traversal.  */
739       stack[++sp] = current_edge;
740       SET_EDGE_PASSED (current_edge);
741       current_edge = ei_start (ei_edge (current_edge)->dest->succs);
742     }
743
744   /* Reset ->aux field used by EDGE_PASSED.  */
745   FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
746     {
747       edge_iterator ei;
748       edge e;
749       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
750         e->aux = NULL;
751     }
752
753
754   /* Another check for unreachable blocks.  The earlier test in
755      is_cfg_nonregular only finds unreachable blocks that do not
756      form a loop.
757
758      The DFS traversal will mark every block that is reachable from
759      the entry node by placing a nonzero value in dfs_nr.  Thus if
760      dfs_nr is zero for any block, then it must be unreachable.  */
761   unreachable = 0;
762   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
763     if (dfs_nr[bb->index] == 0)
764       {
765         unreachable = 1;
766         break;
767       }
768
769   /* Gross.  To avoid wasting memory, the second pass uses the dfs_nr array
770      to hold degree counts.  */
771   degree = dfs_nr;
772
773   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
774     degree[bb->index] = EDGE_COUNT (bb->preds);
775
776   /* Do not perform region scheduling if there are any unreachable
777      blocks.  */
778   if (!unreachable)
779     {
780       int *queue, *degree1 = NULL;
781       /* We use EXTENDED_RGN_HEADER as an addition to HEADER and put
782          there basic blocks, which are forced to be region heads.
783          This is done to try to assemble few smaller regions
784          from a too_large region.  */
785       sbitmap extended_rgn_header = NULL;
786       bool extend_regions_p;
787
788       if (no_loops)
789         bitmap_set_bit (header, 0);
790
791       /* Second traversal:find reducible inner loops and topologically sort
792          block of each region.  */
793
794       queue = XNEWVEC (int, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
795
796       extend_regions_p = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_EXTEND_REGIONS_ITERS) > 0;
797       if (extend_regions_p)
798         {
799           degree1 = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
800           extended_rgn_header =
801             sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
802           bitmap_clear (extended_rgn_header);
803         }
804
805       /* Find blocks which are inner loop headers.  We still have non-reducible
806          loops to consider at this point.  */
807       FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
808         {
809           if (bitmap_bit_p (header, bb->index) && bitmap_bit_p (inner, bb->index))
810             {
811               edge e;
812               edge_iterator ei;
813               basic_block jbb;
814
815               /* Now check that the loop is reducible.  We do this separate
816                  from finding inner loops so that we do not find a reducible
817                  loop which contains an inner non-reducible loop.
818
819                  A simple way to find reducible/natural loops is to verify
820                  that each block in the loop is dominated by the loop
821                  header.
822
823                  If there exists a block that is not dominated by the loop
824                  header, then the block is reachable from outside the loop
825                  and thus the loop is not a natural loop.  */
826               FOR_EACH_BB_FN (jbb, cfun)
827                 {
828                   /* First identify blocks in the loop, except for the loop
829                      entry block.  */
830                   if (bb->index == max_hdr[jbb->index] && bb != jbb)
831                     {
832                       /* Now verify that the block is dominated by the loop
833                          header.  */
834                       if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, jbb, bb))
835                         break;
836                     }
837                 }
838
839               /* If we exited the loop early, then I is the header of
840                  a non-reducible loop and we should quit processing it
841                  now.  */
842               if (jbb != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
843                 continue;
844
845               /* I is a header of an inner loop, or block 0 in a subroutine
846                  with no loops at all.  */
847               head = tail = -1;
848               too_large_failure = 0;
849               loop_head = max_hdr[bb->index];
850
851               if (extend_regions_p)
852                 /* We save degree in case when we meet a too_large region
853                    and cancel it.  We need a correct degree later when
854                    calling extend_rgns.  */
855                 memcpy (degree1, degree,
856                         last_basic_block_for_fn (cfun) * sizeof (int));
857
858               /* Decrease degree of all I's successors for topological
859                  ordering.  */
860               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
861                 if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
862                   --degree[e->dest->index];
863
864               /* Estimate # insns, and count # blocks in the region.  */
865               num_bbs = 1;
866               num_insns = common_sched_info->estimate_number_of_insns (bb);
867
868               /* Find all loop latches (blocks with back edges to the loop
869                  header) or all the leaf blocks in the cfg has no loops.
870
871                  Place those blocks into the queue.  */
872               if (no_loops)
873                 {
874                   FOR_EACH_BB_FN (jbb, cfun)
875                     /* Leaf nodes have only a single successor which must
876                        be EXIT_BLOCK.  */
877                     if (single_succ_p (jbb)
878                         && single_succ (jbb) == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
879                       {
880                         queue[++tail] = jbb->index;
881                         bitmap_set_bit (in_queue, jbb->index);
882
883                         if (too_large (jbb->index, &num_bbs, &num_insns))
884                           {
885                             too_large_failure = 1;
886                             break;
887                           }
888                       }
889                 }
890               else
891                 {
892                   edge e;
893
894                   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
895                     {
896                       if (e->src == ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
897                         continue;
898
899                       node = e->src->index;
900
901                       if (max_hdr[node] == loop_head && node != bb->index)
902                         {
903                           /* This is a loop latch.  */
904                           queue[++tail] = node;
905                           bitmap_set_bit (in_queue, node);
906
907                           if (too_large (node, &num_bbs, &num_insns))
908                             {
909                               too_large_failure = 1;
910                               break;
911                             }
912                         }
913                     }
914                 }
915
916               /* Now add all the blocks in the loop to the queue.
917
918              We know the loop is a natural loop; however the algorithm
919              above will not always mark certain blocks as being in the
920              loop.  Consider:
921                 node   children
922                  a        b,c
923                  b        c
924                  c        a,d
925                  d        b
926
927              The algorithm in the DFS traversal may not mark B & D as part
928              of the loop (i.e. they will not have max_hdr set to A).
929
930              We know they can not be loop latches (else they would have
931              had max_hdr set since they'd have a backedge to a dominator
932              block).  So we don't need them on the initial queue.
933
934              We know they are part of the loop because they are dominated
935              by the loop header and can be reached by a backwards walk of
936              the edges starting with nodes on the initial queue.
937
938              It is safe and desirable to include those nodes in the
939              loop/scheduling region.  To do so we would need to decrease
940              the degree of a node if it is the target of a backedge
941              within the loop itself as the node is placed in the queue.
942
943              We do not do this because I'm not sure that the actual
944              scheduling code will properly handle this case. ?!? */
945
946               while (head < tail && !too_large_failure)
947                 {
948                   edge e;
949                   child = queue[++head];
950
951                   FOR_EACH_EDGE (e, ei,
952                                  BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, child)->preds)
953                     {
954                       node = e->src->index;
955
956                       /* See discussion above about nodes not marked as in
957                          this loop during the initial DFS traversal.  */
958                       if (e->src == ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
959                           || max_hdr[node] != loop_head)
960                         {
961                           tail = -1;
962                           break;
963                         }
964                       else if (!bitmap_bit_p (in_queue, node) && node != bb->index)
965                         {
966                           queue[++tail] = node;
967                           bitmap_set_bit (in_queue, node);
968
969                           if (too_large (node, &num_bbs, &num_insns))
970                             {
971                               too_large_failure = 1;
972                               break;
973                             }
974                         }
975                     }
976                 }
977
978               if (tail >= 0 && !too_large_failure)
979                 {
980                   /* Place the loop header into list of region blocks.  */
981                   degree[bb->index] = -1;
982                   rgn_bb_table[idx] = bb->index;
983                   RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = num_bbs;
984                   RGN_BLOCKS (nr_regions) = idx++;
985                   RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
986                   RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
987                   CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions;
988                   BLOCK_TO_BB (bb->index) = count = 0;
989
990                   /* Remove blocks from queue[] when their in degree
991                      becomes zero.  Repeat until no blocks are left on the
992                      list.  This produces a topological list of blocks in
993                      the region.  */
994                   while (tail >= 0)
995                     {
996                       if (head < 0)
997                         head = tail;
998                       child = queue[head];
999                       if (degree[child] == 0)
1000                         {
1001                           edge e;
1002
1003                           degree[child] = -1;
1004                           rgn_bb_table[idx++] = child;
1005                           BLOCK_TO_BB (child) = ++count;
1006                           CONTAINING_RGN (child) = nr_regions;
1007                           queue[head] = queue[tail--];
1008
1009                           FOR_EACH_EDGE (e, ei,
1010                                          BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun,
1011                                                              child)->succs)
1012                             if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1013                               --degree[e->dest->index];
1014                         }
1015                       else
1016                         --head;
1017                     }
1018                   ++nr_regions;
1019                 }
1020               else if (extend_regions_p)
1021                 {
1022                   /* Restore DEGREE.  */
1023                   int *t = degree;
1024
1025                   degree = degree1;
1026                   degree1 = t;
1027
1028                   /* And force successors of BB to be region heads.
1029                      This may provide several smaller regions instead
1030                      of one too_large region.  */
1031                   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1032                     if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1033                       bitmap_set_bit (extended_rgn_header, e->dest->index);
1034                 }
1035             }
1036         }
1037       free (queue);
1038
1039       if (extend_regions_p)
1040         {
1041           free (degree1);
1042
1043           bitmap_ior (header, header, extended_rgn_header);
1044           sbitmap_free (extended_rgn_header);
1045
1046           extend_rgns (degree, &idx, header, max_hdr);
1047         }
1048     }
1049
1050   /* Any block that did not end up in a region is placed into a region
1051      by itself.  */
1052   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
1053     if (degree[bb->index] >= 0)
1054       {
1055         rgn_bb_table[idx] = bb->index;
1056         RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
1057         RGN_BLOCKS (nr_regions) = idx++;
1058         RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
1059         RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
1060         CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions++;
1061         BLOCK_TO_BB (bb->index) = 0;
1062       }
1063
1064   free (max_hdr);
1065   free (degree);
1066   free (stack);
1067 }
1068
1069
1070 /* Wrapper function.
1071    If FLAG_SEL_SCHED_PIPELINING is set, then use custom function to form
1072    regions.  Otherwise just call find_rgns_haifa.  */
1073 static void
1074 find_rgns (void)
1075 {
1076   if (sel_sched_p () && flag_sel_sched_pipelining)
1077     sel_find_rgns ();
1078   else
1079     haifa_find_rgns ();
1080 }
1081
1082 static int gather_region_statistics (int **);
1083 static void print_region_statistics (int *, int, int *, int);
1084
1085 /* Calculate the histogram that shows the number of regions having the
1086    given number of basic blocks, and store it in the RSP array.  Return
1087    the size of this array.  */
1088 static int
1089 gather_region_statistics (int **rsp)
1090 {
1091   int i, *a = 0, a_sz = 0;
1092
1093   /* a[i] is the number of regions that have (i + 1) basic blocks.  */
1094   for (i = 0; i < nr_regions; i++)
1095     {
1096       int nr_blocks = RGN_NR_BLOCKS (i);
1097
1098       gcc_assert (nr_blocks >= 1);
1099
1100       if (nr_blocks > a_sz)
1101         {
1102           a = XRESIZEVEC (int, a, nr_blocks);
1103           do
1104             a[a_sz++] = 0;
1105           while (a_sz != nr_blocks);
1106         }
1107
1108       a[nr_blocks - 1]++;
1109     }
1110
1111   *rsp = a;
1112   return a_sz;
1113 }
1114
1115 /* Print regions statistics.  S1 and S2 denote the data before and after
1116    calling extend_rgns, respectively.  */
1117 static void
1118 print_region_statistics (int *s1, int s1_sz, int *s2, int s2_sz)
1119 {
1120   int i;
1121
1122   /* We iterate until s2_sz because extend_rgns does not decrease
1123      the maximal region size.  */
1124   for (i = 1; i < s2_sz; i++)
1125     {
1126       int n1, n2;
1127
1128       n2 = s2[i];
1129
1130       if (n2 == 0)
1131         continue;
1132
1133       if (i >= s1_sz)
1134         n1 = 0;
1135       else
1136         n1 = s1[i];
1137
1138       fprintf (sched_dump, ";; Region extension statistics: size %d: " \
1139                "was %d + %d more\n", i + 1, n1, n2 - n1);
1140     }
1141 }
1142
1143 /* Extend regions.
1144    DEGREE - Array of incoming edge count, considering only
1145    the edges, that don't have their sources in formed regions yet.
1146    IDXP - pointer to the next available index in rgn_bb_table.
1147    HEADER - set of all region heads.
1148    LOOP_HDR - mapping from block to the containing loop
1149    (two blocks can reside within one region if they have
1150    the same loop header).  */
1151 void
1152 extend_rgns (int *degree, int *idxp, sbitmap header, int *loop_hdr)
1153 {
1154   int *order, i, rescan = 0, idx = *idxp, iter = 0, max_iter, *max_hdr;
1155   int nblocks = n_basic_blocks_for_fn (cfun) - NUM_FIXED_BLOCKS;
1156
1157   max_iter = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_EXTEND_REGIONS_ITERS);
1158
1159   max_hdr = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
1160
1161   order = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
1162   post_order_compute (order, false, false);
1163
1164   for (i = nblocks - 1; i >= 0; i--)
1165     {
1166       int bbn = order[i];
1167       if (degree[bbn] >= 0)
1168         {
1169           max_hdr[bbn] = bbn;
1170           rescan = 1;
1171         }
1172       else
1173         /* This block already was processed in find_rgns.  */
1174         max_hdr[bbn] = -1;
1175     }
1176
1177   /* The idea is to topologically walk through CFG in top-down order.
1178      During the traversal, if all the predecessors of a node are
1179      marked to be in the same region (they all have the same max_hdr),
1180      then current node is also marked to be a part of that region.
