Import pre-release gcc-5.0 to new vendor branch
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / sched-rgn.c
1 /* Instruction scheduling pass.
2    Copyright (C) 1992-2015 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 "tm.h"
50 #include "diagnostic-core.h"
51 #include "rtl.h"
52 #include "tm_p.h"
53 #include "hard-reg-set.h"
54 #include "regs.h"
55 #include "hashtab.h"
56 #include "hash-set.h"
57 #include "vec.h"
58 #include "machmode.h"
59 #include "input.h"
60 #include "function.h"
61 #include "profile.h"
62 #include "flags.h"
63 #include "insn-config.h"
64 #include "insn-attr.h"
65 #include "except.h"
66 #include "recog.h"
67 #include "params.h"
68 #include "dominance.h"
69 #include "cfg.h"
70 #include "cfganal.h"
71 #include "predict.h"
72 #include "basic-block.h"
73 #include "sched-int.h"
74 #include "sel-sched.h"
75 #include "target.h"
76 #include "tree-pass.h"
77 #include "dbgcnt.h"
78
79 #ifdef INSN_SCHEDULING
80
81 /* Some accessor macros for h_i_d members only used within this file.  */
82 #define FED_BY_SPEC_LOAD(INSN) (HID (INSN)->fed_by_spec_load)
83 #define IS_LOAD_INSN(INSN) (HID (insn)->is_load_insn)
84
85 /* nr_inter/spec counts interblock/speculative motion for the function.  */
86 static int nr_inter, nr_spec;
87
88 static int is_cfg_nonregular (void);
89
90 /* Number of regions in the procedure.  */
91 int nr_regions = 0;
92
93 /* Same as above before adding any new regions.  */
94 static int nr_regions_initial = 0;
95
96 /* Table of region descriptions.  */
97 region *rgn_table = NULL;
98
99 /* Array of lists of regions' blocks.  */
100 int *rgn_bb_table = NULL;
101
102 /* Topological order of blocks in the region (if b2 is reachable from
103    b1, block_to_bb[b2] > block_to_bb[b1]).  Note: A basic block is
104    always referred to by either block or b, while its topological
105    order name (in the region) is referred to by bb.  */
106 int *block_to_bb = NULL;
107
108 /* The number of the region containing a block.  */
109 int *containing_rgn = NULL;
110
111 /* ebb_head [i] - is index in rgn_bb_table of the head basic block of i'th ebb.
112    Currently we can get a ebb only through splitting of currently
113    scheduling block, therefore, we don't need ebb_head array for every region,
114    hence, its sufficient to hold it for current one only.  */
115 int *ebb_head = NULL;
116
117 /* The minimum probability of reaching a source block so that it will be
118    considered for speculative scheduling.  */
119 static int min_spec_prob;
120
121 static void find_single_block_region (bool);
122 static void find_rgns (void);
123 static bool too_large (int, int *, int *);
124
125 /* Blocks of the current region being scheduled.  */
126 int current_nr_blocks;
127 int current_blocks;
128
129 /* A speculative motion requires checking live information on the path
130    from 'source' to 'target'.  The split blocks are those to be checked.
131    After a speculative motion, live information should be modified in
132    the 'update' blocks.
133
134    Lists of split and update blocks for each candidate of the current
135    target are in array bblst_table.  */
136 static basic_block *bblst_table;
137 static int bblst_size, bblst_last;
138
139 /* Arrays that hold the DFA state at the end of a basic block, to re-use
140    as the initial state at the start of successor blocks.  The BB_STATE
141    array holds the actual DFA state, and BB_STATE_ARRAY[I] is a pointer
142    into BB_STATE for basic block I.  FIXME: This should be a vec.  */
143 static char *bb_state_array = NULL;
144 static state_t *bb_state = NULL;
145
146 /* Target info declarations.