1181      Otherwise the node starts its own region.
1182      CFG should be traversed until no further changes are made.  On each
1183      iteration the set of the region heads is extended (the set of those
1184      blocks that have max_hdr[bbi] == bbi).  This set is upper bounded by the
1185      set of all basic blocks, thus the algorithm is guaranteed to
1186      terminate.  */
1187
1188   while (rescan && iter < max_iter)
1189     {
1190       rescan = 0;
1191
1192       for (i = nblocks - 1; i >= 0; i--)
1193         {
1194           edge e;
1195           edge_iterator ei;
1196           int bbn = order[i];
1197
1198           if (max_hdr[bbn] != -1 && !bitmap_bit_p (header, bbn))
1199             {
1200               int hdr = -1;
1201
1202               FOR_EACH_EDGE (e, ei, BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, bbn)->preds)
1203                 {
1204                   int predn = e->src->index;
1205
1206                   if (predn != ENTRY_BLOCK
1207                       /* If pred wasn't processed in find_rgns.  */
1208                       && max_hdr[predn] != -1
1209                       /* And pred and bb reside in the same loop.
1210                          (Or out of any loop).  */
1211                       && loop_hdr[bbn] == loop_hdr[predn])
1212                     {
1213                       if (hdr == -1)
1214                         /* Then bb extends the containing region of pred.  */
1215                         hdr = max_hdr[predn];
1216                       else if (hdr != max_hdr[predn])
1217                         /* Too bad, there are at least two predecessors
1218                            that reside in different regions.  Thus, BB should
1219                            begin its own region.  */
1220                         {
1221                           hdr = bbn;
1222                           break;
1223                         }
1224                     }
1225                   else
1226                     /* BB starts its own region.  */
1227                     {
1228                       hdr = bbn;
1229                       break;
1230                     }
1231                 }
1232
1233               if (hdr == bbn)
1234                 {
1235                   /* If BB start its own region,
1236                      update set of headers with BB.  */
1237                   bitmap_set_bit (header, bbn);
1238                   rescan = 1;
1239                 }
1240               else
1241                 gcc_assert (hdr != -1);
1242
1243               max_hdr[bbn] = hdr;
1244             }
1245         }
1246
1247       iter++;
1248     }
1249
1250   /* Statistics were gathered on the SPEC2000 package of tests with
1251      mainline weekly snapshot gcc-4.1-20051015 on ia64.
1252
1253      Statistics for SPECint:
1254      1 iteration : 1751 cases (38.7%)
1255      2 iterations: 2770 cases (61.3%)
1256      Blocks wrapped in regions by find_rgns without extension: 18295 blocks
1257      Blocks wrapped in regions by 2 iterations in extend_rgns: 23821 blocks
1258      (We don't count single block regions here).
1259
1260      Statistics for SPECfp:
1261      1 iteration : 621 cases (35.9%)
1262      2 iterations: 1110 cases (64.1%)
1263      Blocks wrapped in regions by find_rgns without extension: 6476 blocks
1264      Blocks wrapped in regions by 2 iterations in extend_rgns: 11155 blocks
1265      (We don't count single block regions here).
1266
1267      By default we do at most 2 iterations.
1268      This can be overridden with max-sched-extend-regions-iters parameter:
1269      0 - disable region extension,
1270      N > 0 - do at most N iterations.  */
1271
1272   if (sched_verbose && iter != 0)
1273     fprintf (sched_dump, ";; Region extension iterations: %d%s\n", iter,
1274              rescan ? "... failed" : "");
1275
1276   if (!rescan && iter != 0)
1277     {
1278       int *s1 = NULL, s1_sz = 0;
1279
1280       /* Save the old statistics for later printout.  */
1281       if (sched_verbose >= 6)
1282         s1_sz = gather_region_statistics (&s1);
1283
1284       /* We have succeeded.  Now assemble the regions.  */
1285       for (i = nblocks - 1; i >= 0; i--)
1286         {
1287           int bbn = order[i];
1288
1289           if (max_hdr[bbn] == bbn)
1290             /* BBN is a region head.  */
1291             {
1292               edge e;
1293               edge_iterator ei;
1294               int num_bbs = 0, j, num_insns = 0, large;
1295
1296               large = too_large (bbn, &num_bbs, &num_insns);
1297
1298               degree[bbn] = -1;
1299               rgn_bb_table[idx] = bbn;
1300               RGN_BLOCKS (nr_regions) = idx++;
1301               RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
1302               RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
1303               CONTAINING_RGN (bbn) = nr_regions;
1304               BLOCK_TO_BB (bbn) = 0;
1305
1306               FOR_EACH_EDGE (e, ei, BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, bbn)->succs)
1307                 if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1308                   degree[e->dest->index]--;
1309
1310               if (!large)
1311                 /* Here we check whether the region is too_large.  */
1312                 for (j = i - 1; j >= 0; j--)
1313                   {
1314                     int succn = order[j];
1315                     if (max_hdr[succn] == bbn)
1316                       {
1317                         if ((large = too_large (succn, &num_bbs, &num_insns)))
1318                           break;
1319                       }
1320                   }
1321
1322               if (large)
1323                 /* If the region is too_large, then wrap every block of
1324                    the region into single block region.
1325                    Here we wrap region head only.  Other blocks are
1326                    processed in the below cycle.  */
1327                 {
1328                   RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
1329                   nr_regions++;
1330                 }
1331
1332               num_bbs = 1;
1333
1334               for (j = i - 1; j >= 0; j--)
1335                 {
1336                   int succn = order[j];
1337
1338                   if (max_hdr[succn] == bbn)
1339                     /* This cycle iterates over all basic blocks, that
1340                        are supposed to be in the region with head BBN,
1341                        and wraps them into that region (or in single
1342                        block region).  */
1343                     {
1344                       gcc_assert (degree[succn] == 0);
1345
1346                       degree[succn] = -1;
1347                       rgn_bb_table[idx] = succn;
1348                       BLOCK_TO_BB (succn) = large ? 0 : num_bbs++;
1349                       CONTAINING_RGN (succn) = nr_regions;
1350
1351                       if (large)
1352                         /* Wrap SUCCN into single block region.  */
1353                         {
1354                           RGN_BLOCKS (nr_regions) = idx;
1355                           RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
1356                           RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
1357                           RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
1358                           nr_regions++;
1359                         }
1360
1361                       idx++;
1362
1363                       FOR_EACH_EDGE (e, ei,
1364                                      BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, succn)->succs)
1365                         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1366                           degree[e->dest->index]--;
1367                     }
1368                 }
1369
1370               if (!large)
1371                 {
1372                   RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = num_bbs;
1373                   nr_regions++;
1374                 }
1375             }
1376         }
1377
1378       if (sched_verbose >= 6)
1379         {
1380           int *s2, s2_sz;
1381
1382           /* Get the new statistics and print the comparison with the
1383              one before calling this function.  */
1384           s2_sz = gather_region_statistics (&s2);
1385           print_region_statistics (s1, s1_sz, s2, s2_sz);
1386           free (s1);
1387           free (s2);
1388         }
1389     }
1390
1391   free (order);
1392   free (max_hdr);
1393
1394   *idxp = idx;
1395 }
1396
1397 /* Functions for regions scheduling information.  */
1398
1399 /* Compute dominators, probability, and potential-split-edges of bb.
1400    Assume that these values were already computed for bb's predecessors.  */
1401
1402 static void
1403 compute_dom_prob_ps (int bb)
1404 {
1405   edge_iterator in_ei;
1406   edge in_edge;
1407
1408   /* We shouldn't have any real ebbs yet.  */
1409   gcc_assert (ebb_head [bb] == bb + current_blocks);
1410
1411   if (IS_RGN_ENTRY (bb))
1412     {
1413       bitmap_set_bit (dom[bb], 0);
1414       prob[bb] = REG_BR_PROB_BASE;
1415       return;
1416     }
1417
1418   prob[bb] = 0;
1419
1420   /* Initialize dom[bb] to '111..1'.  */
1421   bitmap_ones (dom[bb]);
1422
1423   FOR_EACH_EDGE (in_edge, in_ei,
1424                  BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, BB_TO_BLOCK (bb))->preds)
1425     {
1426       int pred_bb;
1427       edge out_edge;
1428       edge_iterator out_ei;
1429
1430       if (in_edge->src == ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1431         continue;
1432
1433       pred_bb = BLOCK_TO_BB (in_edge->src->index);
1434       bitmap_and (dom[bb], dom[bb], dom[pred_bb]);
1435       bitmap_ior (ancestor_edges[bb],
1436                       ancestor_edges[bb], ancestor_edges[pred_bb]);
1437
1438       bitmap_set_bit (ancestor_edges[bb], EDGE_TO_BIT (in_edge));
1439
1440       bitmap_ior (pot_split[bb], pot_split[bb], pot_split[pred_bb]);
1441
1442       FOR_EACH_EDGE (out_edge, out_ei, in_edge->src->succs)
1443         bitmap_set_bit (pot_split[bb], EDGE_TO_BIT (out_edge));
1444
1445       prob[bb] += combine_probabilities
1446                  (prob[pred_bb],
1447                   in_edge->probability.initialized_p ()
1448                   ? in_edge->probability.to_reg_br_prob_base ()
1449                   : 0);
1450       // The rounding divide in combine_probabilities can result in an extra
1451       // probability increment propagating along 50-50 edges. Eventually when
1452       // the edges re-merge, the accumulated probability can go slightly above
1453       // REG_BR_PROB_BASE.
1454       if (prob[bb] > REG_BR_PROB_BASE)
1455         prob[bb] = REG_BR_PROB_BASE;
1456     }
1457
1458   bitmap_set_bit (dom[bb], bb);
1459   bitmap_and_compl (pot_split[bb], pot_split[bb], ancestor_edges[bb]);
1460
1461   if (sched_verbose >= 2)
1462     fprintf (sched_dump, ";;  bb_prob(%d, %d) = %3d\n", bb, BB_TO_BLOCK (bb),
1463              (100 * prob[bb]) / REG_BR_PROB_BASE);
1464 }
1465
1466 /* Functions for target info.  */
1467
1468 /* Compute in BL the list of split-edges of bb_src relatively to bb_trg.
1469    Note that bb_trg dominates bb_src.  */
1470
1471 static void
1472 split_edges (int bb_src, int bb_trg, edgelst *bl)
1473 {
1474   auto_sbitmap src (SBITMAP_SIZE (pot_split[bb_src]));
1475   bitmap_copy (src, pot_split[bb_src]);
1476
1477   bitmap_and_compl (src, src, pot_split[bb_trg]);
1478   extract_edgelst (src, bl);
1479 }
1480
1481 /* Find the valid candidate-source-blocks for the target block TRG, compute
1482    their probability, and check if they are speculative or not.
1483    For speculative sources, compute their update-blocks and split-blocks.  */
1484
1485 static void
1486 compute_trg_info (int trg)
1487 {
1488   candidate *sp;
1489   edgelst el = { NULL, 0 };
1490   int i, j, k, update_idx;
1491   basic_block block;
1492   edge_iterator ei;
1493   edge e;
1494
1495   candidate_table = XNEWVEC (candidate, current_nr_blocks);
1496
1497   bblst_last = 0;
1498   /* bblst_table holds split blocks and update blocks for each block after
1499      the current one in the region.  split blocks and update blocks are
1500      the TO blocks of region edges, so there can be at most rgn_nr_edges
1501      of them.  */
1502   bblst_size = (current_nr_blocks - target_bb) * rgn_nr_edges;
1503   bblst_table = XNEWVEC (basic_block, bblst_size);
1504
1505   edgelst_last = 0;
1506   edgelst_table = XNEWVEC (edge, rgn_nr_edges);
1507
1508   /* Define some of the fields for the target bb as well.  */
1509   sp = candidate_table + trg;
1510   sp->is_valid = 1;
1511   sp->is_speculative = 0;
1512   sp->src_prob = REG_BR_PROB_BASE;
1513
1514   auto_sbitmap visited (last_basic_block_for_fn (cfun));
1515
1516   for (i = trg + 1; i < current_nr_blocks; i++)
1517     {
1518       sp = candidate_table + i;
1519
1520       sp->is_valid = IS_DOMINATED (i, trg);
1521       if (sp->is_valid)
1522         {
1523           int tf = prob[trg], cf = prob[i];
1524
1525           /* In CFGs with low probability edges TF can possibly be zero.  */
1526           sp->src_prob = (tf ? GCOV_COMPUTE_SCALE (cf, tf) : 0);
1527           sp->is_valid = (sp->src_prob >= min_spec_prob);
1528         }
1529
1530       if (sp->is_valid)
1531         {
1532           split_edges (i, trg, &el);
1533           sp->is_speculative = (el.nr_members) ? 1 : 0;
1534           if (sp->is_speculative && !flag_schedule_speculative)
1535             sp->is_valid = 0;
1536         }
1537
1538       if (sp->is_valid)
1539         {
1540           /* Compute split blocks and store them in bblst_table.
1541              The TO block of every split edge is a split block.  */
1542           sp->split_bbs.first_member = &bblst_table[bblst_last];
1543           sp->split_bbs.nr_members = el.nr_members;
1544           for (j = 0; j < el.nr_members; bblst_last++, j++)
1545             bblst_table[bblst_last] = el.first_member[j]->dest;
1546           sp->update_bbs.first_member = &bblst_table[bblst_last];
1547
1548           /* Compute update blocks and store them in bblst_table.
1549              For every split edge, look at the FROM block, and check
1550              all out edges.  For each out edge that is not a split edge,
1551              add the TO block to the update block list.  This list can end
1552              up with a lot of duplicates.  We need to weed them out to avoid
1553              overrunning the end of the bblst_table.  */
1554
1555           update_idx = 0;
1556           bitmap_clear (visited);
1557           for (j = 0; j < el.nr_members; j++)
1558             {
1559               block = el.first_member[j]->src;
1560               FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
1561                 {
1562                   if (!bitmap_bit_p (visited, e->dest->index))
1563                     {
1564                       for (k = 0; k < el.nr_members; k++)
1565                         if (e == el.first_member[k])
1566                           break;
1567
1568                       if (k >= el.nr_members)
1569                         {
1570                           bblst_table[bblst_last++] = e->dest;
1571                           bitmap_set_bit (visited, e->dest->index);
1572                           update_idx++;
1573                         }
1574                     }
1575                 }
1576             }
1577           sp->update_bbs.nr_members = update_idx;
1578
1579           /* Make sure we didn't overrun the end of bblst_table.  */
1580           gcc_assert (bblst_last <= bblst_size);
1581         }
1582       else
1583         {
1584           sp->split_bbs.nr_members = sp->update_bbs.nr_members = 0;
1585
1586           sp->is_speculative = 0;
1587           sp->src_prob = 0;
1588         }
1589     }
1590 }
1591
1592 /* Free the computed target info.  */
1593 static void
1594 free_trg_info (void)
1595 {
1596   free (candidate_table);
1597   free (bblst_table);
1598   free (edgelst_table);
1599 }
1600
1601 /* Print candidates info, for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
1602
1603 DEBUG_FUNCTION void
1604 debug_candidate (int i)
1605 {
1606   if (!candidate_table[i].is_valid)
1607     return;
1608
1609   if (candidate_table[i].is_speculative)
1610     {
1611       int j;
1612       fprintf (sched_dump, "src b %d bb %d speculative \n", BB_TO_BLOCK (i), i);
1613
1614       fprintf (sched_dump, "split path: ");
1615       for (j = 0; j < candidate_table[i].split_bbs.nr_members; j++)
1616         {
1617           int b = candidate_table[i].split_bbs.first_member[j]->index;
1618
1619           fprintf (sched_dump, " %d ", b);
1620         }
1621       fprintf (sched_dump, "\n");
1622
1623       fprintf (sched_dump, "update path: ");
1624       for (j = 0; j < candidate_table[i].update_bbs.nr_members; j++)
1625         {
1626           int b = candidate_table[i].update_bbs.first_member[j]->index;
1627
1628           fprintf (sched_dump, " %d ", b);
1629         }
1630       fprintf (sched_dump, "\n");
1631     }
1632   else
1633     {
1634       fprintf (sched_dump, " src %d equivalent\n", BB_TO_BLOCK (i));
1635     }
1636 }
1637
1638 /* Print candidates info, for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
1639
1640 DEBUG_FUNCTION void
1641 debug_candidates (int trg)
1642 {
1643   int i;
1644
1645   fprintf (sched_dump, "----------- candidate table: target: b=%d bb=%d ---\n",
1646            BB_TO_BLOCK (trg), trg);
1647   for (i = trg + 1; i < current_nr_blocks; i++)
1648     debug_candidate (i);
1649 }
1650
1651 /* Functions for speculative scheduling.  */
1652
1653 static bitmap_head not_in_df;
1654
1655 /* Return 0 if x is a set of a register alive in the beginning of one
1656    of the split-blocks of src, otherwise return 1.  */
1657
1658 static int
1659 check_live_1 (int src, rtx x)
1660 {
1661   int i;
1662   int regno;
1663   rtx reg = SET_DEST (x);
1664
1665   if (reg == 0)
1666     return 1;
1667
1668   while (GET_CODE (reg) == SUBREG
1669          || GET_CODE (reg) == ZERO_EXTRACT
1670          || GET_CODE (reg) == STRICT_LOW_PART)
1671     reg = XEXP (reg, 0);
1672
1673   if (GET_CODE (reg) == PARALLEL)
1674     {
1675       int i;
1676
1677       for (i = XVECLEN (reg, 0) - 1; i >= 0; i--)
1678         if (XEXP (XVECEXP (reg, 0, i), 0) != 0)
1679           if (check_live_1 (src, XEXP (XVECEXP (reg, 0, i), 0)))
1680             return 1;
1681
1682       return 0;
1683     }
1684
1685   if (!REG_P (reg))
1686     return 1;
1687
1688   regno = REGNO (reg);
1689
1690   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && global_regs[regno])
1691     {
1692       /* Global registers are assumed live.  */
1693       return 0;
1694     }
1695   else
1696     {
1697       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1698         {
1699           /* Check for hard registers.  */
1700           int j = REG_NREGS (reg);
1701           while (--j >= 0)
1702             {
1703               for (i = 0; i < candidate_table[src].split_bbs.nr_members; i++)
1704                 {
1705                   basic_block b = candidate_table[src].split_bbs.first_member[i];
1706                   int t = bitmap_bit_p (&not_in_df, b->index);
1707
1708                   /* We can have split blocks, that were recently generated.
1709                      Such blocks are always outside current region.  */
1710                   gcc_assert (!t || (CONTAINING_RGN (b->index)
1711                                      != CONTAINING_RGN (BB_TO_BLOCK (src))));
1712
1713                   if (t || REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (b), regno + j))
1714                     return 0;
1715                 }
1716             }
1717         }
1718       else
1719         {
1720           /* Check for pseudo registers.  */
1721           for (i = 0; i < candidate_table[src].split_bbs.nr_members; i++)
1722             {
1723               basic_block b = candidate_table[src].split_bbs.first_member[i];
1724               int t = bitmap_bit_p (&not_in_df, b->index);
1725
1726               gcc_assert (!t || (CONTAINING_RGN (b->index)
1727                                  != CONTAINING_RGN (BB_TO_BLOCK (src))));
1728
1729               if (t || REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (b), regno))
1730                 return 0;
1731             }
1732         }
1733     }
1734
1735   return 1;
1736 }
1737
1738 /* If x is a set of a register R, mark that R is alive in the beginning
1739    of every update-block of src.  */
1740
1741 static void
1742 update_live_1 (int src, rtx x)
1743 {
1744   int i;
1745   int regno;
1746   rtx reg = SET_DEST (x);
1747
1748   if (reg == 0)
1749     return;
1750
1751   while (GET_CODE (reg) == SUBREG
1752          || GET_CODE (reg) == ZERO_EXTRACT
1753          || GET_CODE (reg) == STRICT_LOW_PART)
1754     reg = XEXP (reg, 0);
1755
1756   if (GET_CODE (reg) == PARALLEL)
1757     {
1758       int i;
1759
1760       for (i = XVECLEN (reg, 0) - 1; i >= 0; i--)
1761         if (XEXP (XVECEXP (reg, 0, i), 0) != 0)
1762           update_live_1 (src, XEXP (XVECEXP (reg, 0, i), 0));
1763
1764       return;
1765     }
1766
1767   if (!REG_P (reg))
1768     return;
1769
1770   /* Global registers are always live, so the code below does not apply
1771      to them.  */
1772
1773   regno = REGNO (reg);
1774
1775   if (! HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
1776       || !global_regs[regno])
1777     {
1778       for (i = 0; i < candidate_table[src].update_bbs.nr_members; i++)
1779         {
1780           basic_block b = candidate_table[src].update_bbs.first_member[i];
1781           bitmap_set_range (df_get_live_in (b), regno, REG_NREGS (reg));
1782         }
1783     }
1784 }
1785
1786 /* Return 1 if insn can be speculatively moved from block src to trg,
1787    otherwise return 0.  Called before first insertion of insn to
1788    ready-list or before the scheduling.  */
1789
1790 static int
1791 check_live (rtx_insn *insn, int src)
1792 {
1793   /* Find the registers set by instruction.  */
1794   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1795       || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
1796     return check_live_1 (src, PATTERN (insn));
1797   else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
1798     {
1799       int j;
1800       for (j = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; j >= 0; j--)
1801         if ((GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)) == SET
1802              || GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)) == CLOBBER)
1803             && !check_live_1 (src, XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)))
1804           return 0;
1805
1806       return 1;
1807     }
1808
1809   return 1;
1810 }
1811
1812 /* Update the live registers info after insn was moved speculatively from
1813    block src to trg.  */
1814
1815 static void
1816 update_live (rtx_insn *insn, int src)
1817 {
1818   /* Find the registers set by instruction.  */
1819   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1820       || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
1821     update_live_1 (src, PATTERN (insn));
1822   else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
1823     {
1824       int j;
1825       for (j = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; j >= 0; j--)
1826         if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)) == SET
1827             || GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)) == CLOBBER)
1828           update_live_1 (src, XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j));
1829     }
1830 }
1831
1832 /* Nonzero if block bb_to is equal to, or reachable from block bb_from.  */
1833 #define IS_REACHABLE(bb_from, bb_to)                                    \
1834   (bb_from == bb_to                                                     \
1835    || IS_RGN_ENTRY (bb_from)                                            \
1836    || (bitmap_bit_p (ancestor_edges[bb_to],                                     \
1837          EDGE_TO_BIT (single_pred_edge (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, \
1838                                                             BB_TO_BLOCK (bb_from)))))))
1839
1840 /* Turns on the fed_by_spec_load flag for insns fed by load_insn.  */
1841
1842 static void
1843 set_spec_fed (rtx load_insn)
1844 {
1845   sd_iterator_def sd_it;
1846   dep_t dep;
1847
1848   FOR_EACH_DEP (load_insn, SD_LIST_FORW, sd_it, dep)
1849     if (DEP_TYPE (dep) == REG_DEP_TRUE)
1850       FED_BY_SPEC_LOAD (DEP_CON (dep)) = 1;
1851 }
1852
1853 /* On the path from the insn to load_insn_bb, find a conditional
1854 branch depending on insn, that guards the speculative load.  */
1855
1856 static int
1857 find_conditional_protection (rtx_insn *insn, int load_insn_bb)
1858 {
1859   sd_iterator_def sd_it;
1860   dep_t dep;
1861
1862   /* Iterate through DEF-USE forward dependences.  */
1863   FOR_EACH_DEP (insn, SD_LIST_FORW, sd_it, dep)
1864     {
1865       rtx_insn *next = DEP_CON (dep);
1866
1867       if ((CONTAINING_RGN (BLOCK_NUM (next)) ==
1868            CONTAINING_RGN (BB_TO_BLOCK (load_insn_bb)))
1869           && IS_REACHABLE (INSN_BB (next), load_insn_bb)
1870           && load_insn_bb != INSN_BB (next)
1871           && DEP_TYPE (dep) == REG_DEP_TRUE
1872           && (JUMP_P (next)
1873               || find_conditional_protection (next, load_insn_bb)))
1874         return 1;
1875     }
1876   return 0;
1877 }                               /* find_conditional_protection */
1878
1879 /* Returns 1 if the same insn1 that participates in the computation
1880    of load_insn's address is feeding a conditional branch that is
1881    guarding on load_insn. This is true if we find two DEF-USE
1882    chains:
1883    insn1 -> ... -> conditional-branch
1884    insn1 -> ... -> load_insn,
1885    and if a flow path exists:
1886    insn1 -> ... -> conditional-branch -> ... -> load_insn,
1887    and if insn1 is on the path
1888    region-entry -> ... -> bb_trg -> ... load_insn.
1889
1890    Locate insn1 by climbing on INSN_BACK_DEPS from load_insn.
1891    Locate the branch by following INSN_FORW_DEPS from insn1.  */
1892
1893 static int
1894 is_conditionally_protected (rtx load_insn, int bb_src, int bb_trg)
1895 {
1896   sd_iterator_def sd_it;
1897   dep_t dep;
1898
1899   FOR_EACH_DEP (load_insn, SD_LIST_BACK, sd_it, dep)
1900     {
1901       rtx_insn *insn1 = DEP_PRO (dep);
1902
1903       /* Must be a DEF-USE dependence upon non-branch.  */
1904       if (DEP_TYPE (dep) != REG_DEP_TRUE
1905           || JUMP_P (insn1))
1906         continue;
1907
1908       /* Must exist a path: region-entry -> ... -> bb_trg -> ... load_insn.  */
1909       if (INSN_BB (insn1) == bb_src
1910           || (CONTAINING_RGN (BLOCK_NUM (insn1))
1911               != CONTAINING_RGN (BB_TO_BLOCK (bb_src)))
1912           || (!IS_REACHABLE (bb_trg, INSN_BB (insn1))
1913               && !IS_REACHABLE (INSN_BB (insn1), bb_trg)))
1914         continue;
1915
1916       /* Now search for the conditional-branch.  */
1917       if (find_conditional_protection (insn1, bb_src))
1918         return 1;
1919
1920       /* Recursive step: search another insn1, "above" current insn1.  */
1921       return is_conditionally_protected (insn1, bb_src, bb_trg);
1922     }
1923
1924   /* The chain does not exist.  */
1925   return 0;
1926 }                               /* is_conditionally_protected */
1927
1928 /* Returns 1 if a clue for "similar load" 'insn2' is found, and hence
1929    load_insn can move speculatively from bb_src to bb_trg.  All the
1930    following must hold:
1931
1932    (1) both loads have 1 base register (PFREE_CANDIDATEs).
1933    (2) load_insn and load1 have a def-use dependence upon
1934    the same insn 'insn1'.
1935    (3) either load2 is in bb_trg, or:
1936    - there's only one split-block, and
1937    - load1 is on the escape path, and
1938
1939    From all these we can conclude that the two loads access memory
1940    addresses that differ at most by a constant, and hence if moving
1941    load_insn would cause an exception, it would have been caused by
1942    load2 anyhow.  */
1943
1944 static int
1945 is_pfree (rtx load_insn, int bb_src, int bb_trg)
1946 {
1947   sd_iterator_def back_sd_it;
1948   dep_t back_dep;
1949   candidate *candp = candidate_table + bb_src;
1950
1951   if (candp->split_bbs.nr_members != 1)
1952     /* Must have exactly one escape block.  */
1953     return 0;
1954
1955   FOR_EACH_DEP (load_insn, SD_LIST_BACK, back_sd_it, back_dep)
1956     {
1957       rtx_insn *insn1 = DEP_PRO (back_dep);
1958
1959       if (DEP_TYPE (back_dep) == REG_DEP_TRUE)
1960         /* Found a DEF-USE dependence (insn1, load_insn).  */
1961         {
1962           sd_iterator_def fore_sd_it;
1963           dep_t fore_dep;
1964
1965           FOR_EACH_DEP (insn1, SD_LIST_FORW, fore_sd_it, fore_dep)
1966             {
1967               rtx_insn *insn2 = DEP_CON (fore_dep);
1968
1969               if (DEP_TYPE (fore_dep) == REG_DEP_TRUE)
1970                 {
1971                   /* Found a DEF-USE dependence (insn1, insn2).  */
1972                   if (haifa_classify_insn (insn2) != PFREE_CANDIDATE)
1973                     /* insn2 not guaranteed to be a 1 base reg load.  */
1974                     continue;
1975
1976                   if (INSN_BB (insn2) == bb_trg)
1977                     /* insn2 is the similar load, in the target block.  */
1978                     return 1;
1979
1980                   if (*(candp->split_bbs.first_member) == BLOCK_FOR_INSN (insn2))
1981                     /* insn2 is a similar load, in a split-block.  */
1982                     return 1;
1983                 }
1984             }
1985         }
1986     }
1987
1988   /* Couldn't find a similar load.  */
1989   return 0;
1990 }                               /* is_pfree */
1991
1992 /* Return 1 if load_insn is prisky (i.e. if load_insn is fed by
1993    a load moved speculatively, or if load_insn is protected by
1994    a compare on load_insn's address).  */
1995
1996 static int
1997 is_prisky (rtx load_insn, int bb_src, int bb_trg)
1998 {
1999   if (FED_BY_SPEC_LOAD (load_insn))
2000     return 1;
2001
2002   if (sd_lists_empty_p (load_insn, SD_LIST_BACK))
2003     /* Dependence may 'hide' out of the region.  */
2004     return 1;
2005
2006   if (is_conditionally_protected (load_insn, bb_src, bb_trg))
2007     return 1;
2008
2009   return 0;
2010 }
2011
2012 /* Insn is a candidate to be moved speculatively from bb_src to bb_trg.