147
148    The block currently being scheduled is referred to as the "target" block,
149    while other blocks in the region from which insns can be moved to the
150    target are called "source" blocks.  The candidate structure holds info
151    about such sources: are they valid?  Speculative?  Etc.  */
152 typedef struct
153 {
154   basic_block *first_member;
155   int nr_members;
156 }
157 bblst;
158
159 typedef struct
160 {
161   char is_valid;
162   char is_speculative;
163   int src_prob;
164   bblst split_bbs;
165   bblst update_bbs;
166 }
167 candidate;
168
169 static candidate *candidate_table;
170 #define IS_VALID(src) (candidate_table[src].is_valid)
171 #define IS_SPECULATIVE(src) (candidate_table[src].is_speculative)
172 #define IS_SPECULATIVE_INSN(INSN)                       \
173   (IS_SPECULATIVE (BLOCK_TO_BB (BLOCK_NUM (INSN))))
174 #define SRC_PROB(src) ( candidate_table[src].src_prob )
175
176 /* The bb being currently scheduled.  */
177 int target_bb;
178
179 /* List of edges.  */
180 typedef struct
181 {
182   edge *first_member;
183   int nr_members;
184 }
185 edgelst;
186
187 static edge *edgelst_table;
188 static int edgelst_last;
189
190 static void extract_edgelst (sbitmap, edgelst *);
191
192 /* Target info functions.  */
193 static void split_edges (int, int, edgelst *);
194 static void compute_trg_info (int);
195 void debug_candidate (int);
196 void debug_candidates (int);
197
198 /* Dominators array: dom[i] contains the sbitmap of dominators of
199    bb i in the region.  */
200 static sbitmap *dom;
201
202 /* bb 0 is the only region entry.  */
203 #define IS_RGN_ENTRY(bb) (!bb)
204
205 /* Is bb_src dominated by bb_trg.  */
206 #define IS_DOMINATED(bb_src, bb_trg)                                 \
207 ( bitmap_bit_p (dom[bb_src], bb_trg) )
208
209 /* Probability: Prob[i] is an int in [0, REG_BR_PROB_BASE] which is
210    the probability of bb i relative to the region entry.  */
211 static int *prob;
212
213 /* Bit-set of edges, where bit i stands for edge i.  */
214 typedef sbitmap edgeset;
215
216 /* Number of edges in the region.  */
217 static int rgn_nr_edges;
218
219 /* Array of size rgn_nr_edges.  */
220 static edge *rgn_edges;
221
222 /* Mapping from each edge in the graph to its number in the rgn.  */
223 #define EDGE_TO_BIT(edge) ((int)(size_t)(edge)->aux)
224 #define SET_EDGE_TO_BIT(edge,nr) ((edge)->aux = (void *)(size_t)(nr))
225
226 /* The split edges of a source bb is different for each target
227    bb.  In order to compute this efficiently, the 'potential-split edges'
228    are computed for each bb prior to scheduling a region.  This is actually
229    the split edges of each bb relative to the region entry.
230
231    pot_split[bb] is the set of potential split edges of bb.  */
232 static edgeset *pot_split;
233
234 /* For every bb, a set of its ancestor edges.  */
235 static edgeset *ancestor_edges;
236
237 #define INSN_PROBABILITY(INSN) (SRC_PROB (BLOCK_TO_BB (BLOCK_NUM (INSN))))
238
239 /* Speculative scheduling functions.  */
240 static int check_live_1 (int, rtx);
241 static void update_live_1 (int, rtx);
242 static int is_pfree (rtx, int, int);
243 static int find_conditional_protection (rtx, int);
244 static int is_conditionally_protected (rtx, int, int);
245 static int is_prisky (rtx, int, int);
246 static int is_exception_free (rtx, int, int);
247
248 static bool sets_likely_spilled (rtx);
249 static void sets_likely_spilled_1 (rtx, const_rtx, void *);
250 static void add_branch_dependences (rtx_insn *, rtx_insn *);
251 static void compute_block_dependences (int);
252
253 static void schedule_region (int);
254 static void concat_insn_mem_list (rtx_insn_list *, rtx_expr_list *,
255                                   rtx_insn_list **, rtx_expr_list **);
256 static void propagate_deps (int, struct deps_desc *);
257 static void free_pending_lists (void);
258
259 /* Functions for construction of the control flow graph.  */
260
261 /* Return 1 if control flow graph should not be constructed, 0 otherwise.