2013    Return 1 if insn is exception-free (and the motion is valid)
2014    and 0 otherwise.  */
2015
2016 static int
2017 is_exception_free (rtx_insn *insn, int bb_src, int bb_trg)
2018 {
2019   int insn_class = haifa_classify_insn (insn);
2020
2021   /* Handle non-load insns.  */
2022   switch (insn_class)
2023     {
2024     case TRAP_FREE:
2025       return 1;
2026     case TRAP_RISKY:
2027       return 0;
2028     default:;
2029     }
2030
2031   /* Handle loads.  */
2032   if (!flag_schedule_speculative_load)
2033     return 0;
2034   IS_LOAD_INSN (insn) = 1;
2035   switch (insn_class)
2036     {
2037     case IFREE:
2038       return (1);
2039     case IRISKY:
2040       return 0;
2041     case PFREE_CANDIDATE:
2042       if (is_pfree (insn, bb_src, bb_trg))
2043         return 1;
2044       /* Don't 'break' here: PFREE-candidate is also PRISKY-candidate.  */
2045       /* FALLTHRU */
2046     case PRISKY_CANDIDATE:
2047       if (!flag_schedule_speculative_load_dangerous
2048           || is_prisky (insn, bb_src, bb_trg))
2049         return 0;
2050       break;
2051     default:;
2052     }
2053
2054   return flag_schedule_speculative_load_dangerous;
2055 }
2056 \f
2057 /* The number of insns from the current block scheduled so far.  */
2058 static int sched_target_n_insns;
2059 /* The number of insns from the current block to be scheduled in total.  */
2060 static int target_n_insns;
2061 /* The number of insns from the entire region scheduled so far.  */
2062 static int sched_n_insns;
2063
2064 /* Implementations of the sched_info functions for region scheduling.  */
2065 static void init_ready_list (void);
2066 static int can_schedule_ready_p (rtx_insn *);
2067 static void begin_schedule_ready (rtx_insn *);
2068 static ds_t new_ready (rtx_insn *, ds_t);
2069 static int schedule_more_p (void);
2070 static const char *rgn_print_insn (const rtx_insn *, int);
2071 static int rgn_rank (rtx_insn *, rtx_insn *);
2072 static void compute_jump_reg_dependencies (rtx, regset);
2073
2074 /* Functions for speculative scheduling.  */
2075 static void rgn_add_remove_insn (rtx_insn *, int);
2076 static void rgn_add_block (basic_block, basic_block);
2077 static void rgn_fix_recovery_cfg (int, int, int);
2078 static basic_block advance_target_bb (basic_block, rtx_insn *);
2079
2080 /* Return nonzero if there are more insns that should be scheduled.  */
2081
2082 static int
2083 schedule_more_p (void)
2084 {
2085   return sched_target_n_insns < target_n_insns;
2086 }
2087
2088 /* Add all insns that are initially ready to the ready list READY.  Called
2089    once before scheduling a set of insns.  */
2090
2091 static void
2092 init_ready_list (void)
2093 {
2094   rtx_insn *prev_head = current_sched_info->prev_head;
2095   rtx_insn *next_tail = current_sched_info->next_tail;
2096   int bb_src;
2097   rtx_insn *insn;
2098
2099   target_n_insns = 0;
2100   sched_target_n_insns = 0;
2101   sched_n_insns = 0;
2102
2103   /* Print debugging information.  */
2104   if (sched_verbose >= 5)
2105     debug_rgn_dependencies (target_bb);
2106
2107   /* Prepare current target block info.  */
2108   if (current_nr_blocks > 1)
2109     compute_trg_info (target_bb);
2110
2111   /* Initialize ready list with all 'ready' insns in target block.
2112      Count number of insns in the target block being scheduled.  */
2113   for (insn = NEXT_INSN (prev_head); insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
2114     {
2115       gcc_assert (TODO_SPEC (insn) == HARD_DEP || TODO_SPEC (insn) == DEP_POSTPONED);
2116       TODO_SPEC (insn) = HARD_DEP;
2117       try_ready (insn);
2118       target_n_insns++;
2119
2120       gcc_assert (!(TODO_SPEC (insn) & BEGIN_CONTROL));
2121     }
2122
2123   /* Add to ready list all 'ready' insns in valid source blocks.
2124      For speculative insns, check-live, exception-free, and
2125      issue-delay.  */
2126   for (bb_src = target_bb + 1; bb_src < current_nr_blocks; bb_src++)
2127     if (IS_VALID (bb_src))
2128       {
2129         rtx_insn *src_head;
2130         rtx_insn *src_next_tail;
2131         rtx_insn *tail, *head;
2132
2133         get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb_src), EBB_LAST_BB (bb_src),
2134                            &head, &tail);
2135         src_next_tail = NEXT_INSN (tail);
2136         src_head = head;
2137
2138         for (insn = src_head; insn != src_next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
2139           if (INSN_P (insn))
2140             {
2141               gcc_assert (TODO_SPEC (insn) == HARD_DEP || TODO_SPEC (insn) == DEP_POSTPONED);
2142               TODO_SPEC (insn) = HARD_DEP;
2143               try_ready (insn);
2144             }
2145       }
2146 }
2147
2148 /* Called after taking INSN from the ready list.  Returns nonzero if this
2149    insn can be scheduled, nonzero if we should silently discard it.  */
2150
2151 static int
2152 can_schedule_ready_p (rtx_insn *insn)
2153 {
2154   /* An interblock motion?  */
2155   if (INSN_BB (insn) != target_bb && IS_SPECULATIVE_INSN (insn))
2156     {
2157       /* Cannot schedule this insn unless all operands are live.  */
2158       if (!check_live (insn, INSN_BB (insn)))
2159         return 0;
2160
2161       /* Should not move expensive instructions speculatively.  */
2162       if (GET_CODE (PATTERN (insn)) != CLOBBER
2163           && !targetm.sched.can_speculate_insn (insn))
2164         return 0;
2165     }
2166
2167   return 1;
2168 }
2169
2170 /* Updates counter and other information.  Split from can_schedule_ready_p ()
2171    because when we schedule insn speculatively then insn passed to
2172    can_schedule_ready_p () differs from the one passed to
2173    begin_schedule_ready ().  */
2174 static void
2175 begin_schedule_ready (rtx_insn *insn)
2176 {
2177   /* An interblock motion?  */
2178   if (INSN_BB (insn) != target_bb)
2179     {
2180       if (IS_SPECULATIVE_INSN (insn))
2181         {
2182           gcc_assert (check_live (insn, INSN_BB (insn)));
2183
2184           update_live (insn, INSN_BB (insn));
2185
2186           /* For speculative load, mark insns fed by it.  */
2187           if (IS_LOAD_INSN (insn) || FED_BY_SPEC_LOAD (insn))
2188             set_spec_fed (insn);
2189
2190           nr_spec++;
2191         }
2192       nr_inter++;
2193     }
2194   else
2195     {
2196       /* In block motion.  */
2197       sched_target_n_insns++;
2198     }
2199   sched_n_insns++;
2200 }
2201
2202 /* Called after INSN has all its hard dependencies resolved and the speculation
2203    of type TS is enough to overcome them all.
2204    Return nonzero if it should be moved to the ready list or the queue, or zero
2205    if we should silently discard it.  */
2206 static ds_t
2207 new_ready (rtx_insn *next, ds_t ts)
2208 {
2209   if (INSN_BB (next) != target_bb)
2210     {
2211       int not_ex_free = 0;
2212
2213       /* For speculative insns, before inserting to ready/queue,
2214          check live, exception-free, and issue-delay.  */
2215       if (!IS_VALID (INSN_BB (next))
2216           || CANT_MOVE (next)
2217           || (IS_SPECULATIVE_INSN (next)
2218               && ((recog_memoized (next) >= 0
2219                    && min_insn_conflict_delay (curr_state, next, next)
2220                    > PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_INSN_CONFLICT_DELAY))
2221                   || IS_SPECULATION_CHECK_P (next)
2222                   || !check_live (next, INSN_BB (next))
2223                   || (not_ex_free = !is_exception_free (next, INSN_BB (next),
2224                                                         target_bb)))))
2225         {
2226           if (not_ex_free
2227               /* We are here because is_exception_free () == false.
2228                  But we possibly can handle that with control speculation.  */
2229               && sched_deps_info->generate_spec_deps
2230               && spec_info->mask & BEGIN_CONTROL)
2231             {
2232               ds_t new_ds;
2233
2234               /* Add control speculation to NEXT's dependency type.  */
2235               new_ds = set_dep_weak (ts, BEGIN_CONTROL, MAX_DEP_WEAK);
2236
2237               /* Check if NEXT can be speculated with new dependency type.  */
2238               if (sched_insn_is_legitimate_for_speculation_p (next, new_ds))
2239                 /* Here we got new control-speculative instruction.  */
2240                 ts = new_ds;
2241               else
2242                 /* NEXT isn't ready yet.  */
2243                 ts = DEP_POSTPONED;
2244             }
2245           else
2246             /* NEXT isn't ready yet.  */
2247             ts = DEP_POSTPONED;
2248         }
2249     }
2250
2251   return ts;
2252 }
2253
2254 /* Return a string that contains the insn uid and optionally anything else
2255    necessary to identify this insn in an output.  It's valid to use a
2256    static buffer for this.  The ALIGNED parameter should cause the string
2257    to be formatted so that multiple output lines will line up nicely.  */
2258
2259 static const char *
2260 rgn_print_insn (const rtx_insn *insn, int aligned)
2261 {
2262   static char tmp[80];
2263
2264   if (aligned)
2265     sprintf (tmp, "b%3d: i%4d", INSN_BB (insn), INSN_UID (insn));
2266   else
2267     {
2268       if (current_nr_blocks > 1 && INSN_BB (insn) != target_bb)
2269         sprintf (tmp, "%d/b%d", INSN_UID (insn), INSN_BB (insn));
2270       else
2271         sprintf (tmp, "%d", INSN_UID (insn));
2272     }
2273   return tmp;
2274 }
2275
2276 /* Compare priority of two insns.  Return a positive number if the second
2277    insn is to be preferred for scheduling, and a negative one if the first
2278    is to be preferred.  Zero if they are equally good.  */
2279
2280 static int
2281 rgn_rank (rtx_insn *insn1, rtx_insn *insn2)
2282 {
2283   /* Some comparison make sense in interblock scheduling only.  */
2284   if (INSN_BB (insn1) != INSN_BB (insn2))
2285     {
2286       int spec_val, prob_val;
2287
2288       /* Prefer an inblock motion on an interblock motion.  */
2289       if ((INSN_BB (insn2) == target_bb) && (INSN_BB (insn1) != target_bb))
2290         return 1;
2291       if ((INSN_BB (insn1) == target_bb) && (INSN_BB (insn2) != target_bb))
2292         return -1;
2293
2294       /* Prefer a useful motion on a speculative one.  */
2295       spec_val = IS_SPECULATIVE_INSN (insn1) - IS_SPECULATIVE_INSN (insn2);
2296       if (spec_val)
2297         return spec_val;
2298
2299       /* Prefer a more probable (speculative) insn.  */
2300       prob_val = INSN_PROBABILITY (insn2) - INSN_PROBABILITY (insn1);
2301       if (prob_val)
2302         return prob_val;
2303     }
2304   return 0;
2305 }
2306
2307 /* NEXT is an instruction that depends on INSN (a backward dependence);
2308    return nonzero if we should include this dependence in priority
2309    calculations.  */
2310
2311 int
2312 contributes_to_priority (rtx_insn *next, rtx_insn *insn)
2313 {
2314   /* NEXT and INSN reside in one ebb.  */
2315   return BLOCK_TO_BB (BLOCK_NUM (next)) == BLOCK_TO_BB (BLOCK_NUM (insn));
2316 }
2317
2318 /* INSN is a JUMP_INSN.  Store the set of registers that must be
2319    considered as used by this jump in USED.  */
2320
2321 static void
2322 compute_jump_reg_dependencies (rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
2323                                regset used ATTRIBUTE_UNUSED)
2324 {
2325   /* Nothing to do here, since we postprocess jumps in
2326      add_branch_dependences.  */
2327 }
2328
2329 /* This variable holds common_sched_info hooks and data relevant to
2330    the interblock scheduler.  */
2331 static struct common_sched_info_def rgn_common_sched_info;
2332
2333
2334 /* This holds data for the dependence analysis relevant to
2335    the interblock scheduler.  */
2336 static struct sched_deps_info_def rgn_sched_deps_info;
2337
2338 /* This holds constant data used for initializing the above structure
2339    for the Haifa scheduler.  */
2340 static const struct sched_deps_info_def rgn_const_sched_deps_info =
2341   {
2342     compute_jump_reg_dependencies,
2343     NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
2344     0, 0, 0
2345   };
2346
2347 /* Same as above, but for the selective scheduler.  */
2348 static const struct sched_deps_info_def rgn_const_sel_sched_deps_info =
2349   {
2350     compute_jump_reg_dependencies,
2351     NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
2352     0, 0, 0
2353   };
2354
2355 /* Return true if scheduling INSN will trigger finish of scheduling
2356    current block.  */
2357 static bool
2358 rgn_insn_finishes_block_p (rtx_insn *insn)
2359 {
2360   if (INSN_BB (insn) == target_bb
2361       && sched_target_n_insns + 1 == target_n_insns)
2362     /* INSN is the last not-scheduled instruction in the current block.  */
2363     return true;
2364
2365   return false;
2366 }
2367
2368 /* Used in schedule_insns to initialize current_sched_info for scheduling
2369    regions (or single basic blocks).  */
2370
2371 static const struct haifa_sched_info rgn_const_sched_info =
2372 {
2373   init_ready_list,
2374   can_schedule_ready_p,
2375   schedule_more_p,
2376   new_ready,
2377   rgn_rank,
2378   rgn_print_insn,
2379   contributes_to_priority,
2380   rgn_insn_finishes_block_p,
2381
2382   NULL, NULL,
2383   NULL, NULL,
2384   0, 0,
2385
2386   rgn_add_remove_insn,
2387   begin_schedule_ready,
2388   NULL,
2389   advance_target_bb,
2390   NULL, NULL,
2391   SCHED_RGN
2392 };
2393
2394 /* This variable holds the data and hooks needed to the Haifa scheduler backend
2395    for the interblock scheduler frontend.  */
2396 static struct haifa_sched_info rgn_sched_info;
2397
2398 /* Returns maximum priority that an insn was assigned to.  */
2399
2400 int
2401 get_rgn_sched_max_insns_priority (void)
2402 {
2403   return rgn_sched_info.sched_max_insns_priority;
2404 }
2405
2406 /* Determine if PAT sets a TARGET_CLASS_LIKELY_SPILLED_P register.  */
2407
2408 static bool
2409 sets_likely_spilled (rtx pat)
2410 {
2411   bool ret = false;
2412   note_stores (pat, sets_likely_spilled_1, &ret);
2413   return ret;
2414 }
2415
2416 static void
2417 sets_likely_spilled_1 (rtx x, const_rtx pat, void *data)
2418 {
2419   bool *ret = (bool *) data;
2420
2421   if (GET_CODE (pat) == SET
2422       && REG_P (x)
2423       && HARD_REGISTER_P (x)
2424       && targetm.class_likely_spilled_p (REGNO_REG_CLASS (REGNO (x))))
2425     *ret = true;
2426 }
2427
2428 /* A bitmap to note insns that participate in any dependency.  Used in
2429    add_branch_dependences.  */
2430 static sbitmap insn_referenced;
2431
2432 /* Add dependences so that branches are scheduled to run last in their
2433    block.  */
2434 static void
2435 add_branch_dependences (rtx_insn *head, rtx_insn *tail)
2436 {
2437   rtx_insn *insn, *last;
2438
2439   /* For all branches, calls, uses, clobbers, cc0 setters, and instructions
2440      that can throw exceptions, force them to remain in order at the end of
2441      the block by adding dependencies and giving the last a high priority.
2442      There may be notes present, and prev_head may also be a note.
2443
2444      Branches must obviously remain at the end.  Calls should remain at the
2445      end since moving them results in worse register allocation.  Uses remain
2446      at the end to ensure proper register allocation.
2447
2448      cc0 setters remain at the end because they can't be moved away from
2449      their cc0 user.
2450
2451      Predecessors of SCHED_GROUP_P instructions at the end remain at the end.
2452
2453      COND_EXEC insns cannot be moved past a branch (see e.g. PR17808).
2454
2455      Insns setting TARGET_CLASS_LIKELY_SPILLED_P registers (usually return
2456      values) are not moved before reload because we can wind up with register
2457      allocation failures.  */
2458
2459   while (tail != head && DEBUG_INSN_P (tail))
2460     tail = PREV_INSN (tail);
2461
2462   insn = tail;
2463   last = 0;
2464   while (CALL_P (insn)
2465          || JUMP_P (insn) || JUMP_TABLE_DATA_P (insn)
2466          || (NONJUMP_INSN_P (insn)
2467              && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
2468                  || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
2469                  || can_throw_internal (insn)
2470                  || (HAVE_cc0 && sets_cc0_p (PATTERN (insn)))
2471                  || (!reload_completed
2472                      && sets_likely_spilled (PATTERN (insn)))))
2473          || NOTE_P (insn)
2474          || (last != 0 && SCHED_GROUP_P (last)))
2475     {
2476       if (!NOTE_P (insn))
2477         {
2478           if (last != 0
2479               && sd_find_dep_between (insn, last, false) == NULL)
2480             {
2481               if (! sched_insns_conditions_mutex_p (last, insn))
2482                 add_dependence (last, insn, REG_DEP_ANTI);
2483               bitmap_set_bit (insn_referenced, INSN_LUID (insn));
2484             }
2485
2486           CANT_MOVE (insn) = 1;
2487
2488           last = insn;
2489         }
2490
2491       /* Don't overrun the bounds of the basic block.  */
2492       if (insn == head)
2493         break;
2494
2495       do
2496         insn = PREV_INSN (insn);
2497       while (insn != head && DEBUG_INSN_P (insn));
2498     }
2499
2500   /* Selective scheduling handles control dependencies by itself, and
2501      CANT_MOVE flags ensure that other insns will be kept in place.  */
2502   if (sel_sched_p ())
2503     return;
2504
2505   /* Make sure these insns are scheduled last in their block.  */
2506   insn = last;
2507   if (insn != 0)
2508     while (insn != head)
2509       {
2510         insn = prev_nonnote_insn (insn);
2511
2512         if (bitmap_bit_p (insn_referenced, INSN_LUID (insn))
2513             || DEBUG_INSN_P (insn))
2514           continue;
2515
2516         if (! sched_insns_conditions_mutex_p (last, insn))
2517           add_dependence (last, insn, REG_DEP_ANTI);
2518       }
2519
2520   if (!targetm.have_conditional_execution ())
2521     return;
2522
2523   /* Finally, if the block ends in a jump, and we are doing intra-block
2524      scheduling, make sure that the branch depends on any COND_EXEC insns
2525      inside the block to avoid moving the COND_EXECs past the branch insn.
2526
2527      We only have to do this after reload, because (1) before reload there
2528      are no COND_EXEC insns, and (2) the region scheduler is an intra-block
2529      scheduler after reload.
2530
2531      FIXME: We could in some cases move COND_EXEC insns past the branch if
2532      this scheduler would be a little smarter.  Consider this code:
2533
2534                 T = [addr]
2535         C  ?    addr += 4
2536         !C ?    X += 12
2537         C  ?    T += 1
2538         C  ?    jump foo
2539
2540      On a target with a one cycle stall on a memory access the optimal
2541      sequence would be:
2542
2543                 T = [addr]
2544         C  ?    addr += 4
2545         C  ?    T += 1
2546         C  ?    jump foo
2547         !C ?    X += 12
2548
2549      We don't want to put the 'X += 12' before the branch because it just
2550      wastes a cycle of execution time when the branch is taken.
2551
2552      Note that in the example "!C" will always be true.  That is another
2553      possible improvement for handling COND_EXECs in this scheduler: it
2554      could remove always-true predicates.  */
2555
2556   if (!reload_completed || ! (JUMP_P (tail) || JUMP_TABLE_DATA_P (tail)))
2557     return;
2558
2559   insn = tail;
2560   while (insn != head)
2561     {
2562       insn = PREV_INSN (insn);
2563
2564       /* Note that we want to add this dependency even when
2565          sched_insns_conditions_mutex_p returns true.  The whole point
2566          is that we _want_ this dependency, even if these insns really
2567          are independent.  */
2568       if (INSN_P (insn) && GET_CODE (PATTERN (insn)) == COND_EXEC)
2569         add_dependence (tail, insn, REG_DEP_ANTI);
2570     }
2571 }
2572
2573 /* Data structures for the computation of data dependences in a regions.  We
2574    keep one `deps' structure for every basic block.  Before analyzing the
2575    data dependences for a bb, its variables are initialized as a function of
2576    the variables of its predecessors.  When the analysis for a bb completes,
2577    we save the contents to the corresponding bb_deps[bb] variable.  */
2578
2579 static struct deps_desc *bb_deps;
2580
2581 static void
2582 concat_insn_mem_list (rtx_insn_list *copy_insns,
2583                       rtx_expr_list *copy_mems,
2584                       rtx_insn_list **old_insns_p,
2585                       rtx_expr_list **old_mems_p)
2586 {
2587   rtx_insn_list *new_insns = *old_insns_p;
2588   rtx_expr_list *new_mems = *old_mems_p;
2589
2590   while (copy_insns)
2591     {
2592       new_insns = alloc_INSN_LIST (copy_insns->insn (), new_insns);
2593       new_mems = alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, copy_mems->element (), new_mems);
2594       copy_insns = copy_insns->next ();
2595       copy_mems = copy_mems->next ();
2596     }
2597
2598   *old_insns_p = new_insns;
2599   *old_mems_p = new_mems;
2600 }
2601
2602 /* Join PRED_DEPS to the SUCC_DEPS.  */
2603 void
2604 deps_join (struct deps_desc *succ_deps, struct deps_desc *pred_deps)
2605 {
2606   unsigned reg;
2607   reg_set_iterator rsi;
2608
2609   /* The reg_last lists are inherited by successor.  */
2610   EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&pred_deps->reg_last_in_use, 0, reg, rsi)
2611     {
2612       struct deps_reg *pred_rl = &pred_deps->reg_last[reg];
2613       struct deps_reg *succ_rl = &succ_deps->reg_last[reg];
2614
2615       succ_rl->uses = concat_INSN_LIST (pred_rl->uses, succ_rl->uses);
2616       succ_rl->sets = concat_INSN_LIST (pred_rl->sets, succ_rl->sets);
2617       succ_rl->implicit_sets
2618         = concat_INSN_LIST (pred_rl->implicit_sets, succ_rl->implicit_sets);
2619       succ_rl->clobbers = concat_INSN_LIST (pred_rl->clobbers,
2620                                             succ_rl->clobbers);
2621       succ_rl->uses_length += pred_rl->uses_length;
2622       succ_rl->clobbers_length += pred_rl->clobbers_length;
2623     }
2624   IOR_REG_SET (&succ_deps->reg_last_in_use, &pred_deps->reg_last_in_use);
2625
2626   /* Mem read/write lists are inherited by successor.  */
2627   concat_insn_mem_list (pred_deps->pending_read_insns,
2628                         pred_deps->pending_read_mems,
2629                         &succ_deps->pending_read_insns,
2630                         &succ_deps->pending_read_mems);
2631   concat_insn_mem_list (pred_deps->pending_write_insns,
2632                         pred_deps->pending_write_mems,
2633                         &succ_deps->pending_write_insns,
2634                         &succ_deps->pending_write_mems);
2635
2636   succ_deps->pending_jump_insns
2637     = concat_INSN_LIST (pred_deps->pending_jump_insns,
2638                         succ_deps->pending_jump_insns);
2639   succ_deps->last_pending_memory_flush
2640     = concat_INSN_LIST (pred_deps->last_pending_memory_flush,
2641                         succ_deps->last_pending_memory_flush);
2642
2643   succ_deps->pending_read_list_length += pred_deps->pending_read_list_length;
2644   succ_deps->pending_write_list_length += pred_deps->pending_write_list_length;
2645   succ_deps->pending_flush_length += pred_deps->pending_flush_length;
2646
2647   /* last_function_call is inherited by successor.  */
2648   succ_deps->last_function_call
2649     = concat_INSN_LIST (pred_deps->last_function_call,
2650                         succ_deps->last_function_call);
2651
2652   /* last_function_call_may_noreturn is inherited by successor.  */
2653   succ_deps->last_function_call_may_noreturn
2654     = concat_INSN_LIST (pred_deps->last_function_call_may_noreturn,
2655                         succ_deps->last_function_call_may_noreturn);
2656
2657   /* sched_before_next_call is inherited by successor.  */
2658   succ_deps->sched_before_next_call
2659     = concat_INSN_LIST (pred_deps->sched_before_next_call,
2660                         succ_deps->sched_before_next_call);
2661 }
2662
2663 /* After computing the dependencies for block BB, propagate the dependencies
2664    found in TMP_DEPS to the successors of the block.  */
2665 static void
2666 propagate_deps (int bb, struct deps_desc *pred_deps)
2667 {
2668   basic_block block = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, BB_TO_BLOCK (bb));
2669   edge_iterator ei;
2670   edge e;
2671
2672   /* bb's structures are inherited by its successors.  */
2673   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2674     {
2675       /* Only bbs "below" bb, in the same region, are interesting.  */
2676       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
2677           || CONTAINING_RGN (block->index) != CONTAINING_RGN (e->dest->index)
2678           || BLOCK_TO_BB (e->dest->index) <= bb)
2679         continue;
2680
2681       deps_join (bb_deps + BLOCK_TO_BB (e->dest->index), pred_deps);
2682     }
2683
2684   /* These lists should point to the right place, for correct
2685      freeing later.  */
2686   bb_deps[bb].pending_read_insns = pred_deps->pending_read_insns;
2687   bb_deps[bb].pending_read_mems = pred_deps->pending_read_mems;
2688   bb_deps[bb].pending_write_insns = pred_deps->pending_write_insns;
2689   bb_deps[bb].pending_write_mems = pred_deps->pending_write_mems;
2690   bb_deps[bb].pending_jump_insns = pred_deps->pending_jump_insns;
2691
2692   /* Can't allow these to be freed twice.  */
2693   pred_deps->pending_read_insns = 0;
2694   pred_deps->pending_read_mems = 0;
2695   pred_deps->pending_write_insns = 0;
2696   pred_deps->pending_write_mems = 0;
2697   pred_deps->pending_jump_insns = 0;
2698 }
2699
2700 /* Compute dependences inside bb.  In a multiple blocks region:
2701    (1) a bb is analyzed after its predecessors, and (2) the lists in
2702    effect at the end of bb (after analyzing for bb) are inherited by
2703    bb's successors.
2704
2705    Specifically for reg-reg data dependences, the block insns are
2706    scanned by sched_analyze () top-to-bottom.  Three lists are
2707    maintained by sched_analyze (): reg_last[].sets for register DEFs,
2708    reg_last[].implicit_sets for implicit hard register DEFs, and
2709    reg_last[].uses for register USEs.