262
263    We decide not to build the control flow graph if there is possibly more
264    than one entry to the function, if computed branches exist, if we
265    have nonlocal gotos, or if we have an unreachable loop.  */
266
267 static int
268 is_cfg_nonregular (void)
269 {
270   basic_block b;
271   rtx_insn *insn;
272
273   /* If we have a label that could be the target of a nonlocal goto, then
274      the cfg is not well structured.  */
275   if (nonlocal_goto_handler_labels)
276     return 1;
277
278   /* If we have any forced labels, then the cfg is not well structured.  */
279   if (forced_labels)
280     return 1;
281
282   /* If we have exception handlers, then we consider the cfg not well
283      structured.  ?!?  We should be able to handle this now that we
284      compute an accurate cfg for EH.  */
285   if (current_function_has_exception_handlers ())
286     return 1;
287
288   /* If we have insns which refer to labels as non-jumped-to operands,
289      then we consider the cfg not well structured.  */
290   FOR_EACH_BB_FN (b, cfun)
291     FOR_BB_INSNS (b, insn)
292       {
293         rtx note, set, dest;
294         rtx_insn *next;
295
296         /* If this function has a computed jump, then we consider the cfg
297            not well structured.  */
298         if (JUMP_P (insn) && computed_jump_p (insn))
299           return 1;
300
301         if (!INSN_P (insn))
302           continue;
303
304         note = find_reg_note (insn, REG_LABEL_OPERAND, NULL_RTX);
305         if (note == NULL_RTX)
306           continue;
307
308         /* For that label not to be seen as a referred-to label, this
309            must be a single-set which is feeding a jump *only*.  This
310            could be a conditional jump with the label split off for
311            machine-specific reasons or a casesi/tablejump.  */
312         next = next_nonnote_insn (insn);
313         if (next == NULL_RTX
314             || !JUMP_P (next)
315             || (JUMP_LABEL (next) != XEXP (note, 0)
316                 && find_reg_note (next, REG_LABEL_TARGET,
317                                   XEXP (note, 0)) == NULL_RTX)
318             || BLOCK_FOR_INSN (insn) != BLOCK_FOR_INSN (next))
319           return 1;
320
321         set = single_set (insn);
322         if (set == NULL_RTX)
323           return 1;
324
325         dest = SET_DEST (set);
326         if (!REG_P (dest) || !dead_or_set_p (next, dest))
327           return 1;
328       }
329
330   /* Unreachable loops with more than one basic block are detected
331      during the DFS traversal in find_rgns.
332
333      Unreachable loops with a single block are detected here.  This
334      test is redundant with the one in find_rgns, but it's much
335      cheaper to go ahead and catch the trivial case here.  */
336   FOR_EACH_BB_FN (b, cfun)
337     {
338       if (EDGE_COUNT (b->preds) == 0
339           || (single_pred_p (b)
340               && single_pred (b) == b))
341         return 1;
342     }
343
344   /* All the tests passed.  Consider the cfg well structured.  */
345   return 0;
346 }
347
348 /* Extract list of edges from a bitmap containing EDGE_TO_BIT bits.  */
349
350 static void
351 extract_edgelst (sbitmap set, edgelst *el)
352 {
353   unsigned int i = 0;
354   sbitmap_iterator sbi;
355
356   /* edgelst table space is reused in each call to extract_edgelst.  */
357   edgelst_last = 0;
358
359   el->first_member = &edgelst_table[edgelst_last];
360   el->nr_members = 0;
361
362   /* Iterate over each word in the bitset.  */
363   EXECUTE_IF_SET_IN_BITMAP (set, 0, i, sbi)
364     {