2710
2711    When analysis is completed for bb, we update for its successors:
2712    ;  - DEFS[succ] = Union (DEFS [succ], DEFS [bb])
2713    ;  - IMPLICIT_DEFS[succ] = Union (IMPLICIT_DEFS [succ], IMPLICIT_DEFS [bb])
2714    ;  - USES[succ] = Union (USES [succ], DEFS [bb])
2715
2716    The mechanism for computing mem-mem data dependence is very
2717    similar, and the result is interblock dependences in the region.  */
2718
2719 static void
2720 compute_block_dependences (int bb)
2721 {
2722   rtx_insn *head, *tail;
2723   struct deps_desc tmp_deps;
2724
2725   tmp_deps = bb_deps[bb];
2726
2727   /* Do the analysis for this block.  */
2728   gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == EBB_LAST_BB (bb));
2729   get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2730
2731   sched_analyze (&tmp_deps, head, tail);
2732
2733   add_branch_dependences (head, tail);
2734
2735   if (current_nr_blocks > 1)
2736     propagate_deps (bb, &tmp_deps);
2737
2738   /* Free up the INSN_LISTs.  */
2739   free_deps (&tmp_deps);
2740
2741   if (targetm.sched.dependencies_evaluation_hook)
2742     targetm.sched.dependencies_evaluation_hook (head, tail);
2743 }
2744
2745 /* Free dependencies of instructions inside BB.  */
2746 static void
2747 free_block_dependencies (int bb)
2748 {
2749   rtx_insn *head;
2750   rtx_insn *tail;
2751
2752   get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2753
2754   if (no_real_insns_p (head, tail))
2755     return;
2756
2757   sched_free_deps (head, tail, true);
2758 }
2759
2760 /* Remove all INSN_LISTs and EXPR_LISTs from the pending lists and add
2761    them to the unused_*_list variables, so that they can be reused.  */
2762
2763 static void
2764 free_pending_lists (void)
2765 {
2766   int bb;
2767
2768   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
2769     {
2770       free_INSN_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_read_insns);
2771       free_INSN_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_write_insns);
2772       free_EXPR_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_read_mems);
2773       free_EXPR_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_write_mems);
2774       free_INSN_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_jump_insns);
2775     }
2776 }
2777 \f
2778 /* Print dependences for debugging starting from FROM_BB.
2779    Callable from debugger.  */
2780 /* Print dependences for debugging starting from FROM_BB.
2781    Callable from debugger.  */
2782 DEBUG_FUNCTION void
2783 debug_rgn_dependencies (int from_bb)
2784 {
2785   int bb;
2786
2787   fprintf (sched_dump,
2788            ";;   --------------- forward dependences: ------------ \n");
2789
2790   for (bb = from_bb; bb < current_nr_blocks; bb++)
2791     {
2792       rtx_insn *head, *tail;
2793
2794       get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2795       fprintf (sched_dump, "\n;;   --- Region Dependences --- b %d bb %d \n",
2796                BB_TO_BLOCK (bb), bb);
2797
2798       debug_dependencies (head, tail);
2799     }
2800 }
2801
2802 /* Print dependencies information for instructions between HEAD and TAIL.
2803    ??? This function would probably fit best in haifa-sched.c.  */
2804 void debug_dependencies (rtx_insn *head, rtx_insn *tail)
2805 {
2806   rtx_insn *insn;
2807   rtx_insn *next_tail = NEXT_INSN (tail);
2808
2809   fprintf (sched_dump, ";;   %7s%6s%6s%6s%6s%6s%14s\n",
2810            "insn", "code", "bb", "dep", "prio", "cost",
2811            "reservation");
2812   fprintf (sched_dump, ";;   %7s%6s%6s%6s%6s%6s%14s\n",
2813            "----", "----", "--", "---", "----", "----",
2814            "-----------");
2815
2816   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
2817     {
2818       if (! INSN_P (insn))
2819         {
2820           int n;
2821           fprintf (sched_dump, ";;   %6d ", INSN_UID (insn));
2822           if (NOTE_P (insn))
2823             {
2824               n = NOTE_KIND (insn);
2825               fprintf (sched_dump, "%s\n", GET_NOTE_INSN_NAME (n));
2826             }
2827           else
2828             fprintf (sched_dump, " {%s}\n", GET_RTX_NAME (GET_CODE (insn)));
2829           continue;
2830         }
2831
2832       fprintf (sched_dump,
2833                ";;   %s%5d%6d%6d%6d%6d%6d   ",
2834                (SCHED_GROUP_P (insn) ? "+" : " "),
2835                INSN_UID (insn),
2836                INSN_CODE (insn),
2837                BLOCK_NUM (insn),
2838                sched_emulate_haifa_p ? -1 : sd_lists_size (insn, SD_LIST_BACK),
2839                (sel_sched_p () ? (sched_emulate_haifa_p ? -1
2840                                : INSN_PRIORITY (insn))
2841                 : INSN_PRIORITY (insn)),
2842                (sel_sched_p () ? (sched_emulate_haifa_p ? -1
2843                                : insn_sched_cost (insn))
2844                 : insn_sched_cost (insn)));
2845
2846       if (recog_memoized (insn) < 0)
2847         fprintf (sched_dump, "nothing");
2848       else
2849         print_reservation (sched_dump, insn);
2850
2851       fprintf (sched_dump, "\t: ");
2852       {
2853         sd_iterator_def sd_it;
2854         dep_t dep;
2855
2856         FOR_EACH_DEP (insn, SD_LIST_FORW, sd_it, dep)
2857           fprintf (sched_dump, "%d%s%s ", INSN_UID (DEP_CON (dep)),
2858                    DEP_NONREG (dep) ? "n" : "",
2859                    DEP_MULTIPLE (dep) ? "m" : "");
2860       }
2861       fprintf (sched_dump, "\n");
2862     }
2863
2864   fprintf (sched_dump, "\n");
2865 }
2866
2867 /* Dump dependency graph for the current region to a file using dot syntax.  */
2868
2869 void
2870 dump_rgn_dependencies_dot (FILE *file)
2871 {
2872   rtx_insn *head, *tail, *con, *pro;
2873   sd_iterator_def sd_it;
2874   dep_t dep;
2875   int bb;
2876   pretty_printer pp;
2877
2878   pp.buffer->stream = file;
2879   pp_printf (&pp, "digraph SchedDG {\n");
2880
2881   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; ++bb)
2882     {
2883       /* Begin subgraph (basic block).  */
2884       pp_printf (&pp, "subgraph cluster_block_%d {\n", bb);
2885       pp_printf (&pp, "\t" "color=blue;" "\n");
2886       pp_printf (&pp, "\t" "style=bold;" "\n");
2887       pp_printf (&pp, "\t" "label=\"BB #%d\";\n", BB_TO_BLOCK (bb));
2888
2889       /* Setup head and tail (no support for EBBs).  */
2890       gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == EBB_LAST_BB (bb));
2891       get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2892       tail = NEXT_INSN (tail);
2893
2894       /* Dump all insns.  */
2895       for (con = head; con != tail; con = NEXT_INSN (con))
2896         {
2897           if (!INSN_P (con))
2898             continue;
2899
2900           /* Pretty print the insn.  */
2901           pp_printf (&pp, "\t%d [label=\"{", INSN_UID (con));
2902           pp_write_text_to_stream (&pp);
2903           print_insn (&pp, con, /*verbose=*/false);
2904           pp_write_text_as_dot_label_to_stream (&pp, /*for_record=*/true);
2905           pp_write_text_to_stream (&pp);
2906
2907           /* Dump instruction attributes.  */
2908           pp_printf (&pp, "|{ uid:%d | luid:%d | prio:%d }}\",shape=record]\n",
2909                      INSN_UID (con), INSN_LUID (con), INSN_PRIORITY (con));
2910
2911           /* Dump all deps.  */
2912           FOR_EACH_DEP (con, SD_LIST_BACK, sd_it, dep)
2913             {
2914               int weight = 0;
2915               const char *color;
2916               pro = DEP_PRO (dep);
2917
2918               switch (DEP_TYPE (dep))
2919                 {
2920                 case REG_DEP_TRUE:
2921                   color = "black";
2922                   weight = 1;
2923                   break;
2924                 case REG_DEP_OUTPUT:
2925                 case REG_DEP_ANTI:
2926                   color = "orange";
2927                   break;
2928                 case REG_DEP_CONTROL:
2929                   color = "blue";
2930                   break;
2931                 default:
2932                   gcc_unreachable ();
2933                 }
2934
2935               pp_printf (&pp, "\t%d -> %d [color=%s",
2936                          INSN_UID (pro), INSN_UID (con), color);
2937               if (int cost = dep_cost (dep))
2938                 pp_printf (&pp, ",label=%d", cost);
2939               pp_printf (&pp, ",weight=%d", weight);
2940               pp_printf (&pp, "];\n");
2941             }
2942         }
2943       pp_printf (&pp, "}\n");
2944     }
2945
2946   pp_printf (&pp, "}\n");
2947   pp_flush (&pp);
2948 }
2949
2950 /* Dump dependency graph for the current region to a file using dot syntax.  */
2951
2952 DEBUG_FUNCTION void
2953 dump_rgn_dependencies_dot (const char *fname)
2954 {
2955   FILE *fp;
2956
2957   fp = fopen (fname, "w");
2958   if (!fp)
2959     {
2960       perror ("fopen");
2961       return;
2962     }
2963
2964   dump_rgn_dependencies_dot (fp);
2965   fclose (fp);
2966 }
2967
2968 \f
2969 /* Returns true if all the basic blocks of the current region have
2970    NOTE_DISABLE_SCHED_OF_BLOCK which means not to schedule that region.  */
2971 bool
2972 sched_is_disabled_for_current_region_p (void)
2973 {
2974   int bb;
2975
2976   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
2977     if (!(BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun,
2978                               BB_TO_BLOCK (bb))->flags & BB_DISABLE_SCHEDULE))
2979       return false;
2980
2981   return true;
2982 }
2983
2984 /* Free all region dependencies saved in INSN_BACK_DEPS and
2985    INSN_RESOLVED_BACK_DEPS.  The Haifa scheduler does this on the fly
2986    when scheduling, so this function is supposed to be called from
2987    the selective scheduling only.  */
2988 void
2989 free_rgn_deps (void)
2990 {
2991   int bb;
2992
2993   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
2994     {
2995       rtx_insn *head, *tail;
2996
2997       gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == EBB_LAST_BB (bb));
2998       get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2999
3000       sched_free_deps (head, tail, false);
3001     }
3002 }
3003
3004 static int rgn_n_insns;
3005
3006 /* Compute insn priority for a current region.  */
3007 void
3008 compute_priorities (void)
3009 {
3010   int bb;
3011
3012   current_sched_info->sched_max_insns_priority = 0;
3013   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3014     {
3015       rtx_insn *head, *tail;
3016
3017       gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == EBB_LAST_BB (bb));
3018       get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
3019
3020       if (no_real_insns_p (head, tail))
3021         continue;
3022
3023       rgn_n_insns += set_priorities (head, tail);
3024     }
3025   current_sched_info->sched_max_insns_priority++;
3026 }
3027
3028 /* (Re-)initialize the arrays of DFA states at the end of each basic block.
3029
3030    SAVED_LAST_BASIC_BLOCK is the previous length of the arrays.  It must be
3031    zero for the first call to this function, to allocate the arrays for the
3032    first time.
3033
3034    This function is called once during initialization of the scheduler, and
3035    called again to resize the arrays if new basic blocks have been created,
3036    for example for speculation recovery code.  */
3037
3038 static void
3039 realloc_bb_state_array (int saved_last_basic_block)
3040 {
3041   char *old_bb_state_array = bb_state_array;
3042   size_t lbb = (size_t) last_basic_block_for_fn (cfun);
3043   size_t slbb = (size_t) saved_last_basic_block;
3044
3045   /* Nothing to do if nothing changed since the last time this was called.  */
3046   if (saved_last_basic_block == last_basic_block_for_fn (cfun))
3047     return;
3048
3049   /* The selective scheduler doesn't use the state arrays.  */
3050   if (sel_sched_p ())
3051     {
3052       gcc_assert (bb_state_array == NULL && bb_state == NULL);
3053       return;
3054     }
3055
3056   gcc_checking_assert (saved_last_basic_block == 0
3057                        || (bb_state_array != NULL && bb_state != NULL));
3058
3059   bb_state_array = XRESIZEVEC (char, bb_state_array, lbb * dfa_state_size);
3060   bb_state = XRESIZEVEC (state_t, bb_state, lbb);
3061
3062   /* If BB_STATE_ARRAY has moved, fixup all the state pointers array.