365       edgelst_table[edgelst_last++] = rgn_edges[i];
366       el->nr_members++;
367     }
368 }
369
370 /* Functions for the construction of regions.  */
371
372 /* Print the regions, for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
373
374 DEBUG_FUNCTION void
375 debug_regions (void)
376 {
377   int rgn, bb;
378
379   fprintf (sched_dump, "\n;;   ------------ REGIONS ----------\n\n");
380   for (rgn = 0; rgn < nr_regions; rgn++)
381     {
382       fprintf (sched_dump, ";;\trgn %d nr_blocks %d:\n", rgn,
383                rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks);
384       fprintf (sched_dump, ";;\tbb/block: ");
385
386       /* We don't have ebb_head initialized yet, so we can't use
387          BB_TO_BLOCK ().  */
388       current_blocks = RGN_BLOCKS (rgn);
389
390       for (bb = 0; bb < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; bb++)
391         fprintf (sched_dump, " %d/%d ", bb, rgn_bb_table[current_blocks + bb]);
392
393       fprintf (sched_dump, "\n\n");
394     }
395 }
396
397 /* Print the region's basic blocks.  */
398
399 DEBUG_FUNCTION void
400 debug_region (int rgn)
401 {
402   int bb;
403
404   fprintf (stderr, "\n;;   ------------ REGION %d ----------\n\n", rgn);
405   fprintf (stderr, ";;\trgn %d nr_blocks %d:\n", rgn,
406            rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks);
407   fprintf (stderr, ";;\tbb/block: ");
408
409   /* We don't have ebb_head initialized yet, so we can't use
410      BB_TO_BLOCK ().  */
411   current_blocks = RGN_BLOCKS (rgn);
412
413   for (bb = 0; bb < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; bb++)
414     fprintf (stderr, " %d/%d ", bb, rgn_bb_table[current_blocks + bb]);
415
416   fprintf (stderr, "\n\n");
417
418   for (bb = 0; bb < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; bb++)
419     {
420       dump_bb (stderr,
421                BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, rgn_bb_table[current_blocks + bb]),
422                0, TDF_SLIM | TDF_BLOCKS);
423       fprintf (stderr, "\n");
424     }
425
426   fprintf (stderr, "\n");
427
428 }
429
430 /* True when a bb with index BB_INDEX contained in region RGN.  */
431 static bool
432 bb_in_region_p (int bb_index, int rgn)
433 {
434   int i;
435
436   for (i = 0; i < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; i++)
437     if (rgn_bb_table[current_blocks + i] == bb_index)
438       return true;
439
440   return false;
441 }
442
443 /* Dump region RGN to file F using dot syntax.  */
444 void
445 dump_region_dot (FILE *f, int rgn)
446 {
447   int i;
448
449   fprintf (f, "digraph Region_%d {\n", rgn);
450
451   /* We don't have ebb_head initialized yet, so we can't use
452      BB_TO_BLOCK ().  */
453   current_blocks = RGN_BLOCKS (rgn);
454
455   for (i = 0; i < rgn_table[rgn].rgn_nr_blocks; i++)
456     {
457       edge e;
458       edge_iterator ei;
459       int src_bb_num = rgn_bb_table[current_blocks + i];
460       basic_block bb = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, src_bb_num);
461
462       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
463         if (bb_in_region_p (e->dest->index, rgn))
464           fprintf (f, "\t%d -> %d\n", src_bb_num, e->dest->index);
465     }
466   fprintf (f, "}\n");
467 }
468
469 /* The same, but first open a file specified by FNAME.  */
470 void
471 dump_region_dot_file (const char *fname, int rgn)
472 {
473   FILE *f = fopen (fname, "wt");
474   dump_region_dot (f, rgn);
475   fclose (f);
476 }
477
478 /* Build a single block region for each basic block in the function.
479    This allows for using the same code for interblock and basic block
480    scheduling.  */
481
482 static void
483 find_single_block_region (bool ebbs_p)
484 {
485   basic_block bb, ebb_start;
486   int i = 0;
487
488   nr_regions = 0;
489
490   if (ebbs_p) {
491     int probability_cutoff;
492     if (profile_info && flag_branch_probabilities)
493       probability_cutoff = PARAM_VALUE (TRACER_MIN_BRANCH_PROBABILITY_FEEDBACK);
494     else
495       probability_cutoff = PARAM_VALUE (TRACER_MIN_BRANCH_PROBABILITY);
496     probability_cutoff = REG_BR_PROB_BASE / 100 * probability_cutoff;
497
498     FOR_EACH_BB_FN (ebb_start, cfun)
499       {
500         RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 0;
501         RGN_BLOCKS (nr_regions) = i;
502         RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
503         RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
504
505         for (bb = ebb_start; ; bb = bb->next_bb)
506           {
507             edge e;
508
509             rgn_bb_table[i] = bb->index;
510             RGN_NR_BLOCKS (nr_regions)++;
511             CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions;
512             BLOCK_TO_BB (bb->index) = i - RGN_BLOCKS (nr_regions);
513             i++;
514
515             if (bb->next_bb == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
516                 || LABEL_P (BB_HEAD (bb->next_bb)))
517               break;
518
519             e = find_fallthru_edge (bb->succs);
520             if (! e)
521               break;
522             if (e->probability <= probability_cutoff)
523               break;
524           }
525
526         ebb_start = bb;
527         nr_regions++;
528       }
529   }
530   else
531     FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
532       {
533         rgn_bb_table[nr_regions] = bb->index;
534         RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
535         RGN_BLOCKS (nr_regions) = nr_regions;
536         RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
537         RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
538
539         CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions;
540         BLOCK_TO_BB (bb->index) = 0;
541         nr_regions++;
542       }
543 }
544
545 /* Estimate number of the insns in the BB.  */
546 static int
547 rgn_estimate_number_of_insns (basic_block bb)
548 {
549   int count;
550
551   count = INSN_LUID (BB_END (bb)) - INSN_LUID (BB_HEAD (bb));
552
553   if (MAY_HAVE_DEBUG_INSNS)
554     {
555       rtx_insn *insn;
556
557       FOR_BB_INSNS (bb, insn)
558         if (DEBUG_INSN_P (insn))
559           count--;
560     }
561
562   return count;
563 }
564
565 /* Update number of blocks and the estimate for number of insns
566    in the region.  Return true if the region is "too large" for interblock
567    scheduling (compile time considerations).  */
568
569 static bool
570 too_large (int block, int *num_bbs, int *num_insns)
571 {
572   (*num_bbs)++;
573   (*num_insns) += (common_sched_info->estimate_number_of_insns
574                    (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, block)));
575
576   return ((*num_bbs > PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_REGION_BLOCKS))
577           || (*num_insns > PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_REGION_INSNS)));
578 }
579
580 /* Update_loop_relations(blk, hdr): Check if the loop headed by max_hdr[blk]
581    is still an inner loop.  Put in max_hdr[blk] the header of the most inner
582    loop containing blk.  */
583 #define UPDATE_LOOP_RELATIONS(blk, hdr)         \
584 {                                               \
585   if (max_hdr[blk] == -1)                       \
586     max_hdr[blk] = hdr;                         \
587   else if (dfs_nr[max_hdr[blk]] > dfs_nr[hdr])  \
588     bitmap_clear_bit (inner, hdr);                      \
589   else if (dfs_nr[max_hdr[blk]] < dfs_nr[hdr])  \
590     {                                           \
591       bitmap_clear_bit (inner,max_hdr[blk]);            \
592       max_hdr[blk] = hdr;                       \
593     }                                           \
594 }
595
596 /* Find regions for interblock scheduling.
597
598    A region for scheduling can be:
599
600      * A loop-free procedure, or
601
602      * A reducible inner loop, or
603
604      * A basic block not contained in any other region.
605
606    ?!? In theory we could build other regions based on extended basic
607    blocks or reverse extended basic blocks.  Is it worth the trouble?
608
609    Loop blocks that form a region are put into the region's block list
610    in topological order.