3063      Otherwise only fixup the newly allocated ones.  For the state
3064      array itself, only initialize the new entries.  */
3065   bool bb_state_array_moved = (bb_state_array != old_bb_state_array);
3066   for (size_t i = bb_state_array_moved ? 0 : slbb; i < lbb; i++)
3067     bb_state[i] = (state_t) (bb_state_array + i * dfa_state_size);
3068   for (size_t i = slbb; i < lbb; i++)
3069     state_reset (bb_state[i]);
3070 }
3071
3072 /* Free the arrays of DFA states at the end of each basic block.  */
3073
3074 static void
3075 free_bb_state_array (void)
3076 {
3077   free (bb_state_array);
3078   free (bb_state);
3079   bb_state_array = NULL;
3080   bb_state = NULL;
3081 }
3082
3083 /* Schedule a region.  A region is either an inner loop, a loop-free
3084    subroutine, or a single basic block.  Each bb in the region is
3085    scheduled after its flow predecessors.  */
3086
3087 static void
3088 schedule_region (int rgn)
3089 {
3090   int bb;
3091   int sched_rgn_n_insns = 0;
3092
3093   rgn_n_insns = 0;
3094
3095   /* Do not support register pressure sensitive scheduling for the new regions
3096      as we don't update the liveness info for them.  */
3097   if (sched_pressure != SCHED_PRESSURE_NONE
3098       && rgn >= nr_regions_initial)
3099     {
3100       free_global_sched_pressure_data ();
3101       sched_pressure = SCHED_PRESSURE_NONE;
3102     }
3103
3104   rgn_setup_region (rgn);
3105
3106   /* Don't schedule region that is marked by
3107      NOTE_DISABLE_SCHED_OF_BLOCK.  */
3108   if (sched_is_disabled_for_current_region_p ())
3109     return;
3110
3111   sched_rgn_compute_dependencies (rgn);
3112
3113   sched_rgn_local_init (rgn);
3114
3115   /* Set priorities.  */
3116   compute_priorities ();
3117
3118   sched_extend_ready_list (rgn_n_insns);
3119
3120   if (sched_pressure == SCHED_PRESSURE_WEIGHTED)
3121     {
3122       sched_init_region_reg_pressure_info ();
3123       for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3124         {
3125           basic_block first_bb, last_bb;
3126           rtx_insn *head, *tail;
3127
3128           first_bb = EBB_FIRST_BB (bb);
3129           last_bb = EBB_LAST_BB (bb);
3130
3131           get_ebb_head_tail (first_bb, last_bb, &head, &tail);
3132
3133           if (no_real_insns_p (head, tail))
3134             {
3135               gcc_assert (first_bb == last_bb);
3136               continue;
3137             }
3138           sched_setup_bb_reg_pressure_info (first_bb, PREV_INSN (head));
3139         }
3140     }
3141
3142   /* Now we can schedule all blocks.  */
3143   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3144     {
3145       basic_block first_bb, last_bb, curr_bb;
3146       rtx_insn *head, *tail;
3147
3148       first_bb = EBB_FIRST_BB (bb);
3149       last_bb = EBB_LAST_BB (bb);
3150
3151       get_ebb_head_tail (first_bb, last_bb, &head, &tail);
3152
3153       if (no_real_insns_p (head, tail))
3154         {
3155           gcc_assert (first_bb == last_bb);
3156           continue;
3157         }
3158
3159       current_sched_info->prev_head = PREV_INSN (head);
3160       current_sched_info->next_tail = NEXT_INSN (tail);
3161
3162       remove_notes (head, tail);
3163
3164       unlink_bb_notes (first_bb, last_bb);
3165
3166       target_bb = bb;
3167
3168       gcc_assert (flag_schedule_interblock || current_nr_blocks == 1);
3169       current_sched_info->queue_must_finish_empty = current_nr_blocks == 1;
3170
3171       curr_bb = first_bb;
3172       if (dbg_cnt (sched_block))
3173         {
3174           edge f;
3175           int saved_last_basic_block = last_basic_block_for_fn (cfun);
3176
3177           schedule_block (&curr_bb, bb_state[first_bb->index]);
3178           gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == first_bb);
3179           sched_rgn_n_insns += sched_n_insns;
3180           realloc_bb_state_array (saved_last_basic_block);
3181           f = find_fallthru_edge (last_bb->succs);
3182           if (f
3183               && (!f->probability.initialized_p ()
3184                   || f->probability.to_reg_br_prob_base () * 100 / REG_BR_PROB_BASE >=
3185                      PARAM_VALUE (PARAM_SCHED_STATE_EDGE_PROB_CUTOFF)))
3186             {
3187               memcpy (bb_state[f->dest->index], curr_state,
3188                       dfa_state_size);
3189               if (sched_verbose >= 5)
3190                 fprintf (sched_dump, "saving state for edge %d->%d\n",
3191                          f->src->index, f->dest->index);
3192             }
3193         }
3194       else
3195         {
3196           sched_rgn_n_insns += rgn_n_insns;
3197         }
3198
3199       /* Clean up.  */
3200       if (current_nr_blocks > 1)
3201         free_trg_info ();
3202     }
3203
3204   /* Sanity check: verify that all region insns were scheduled.  */
3205   gcc_assert (sched_rgn_n_insns == rgn_n_insns);
3206
3207   sched_finish_ready_list ();
3208
3209   /* Done with this region.  */
3210   sched_rgn_local_finish ();
3211
3212   /* Free dependencies.  */
3213   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; ++bb)
3214     free_block_dependencies (bb);
3215
3216   gcc_assert (haifa_recovery_bb_ever_added_p
3217               || deps_pools_are_empty_p ());
3218 }
3219
3220 /* Initialize data structures for region scheduling.  */
3221
3222 void
3223 sched_rgn_init (bool single_blocks_p)
3224 {
3225   min_spec_prob = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_SPEC_PROB) * REG_BR_PROB_BASE)
3226                     / 100);
3227
3228   nr_inter = 0;
3229   nr_spec = 0;
3230
3231   extend_regions ();
3232
3233   CONTAINING_RGN (ENTRY_BLOCK) = -1;
3234   CONTAINING_RGN (EXIT_BLOCK) = -1;
3235
3236   realloc_bb_state_array (0);
3237
3238   /* Compute regions for scheduling.  */
3239   if (single_blocks_p
3240       || n_basic_blocks_for_fn (cfun) == NUM_FIXED_BLOCKS + 1
3241       || !flag_schedule_interblock
3242       || is_cfg_nonregular ())
3243     {
3244       find_single_block_region (sel_sched_p ());
3245     }
3246   else
3247     {
3248       /* Compute the dominators and post dominators.  */
3249       if (!sel_sched_p ())
3250         calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3251
3252       /* Find regions.  */
3253       find_rgns ();
3254
3255       if (sched_verbose >= 3)
3256         debug_regions ();
3257
3258       /* For now.  This will move as more and more of haifa is converted
3259          to using the cfg code.  */
3260       if (!sel_sched_p ())
3261         free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3262     }
3263
3264   gcc_assert (nr_regions > 0 && nr_regions <= n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3265
3266   RGN_BLOCKS (nr_regions) = (RGN_BLOCKS (nr_regions - 1)
3267                              + RGN_NR_BLOCKS (nr_regions - 1));
3268   nr_regions_initial = nr_regions;
3269 }
3270
3271 /* Free data structures for region scheduling.  */
3272 void
3273 sched_rgn_finish (void)
3274 {
3275   free_bb_state_array ();
3276
3277   /* Reposition the prologue and epilogue notes in case we moved the
3278      prologue/epilogue insns.  */
3279   if (reload_completed)
3280     reposition_prologue_and_epilogue_notes ();
3281
3282   if (sched_verbose)
3283     {
3284       if (reload_completed == 0
3285           && flag_schedule_interblock)
3286         {
3287           fprintf (sched_dump,
3288                    "\n;; Procedure interblock/speculative motions == %d/%d \n",
3289                    nr_inter, nr_spec);
3290         }
3291       else
3292         gcc_assert (nr_inter <= 0);
3293       fprintf (sched_dump, "\n\n");
3294     }
3295
3296   nr_regions = 0;
3297
3298   free (rgn_table);
3299   rgn_table = NULL;
3300
3301   free (rgn_bb_table);
3302   rgn_bb_table = NULL;
3303
3304   free (block_to_bb);
3305   block_to_bb = NULL;
3306
3307   free (containing_rgn);
3308   containing_rgn = NULL;
3309
3310   free (ebb_head);
3311   ebb_head = NULL;
3312 }
3313
3314 /* Setup global variables like CURRENT_BLOCKS and CURRENT_NR_BLOCK to
3315    point to the region RGN.  */
3316 void
3317 rgn_setup_region (int rgn)
3318 {
3319   int bb;
3320
3321   /* Set variables for the current region.  */
3322   current_nr_blocks = RGN_NR_BLOCKS (rgn);
3323   current_blocks = RGN_BLOCKS (rgn);
3324
3325   /* EBB_HEAD is a region-scope structure.  But we realloc it for
3326      each region to save time/memory/something else.
3327      See comments in add_block1, for what reasons we allocate +1 element.  */
3328   ebb_head = XRESIZEVEC (int, ebb_head, current_nr_blocks + 1);
3329   for (bb = 0; bb <= current_nr_blocks; bb++)
3330     ebb_head[bb] = current_blocks + bb;
3331 }
3332
3333 /* Compute instruction dependencies in region RGN.  */
3334 void
3335 sched_rgn_compute_dependencies (int rgn)
3336 {
3337   if (!RGN_DONT_CALC_DEPS (rgn))
3338     {
3339       int bb;
3340
3341       if (sel_sched_p ())
3342         sched_emulate_haifa_p = 1;
3343
3344       init_deps_global ();
3345
3346       /* Initializations for region data dependence analysis.  */
3347       bb_deps = XNEWVEC (struct deps_desc, current_nr_blocks);
3348       for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3349         init_deps (bb_deps + bb, false);
3350
3351       /* Initialize bitmap used in add_branch_dependences.  */
3352       insn_referenced = sbitmap_alloc (sched_max_luid);
3353       bitmap_clear (insn_referenced);
3354
3355       /* Compute backward dependencies.  */
3356       for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3357         compute_block_dependences (bb);
3358
3359       sbitmap_free (insn_referenced);
3360       free_pending_lists ();
3361       finish_deps_global ();
3362       free (bb_deps);
3363
3364       /* We don't want to recalculate this twice.  */
3365       RGN_DONT_CALC_DEPS (rgn) = 1;
3366
3367       if (sel_sched_p ())
3368         sched_emulate_haifa_p = 0;
3369     }
3370   else
3371     /* (This is a recovery block.  It is always a single block region.)
3372        OR (We use selective scheduling.)  */
3373     gcc_assert (current_nr_blocks == 1 || sel_sched_p ());
3374 }
3375
3376 /* Init region data structures.  Returns true if this region should
3377    not be scheduled.  */
3378 void
3379 sched_rgn_local_init (int rgn)
3380 {
3381   int bb;
3382
3383   /* Compute interblock info: probabilities, split-edges, dominators, etc.  */
3384   if (current_nr_blocks > 1)
3385     {
3386       basic_block block;
3387       edge e;
3388       edge_iterator ei;
3389
3390       prob = XNEWVEC (int, current_nr_blocks);
3391
3392       dom = sbitmap_vector_alloc (current_nr_blocks, current_nr_blocks);
3393       bitmap_vector_clear (dom, current_nr_blocks);
3394
3395       /* Use ->aux to implement EDGE_TO_BIT mapping.  */
3396       rgn_nr_edges = 0;
3397       FOR_EACH_BB_FN (block, cfun)
3398         {
3399           if (CONTAINING_RGN (block->index) != rgn)
3400             continue;
3401           FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3402             SET_EDGE_TO_BIT (e, rgn_nr_edges++);
3403         }
3404
3405       rgn_edges = XNEWVEC (edge, rgn_nr_edges);
3406       rgn_nr_edges = 0;
3407       FOR_EACH_BB_FN (block, cfun)
3408         {
3409           if (CONTAINING_RGN (block->index) != rgn)
3410             continue;
3411           FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3412             rgn_edges[rgn_nr_edges++] = e;
3413         }
3414
3415       /* Split edges.  */
3416       pot_split = sbitmap_vector_alloc (current_nr_blocks, rgn_nr_edges);
3417       bitmap_vector_clear (pot_split, current_nr_blocks);
3418       ancestor_edges = sbitmap_vector_alloc (current_nr_blocks, rgn_nr_edges);
3419       bitmap_vector_clear (ancestor_edges, current_nr_blocks);
3420
3421       /* Compute probabilities, dominators, split_edges.  */
3422       for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3423         compute_dom_prob_ps (bb);
3424
3425       /* Cleanup ->aux used for EDGE_TO_BIT mapping.  */
3426       /* We don't need them anymore.  But we want to avoid duplication of
3427          aux fields in the newly created edges.  */
3428       FOR_EACH_BB_FN (block, cfun)
3429         {
3430           if (CONTAINING_RGN (block->index) != rgn)
3431             continue;
3432           FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3433             e->aux = NULL;
3434         }
3435     }
3436 }
3437
3438 /* Free data computed for the finished region.  */
3439 void
3440 sched_rgn_local_free (void)
3441 {
3442   free (prob);
3443   sbitmap_vector_free (dom);
3444   sbitmap_vector_free (pot_split);
3445   sbitmap_vector_free (ancestor_edges);
3446   free (rgn_edges);
3447 }
3448
3449 /* Free data computed for the finished region.  */
3450 void
3451 sched_rgn_local_finish (void)
3452 {
3453   if (current_nr_blocks > 1 && !sel_sched_p ())
3454     {
3455       sched_rgn_local_free ();
3456     }
3457 }
3458
3459 /* Setup scheduler infos.  */
3460 void
3461 rgn_setup_common_sched_info (void)
3462 {
3463   memcpy (&rgn_common_sched_info, &haifa_common_sched_info,
3464           sizeof (rgn_common_sched_info));
3465
3466   rgn_common_sched_info.fix_recovery_cfg = rgn_fix_recovery_cfg;
3467   rgn_common_sched_info.add_block = rgn_add_block;
3468   rgn_common_sched_info.estimate_number_of_insns
3469     = rgn_estimate_number_of_insns;
3470   rgn_common_sched_info.sched_pass_id = SCHED_RGN_PASS;
3471
3472   common_sched_info = &rgn_common_sched_info;
3473 }
3474
3475 /* Setup all *_sched_info structures (for the Haifa frontend