611
612    This procedure stores its results into the following global (ick) variables
613
614      * rgn_nr
615      * rgn_table
616      * rgn_bb_table
617      * block_to_bb
618      * containing region
619
620    We use dominator relationships to avoid making regions out of non-reducible
621    loops.
622
623    This procedure needs to be converted to work on pred/succ lists instead
624    of edge tables.  That would simplify it somewhat.  */
625
626 static void
627 haifa_find_rgns (void)
628 {
629   int *max_hdr, *dfs_nr, *degree;
630   char no_loops = 1;
631   int node, child, loop_head, i, head, tail;
632   int count = 0, sp, idx = 0;
633   edge_iterator current_edge;
634   edge_iterator *stack;
635   int num_bbs, num_insns, unreachable;
636   int too_large_failure;
637   basic_block bb;
638
639   /* Note if a block is a natural loop header.  */
640   sbitmap header;
641
642   /* Note if a block is a natural inner loop header.  */
643   sbitmap inner;
644
645   /* Note if a block is in the block queue.  */
646   sbitmap in_queue;
647
648   /* Note if a block is in the block queue.  */
649   sbitmap in_stack;
650
651   /* Perform a DFS traversal of the cfg.  Identify loop headers, inner loops
652      and a mapping from block to its loop header (if the block is contained
653      in a loop, else -1).
654
655      Store results in HEADER, INNER, and MAX_HDR respectively, these will
656      be used as inputs to the second traversal.
657
658      STACK, SP and DFS_NR are only used during the first traversal.  */
659
660   /* Allocate and initialize variables for the first traversal.  */
661   max_hdr = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
662   dfs_nr = XCNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
663   stack = XNEWVEC (edge_iterator, n_edges_for_fn (cfun));
664
665   inner = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
666   bitmap_ones (inner);
667
668   header = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
669   bitmap_clear (header);
670
671   in_queue = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
672   bitmap_clear (in_queue);
673
674   in_stack = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
675   bitmap_clear (in_stack);
676
677   for (i = 0; i < last_basic_block_for_fn (cfun); i++)
678     max_hdr[i] = -1;
679
680   #define EDGE_PASSED(E) (ei_end_p ((E)) || ei_edge ((E))->aux)
681   #define SET_EDGE_PASSED(E) (ei_edge ((E))->aux = ei_edge ((E)))
682
683   /* DFS traversal to find inner loops in the cfg.  */
684
685   current_edge = ei_start (single_succ (ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))->succs);
686   sp = -1;
687
688   while (1)
689     {
690       if (EDGE_PASSED (current_edge))
691         {
692           /* We have reached a leaf node or a node that was already
693              processed.  Pop edges off the stack until we find
694              an edge that has not yet been processed.  */
695           while (sp >= 0 && EDGE_PASSED (current_edge))
696             {
697               /* Pop entry off the stack.  */
698               current_edge = stack[sp--];
699               node = ei_edge (current_edge)->src->index;
700               gcc_assert (node != ENTRY_BLOCK);
701               child = ei_edge (current_edge)->dest->index;
702               gcc_assert (child != EXIT_BLOCK);
703               bitmap_clear_bit (in_stack, child);
704               if (max_hdr[child] >= 0 && bitmap_bit_p (in_stack, max_hdr[child]))
705                 UPDATE_LOOP_RELATIONS (node, max_hdr[child]);
706               ei_next (&current_edge);
707             }
708
709           /* See if have finished the DFS tree traversal.  */
710           if (sp < 0 && EDGE_PASSED (current_edge))
711             break;
712
713           /* Nope, continue the traversal with the popped node.  */
714           continue;
715         }
716
717       /* Process a node.  */
718       node = ei_edge (current_edge)->src->index;
719       gcc_assert (node != ENTRY_BLOCK);
720       bitmap_set_bit (in_stack, node);
721       dfs_nr[node] = ++count;
722
723       /* We don't traverse to the exit block.  */
724       child = ei_edge (current_edge)->dest->index;
725       if (child == EXIT_BLOCK)
726         {
727           SET_EDGE_PASSED (current_edge);
728           ei_next (&current_edge);
729           continue;
730         }
731
732       /* If the successor is in the stack, then we've found a loop.
733          Mark the loop, if it is not a natural loop, then it will
734          be rejected during the second traversal.  */
735       if (bitmap_bit_p (in_stack, child))
736         {
737           no_loops = 0;
738           bitmap_set_bit (header, child);
739           UPDATE_LOOP_RELATIONS (node, child);
740           SET_EDGE_PASSED (current_edge);
741           ei_next (&current_edge);
742           continue;
743         }
744
745       /* If the child was already visited, then there is no need to visit
746          it again.  Just update the loop relationships and restart
747          with a new edge.  */
748       if (dfs_nr[child])
749         {
750           if (max_hdr[child] >= 0 && bitmap_bit_p (in_stack, max_hdr[child]))
751             UPDATE_LOOP_RELATIONS (node, max_hdr[child]);
752           SET_EDGE_PASSED (current_edge);
753           ei_next (&current_edge);
754           continue;
755         }
756
757       /* Push an entry on the stack and continue DFS traversal.  */
758       stack[++sp] = current_edge;
759       SET_EDGE_PASSED (current_edge);
760       current_edge = ei_start (ei_edge (current_edge)->dest->succs);
761     }
762
763   /* Reset ->aux field used by EDGE_PASSED.  */
764   FOR_ALL_BB_FN (bb, cfun)
765     {
766       edge_iterator ei;
767       edge e;
768       FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
769         e->aux = NULL;
770     }
771
772
773   /* Another check for unreachable blocks.  The earlier test in
774      is_cfg_nonregular only finds unreachable blocks that do not
775      form a loop.
776
777      The DFS traversal will mark every block that is reachable from
778      the entry node by placing a nonzero value in dfs_nr.  Thus if
779      dfs_nr is zero for any block, then it must be unreachable.  */
780   unreachable = 0;
781   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
782     if (dfs_nr[bb->index] == 0)
783       {
784         unreachable = 1;
785         break;
786       }
787
788   /* Gross.  To avoid wasting memory, the second pass uses the dfs_nr array
789      to hold degree counts.  */
790   degree = dfs_nr;
791
792   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
793     degree[bb->index] = EDGE_COUNT (bb->preds);
794
795   /* Do not perform region scheduling if there are any unreachable
796      blocks.  */
797   if (!unreachable)
798     {
799       int *queue, *degree1 = NULL;
800       /* We use EXTENDED_RGN_HEADER as an addition to HEADER and put
801          there basic blocks, which are forced to be region heads.
802          This is done to try to assemble few smaller regions
803          from a too_large region.  */
804       sbitmap extended_rgn_header = NULL;
805       bool extend_regions_p;
806
807       if (no_loops)
808         bitmap_set_bit (header, 0);
809
810       /* Second traversal:find reducible inner loops and topologically sort
811          block of each region.  */
812
813       queue = XNEWVEC (int, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
814
815       extend_regions_p = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_EXTEND_REGIONS_ITERS) > 0;
816       if (extend_regions_p)
817         {
818           degree1 = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
819           extended_rgn_header =
820             sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
821           bitmap_clear (extended_rgn_header);
822         }
823
824       /* Find blocks which are inner loop headers.  We still have non-reducible
825          loops to consider at this point.  */
826       FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
827         {
828           if (bitmap_bit_p (header, bb->index) && bitmap_bit_p (inner, bb->index))
829             {
830               edge e;
831               edge_iterator ei;
832               basic_block jbb;
833
834               /* Now check that the loop is reducible.  We do this separate
835                  from finding inner loops so that we do not find a reducible
836                  loop which contains an inner non-reducible loop.
837
838                  A simple way to find reducible/natural loops is to verify
839                  that each block in the loop is dominated by the loop
840                  header.