3476    and for the dependence analysis) in the interblock scheduler.  */
3477 void
3478 rgn_setup_sched_infos (void)
3479 {
3480   if (!sel_sched_p ())
3481     memcpy (&rgn_sched_deps_info, &rgn_const_sched_deps_info,
3482             sizeof (rgn_sched_deps_info));
3483   else
3484     memcpy (&rgn_sched_deps_info, &rgn_const_sel_sched_deps_info,
3485             sizeof (rgn_sched_deps_info));
3486
3487   sched_deps_info = &rgn_sched_deps_info;
3488
3489   memcpy (&rgn_sched_info, &rgn_const_sched_info, sizeof (rgn_sched_info));
3490   current_sched_info = &rgn_sched_info;
3491 }
3492
3493 /* The one entry point in this file.  */
3494 void
3495 schedule_insns (void)
3496 {
3497   int rgn;
3498
3499   /* Taking care of this degenerate case makes the rest of
3500      this code simpler.  */
3501   if (n_basic_blocks_for_fn (cfun) == NUM_FIXED_BLOCKS)
3502     return;
3503
3504   rgn_setup_common_sched_info ();
3505   rgn_setup_sched_infos ();
3506
3507   haifa_sched_init ();
3508   sched_rgn_init (reload_completed);
3509
3510   bitmap_initialize (&not_in_df, 0);
3511   bitmap_clear (&not_in_df);
3512
3513   /* Schedule every region in the subroutine.  */
3514   for (rgn = 0; rgn < nr_regions; rgn++)
3515     if (dbg_cnt (sched_region))
3516       schedule_region (rgn);
3517
3518   /* Clean up.  */
3519   sched_rgn_finish ();
3520   bitmap_clear (&not_in_df);
3521
3522   haifa_sched_finish ();
3523 }
3524
3525 /* INSN has been added to/removed from current region.  */
3526 static void
3527 rgn_add_remove_insn (rtx_insn *insn, int remove_p)
3528 {
3529   if (!remove_p)
3530     rgn_n_insns++;
3531   else
3532     rgn_n_insns--;
3533
3534   if (INSN_BB (insn) == target_bb)
3535     {
3536       if (!remove_p)
3537         target_n_insns++;
3538       else
3539         target_n_insns--;
3540     }
3541 }
3542
3543 /* Extend internal data structures.  */
3544 void
3545 extend_regions (void)
3546 {
3547   rgn_table = XRESIZEVEC (region, rgn_table, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3548   rgn_bb_table = XRESIZEVEC (int, rgn_bb_table,
3549                              n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3550   block_to_bb = XRESIZEVEC (int, block_to_bb,
3551                             last_basic_block_for_fn (cfun));
3552   containing_rgn = XRESIZEVEC (int, containing_rgn,
3553                                last_basic_block_for_fn (cfun));
3554 }
3555
3556 void
3557 rgn_make_new_region_out_of_new_block (basic_block bb)
3558 {
3559   int i;
3560
3561   i = RGN_BLOCKS (nr_regions);
3562   /* I - first free position in rgn_bb_table.  */
3563
3564   rgn_bb_table[i] = bb->index;
3565   RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
3566   RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
3567   RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
3568   CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions;
3569   BLOCK_TO_BB (bb->index) = 0;
3570
3571   nr_regions++;
3572
3573   RGN_BLOCKS (nr_regions) = i + 1;
3574 }
3575
3576 /* BB was added to ebb after AFTER.  */
3577 static void
3578 rgn_add_block (basic_block bb, basic_block after)
3579 {
3580   extend_regions ();
3581   bitmap_set_bit (&not_in_df, bb->index);
3582
3583   if (after == 0 || after == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
3584     {
3585       rgn_make_new_region_out_of_new_block (bb);
3586       RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions - 1) = (after
3587                                              == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
3588     }
3589   else
3590     {
3591       int i, pos;
3592
3593       /* We need to fix rgn_table, block_to_bb, containing_rgn
3594          and ebb_head.  */
3595
3596       BLOCK_TO_BB (bb->index) = BLOCK_TO_BB (after->index);
3597
3598       /* We extend ebb_head to one more position to
3599          easily find the last position of the last ebb in
3600          the current region.  Thus, ebb_head[BLOCK_TO_BB (after) + 1]
3601          is _always_ valid for access.  */
3602
3603       i = BLOCK_TO_BB (after->index) + 1;
3604       pos = ebb_head[i] - 1;
3605       /* Now POS is the index of the last block in the region.  */
3606
3607       /* Find index of basic block AFTER.  */
3608       for (; rgn_bb_table[pos] != after->index; pos--)
3609         ;
3610
3611       pos++;
3612       gcc_assert (pos > ebb_head[i - 1]);
3613
3614       /* i - ebb right after "AFTER".  */
3615       /* ebb_head[i] - VALID.  */
3616
3617       /* Source position: ebb_head[i]
3618          Destination position: ebb_head[i] + 1
3619          Last position:
3620            RGN_BLOCKS (nr_regions) - 1
3621          Number of elements to copy: (last_position) - (source_position) + 1
3622        */
3623
3624       memmove (rgn_bb_table + pos + 1,
3625                rgn_bb_table + pos,
3626                ((RGN_BLOCKS (nr_regions) - 1) - (pos) + 1)
3627                * sizeof (*rgn_bb_table));
3628
3629       rgn_bb_table[pos] = bb->index;
3630
3631       for (; i <= current_nr_blocks; i++)
3632         ebb_head [i]++;
3633
3634       i = CONTAINING_RGN (after->index);
3635       CONTAINING_RGN (bb->index) = i;
3636
3637       RGN_HAS_REAL_EBB (i) = 1;
3638
3639       for (++i; i <= nr_regions; i++)
3640         RGN_BLOCKS (i)++;
3641     }
3642 }
3643
3644 /* Fix internal data after interblock movement of jump instruction.
3645    For parameter meaning please refer to
3646    sched-int.h: struct sched_info: fix_recovery_cfg.  */
3647 static void
3648 rgn_fix_recovery_cfg (int bbi, int check_bbi, int check_bb_nexti)
3649 {
3650   int old_pos, new_pos, i;
3651
3652   BLOCK_TO_BB (check_bb_nexti) = BLOCK_TO_BB (bbi);
3653
3654   for (old_pos = ebb_head[BLOCK_TO_BB (check_bbi) + 1] - 1;
3655        rgn_bb_table[old_pos] != check_bb_nexti;
3656        old_pos--)
3657     ;
3658   gcc_assert (old_pos > ebb_head[BLOCK_TO_BB (check_bbi)]);
3659
3660   for (new_pos = ebb_head[BLOCK_TO_BB (bbi) + 1] - 1;
3661        rgn_bb_table[new_pos] != bbi;
3662        new_pos--)
3663     ;
3664   new_pos++;
3665   gcc_assert (new_pos > ebb_head[BLOCK_TO_BB (bbi)]);
3666
3667   gcc_assert (new_pos < old_pos);
3668
3669   memmove (rgn_bb_table + new_pos + 1,
3670            rgn_bb_table + new_pos,
3671            (old_pos - new_pos) * sizeof (*rgn_bb_table));
3672
3673   rgn_bb_table[new_pos] = check_bb_nexti;
3674
3675   for (i = BLOCK_TO_BB (bbi) + 1; i <= BLOCK_TO_BB (check_bbi); i++)
3676     ebb_head[i]++;
3677 }
3678
3679 /* Return next block in ebb chain.  For parameter meaning please refer to
3680    sched-int.h: struct sched_info: advance_target_bb.  */
3681 static basic_block
3682 advance_target_bb (basic_block bb, rtx_insn *insn)
3683 {
3684   if (insn)
3685     return 0;
3686
3687   gcc_assert (BLOCK_TO_BB (bb->index) == target_bb
3688               && BLOCK_TO_BB (bb->next_bb->index) == target_bb);
3689   return bb->next_bb;
3690 }
3691
3692 #endif
3693 \f
3694 /* Run instruction scheduler.  */
3695 static unsigned int
3696 rest_of_handle_live_range_shrinkage (void)
3697 {
3698 #ifdef INSN_SCHEDULING
3699   int saved;
3700
3701   initialize_live_range_shrinkage ();
3702   saved = flag_schedule_interblock;
3703   flag_schedule_interblock = false;
3704   schedule_insns ();
3705   flag_schedule_interblock = saved;
3706   finish_live_range_shrinkage ();
3707 #endif
3708   return 0;
3709 }
3710
3711 /* Run instruction scheduler.  */
3712 static unsigned int
3713 rest_of_handle_sched (void)
3714 {
3715 #ifdef INSN_SCHEDULING
3716   if (flag_selective_scheduling
3717       && ! maybe_skip_selective_scheduling ())
3718     run_selective_scheduling ();
3719   else
3720     schedule_insns ();
3721 #endif
3722   return 0;
3723 }
3724
3725 /* Run second scheduling pass after reload.  */
3726 static unsigned int
3727 rest_of_handle_sched2 (void)
3728 {
3729 #ifdef INSN_SCHEDULING
3730   if (flag_selective_scheduling2
3731       && ! maybe_skip_selective_scheduling ())
3732     run_selective_scheduling ();
3733   else
3734     {
3735       /* Do control and data sched analysis again,
3736          and write some more of the results to dump file.  */
3737       if (flag_sched2_use_superblocks)
3738         schedule_ebbs ();
3739       else
3740         schedule_insns ();
3741     }
3742 #endif
3743   return 0;
3744 }
3745
3746 static unsigned int
3747 rest_of_handle_sched_fusion (void)
3748 {
3749 #ifdef INSN_SCHEDULING
3750   sched_fusion = true;
3751   schedule_insns ();
3752   sched_fusion = false;
3753 #endif
3754   return 0;
3755 }
3756
3757 namespace {
3758
3759 const pass_data pass_data_live_range_shrinkage =
3760 {
3761   RTL_PASS, /* type */
3762   "lr_shrinkage", /* name */
3763   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3764   TV_LIVE_RANGE_SHRINKAGE, /* tv_id */
3765   0, /* properties_required */
3766   0, /* properties_provided */
3767   0, /* properties_destroyed */
3768   0, /* todo_flags_start */
3769   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3770 };
3771
3772 class pass_live_range_shrinkage : public rtl_opt_pass
3773 {
3774 public:
3775   pass_live_range_shrinkage(gcc::context *ctxt)
3776     : rtl_opt_pass(pass_data_live_range_shrinkage, ctxt)
3777   {}
3778
3779   /* opt_pass methods: */
3780   virtual bool gate (function *)
3781     {
3782 #ifdef INSN_SCHEDULING
3783       return flag_live_range_shrinkage;
3784 #else
3785       return 0;
3786 #endif
3787     }
3788
3789   virtual unsigned int execute (function *)
3790     {
3791       return rest_of_handle_live_range_shrinkage ();
3792     }
3793
3794 }; // class pass_live_range_shrinkage
3795
3796 } // anon namespace
3797
3798 rtl_opt_pass *
3799 make_pass_live_range_shrinkage (gcc::context *ctxt)
3800 {
3801   return new pass_live_range_shrinkage (ctxt);
3802 }
3803
3804 namespace {
3805
3806 const pass_data pass_data_sched =
3807 {
3808   RTL_PASS, /* type */
3809   "sched1", /* name */
3810   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3811   TV_SCHED, /* tv_id */
3812   0, /* properties_required */
3813   0, /* properties_provided */
3814   0, /* properties_destroyed */
3815   0, /* todo_flags_start */
3816   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3817 };
3818
3819 class pass_sched : public rtl_opt_pass
3820 {
3821 public:
3822   pass_sched (gcc::context *ctxt)
3823     : rtl_opt_pass (pass_data_sched, ctxt)
3824   {}
3825
3826   /* opt_pass methods: */
3827   virtual bool gate (function *);
3828   virtual unsigned int execute (function *) { return rest_of_handle_sched (); }
3829
3830 }; // class pass_sched
3831
3832 bool
3833 pass_sched::gate (function *)
3834 {
3835 #ifdef INSN_SCHEDULING
3836   return optimize > 0 && flag_schedule_insns && dbg_cnt (sched_func);
3837 #else
3838   return 0;
3839 #endif
3840 }
3841
3842 } // anon namespace
3843
3844 rtl_opt_pass *
3845 make_pass_sched (gcc::context *ctxt)
3846 {
3847   return new pass_sched (ctxt);
3848 }
3849
3850 namespace {
3851
3852 const pass_data pass_data_sched2 =
3853 {
3854   RTL_PASS, /* type */
3855   "sched2", /* name */
3856   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3857   TV_SCHED2, /* tv_id */
3858   0, /* properties_required */
3859   0, /* properties_provided */
3860   0, /* properties_destroyed */
3861   0, /* todo_flags_start */
3862   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3863 };
3864
3865 class pass_sched2 : public rtl_opt_pass
3866 {
3867 public:
3868   pass_sched2 (gcc::context *ctxt)
3869     : rtl_opt_pass (pass_data_sched2, ctxt)
3870   {}
3871
3872   /* opt_pass methods: */
3873   virtual bool gate (function *);
3874   virtual unsigned int execute (function *)
3875     {
3876       return rest_of_handle_sched2 ();
3877     }
3878
3879 }; // class pass_sched2
3880
3881 bool
3882 pass_sched2::gate (function *)
3883 {
3884 #ifdef INSN_SCHEDULING
3885   return optimize > 0 && flag_schedule_insns_after_reload
3886     && !targetm.delay_sched2 && dbg_cnt (sched2_func);
3887 #else
3888   return 0;
3889 #endif
3890 }
3891
3892 } // anon namespace
3893
3894 rtl_opt_pass *
3895 make_pass_sched2 (gcc::context *ctxt)
3896 {
3897   return new pass_sched2 (ctxt);
3898 }
3899
3900 namespace {
3901
3902 const pass_data pass_data_sched_fusion =
3903 {
3904   RTL_PASS, /* type */
3905   "sched_fusion", /* name */
3906   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3907   TV_SCHED_FUSION, /* tv_id */
3908   0, /* properties_required */
3909   0, /* properties_provided */
3910   0, /* properties_destroyed */
3911   0, /* todo_flags_start */
3912   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3913 };
3914
3915 class pass_sched_fusion : public rtl_opt_pass
3916 {
3917 public:
3918   pass_sched_fusion (gcc::context *ctxt)
3919     : rtl_opt_pass (pass_data_sched_fusion, ctxt)
3920   {}
3921
3922   /* opt_pass methods: */
3923   virtual bool gate (function *);
3924   virtual unsigned int execute (function *)
3925     {
3926       return rest_of_handle_sched_fusion ();
3927     }
3928
3929 }; // class pass_sched2
3930
3931 bool
3932 pass_sched_fusion::gate (function *)
3933 {
3934 #ifdef INSN_SCHEDULING
3935   /* Scheduling fusion relies on peephole2 to do real fusion work,
3936      so only enable it if peephole2 is in effect.  */
3937   return (optimize > 0 && flag_peephole2
3938     && flag_schedule_fusion && targetm.sched.fusion_priority != NULL);
3939 #else
3940   return 0;
3941 #endif
3942 }
3943
3944 } // anon namespace
3945
3946 rtl_opt_pass *
3947 make_pass_sched_fusion (gcc::context *ctxt)
3948 {
3949   return new pass_sched_fusion (ctxt);
3950 }