841
842                  If there exists a block that is not dominated by the loop
843                  header, then the block is reachable from outside the loop
844                  and thus the loop is not a natural loop.  */
845               FOR_EACH_BB_FN (jbb, cfun)
846                 {
847                   /* First identify blocks in the loop, except for the loop
848                      entry block.  */
849                   if (bb->index == max_hdr[jbb->index] && bb != jbb)
850                     {
851                       /* Now verify that the block is dominated by the loop
852                          header.  */
853                       if (!dominated_by_p (CDI_DOMINATORS, jbb, bb))
854                         break;
855                     }
856                 }
857
858               /* If we exited the loop early, then I is the header of
859                  a non-reducible loop and we should quit processing it
860                  now.  */
861               if (jbb != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
862                 continue;
863
864               /* I is a header of an inner loop, or block 0 in a subroutine
865                  with no loops at all.  */
866               head = tail = -1;
867               too_large_failure = 0;
868               loop_head = max_hdr[bb->index];
869
870               if (extend_regions_p)
871                 /* We save degree in case when we meet a too_large region
872                    and cancel it.  We need a correct degree later when
873                    calling extend_rgns.  */
874                 memcpy (degree1, degree,
875                         last_basic_block_for_fn (cfun) * sizeof (int));
876
877               /* Decrease degree of all I's successors for topological
878                  ordering.  */
879               FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
880                 if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
881                   --degree[e->dest->index];
882
883               /* Estimate # insns, and count # blocks in the region.  */
884               num_bbs = 1;
885               num_insns = common_sched_info->estimate_number_of_insns (bb);
886
887               /* Find all loop latches (blocks with back edges to the loop
888                  header) or all the leaf blocks in the cfg has no loops.
889
890                  Place those blocks into the queue.  */
891               if (no_loops)
892                 {
893                   FOR_EACH_BB_FN (jbb, cfun)
894                     /* Leaf nodes have only a single successor which must
895                        be EXIT_BLOCK.  */
896                     if (single_succ_p (jbb)
897                         && single_succ (jbb) == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
898                       {
899                         queue[++tail] = jbb->index;
900                         bitmap_set_bit (in_queue, jbb->index);
901
902                         if (too_large (jbb->index, &num_bbs, &num_insns))
903                           {
904                             too_large_failure = 1;
905                             break;
906                           }
907                       }
908                 }
909               else
910                 {
911                   edge e;
912
913                   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->preds)
914                     {
915                       if (e->src == ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
916                         continue;
917
918                       node = e->src->index;
919
920                       if (max_hdr[node] == loop_head && node != bb->index)
921                         {
922                           /* This is a loop latch.  */
923                           queue[++tail] = node;
924                           bitmap_set_bit (in_queue, node);
925
926                           if (too_large (node, &num_bbs, &num_insns))
927                             {
928                               too_large_failure = 1;
929                               break;
930                             }
931                         }
932                     }
933                 }
934
935               /* Now add all the blocks in the loop to the queue.
936
937              We know the loop is a natural loop; however the algorithm
938              above will not always mark certain blocks as being in the
939              loop.  Consider:
940                 node   children
941                  a        b,c
942                  b        c
943                  c        a,d
944                  d        b
945
946              The algorithm in the DFS traversal may not mark B & D as part
947              of the loop (i.e. they will not have max_hdr set to A).
948
949              We know they can not be loop latches (else they would have
950              had max_hdr set since they'd have a backedge to a dominator
951              block).  So we don't need them on the initial queue.
952
953              We know they are part of the loop because they are dominated
954              by the loop header and can be reached by a backwards walk of
955              the edges starting with nodes on the initial queue.
956
957              It is safe and desirable to include those nodes in the
958              loop/scheduling region.  To do so we would need to decrease
959              the degree of a node if it is the target of a backedge
960              within the loop itself as the node is placed in the queue.
961
962              We do not do this because I'm not sure that the actual
963              scheduling code will properly handle this case. ?!? */
964
965               while (head < tail && !too_large_failure)
966                 {
967                   edge e;
968                   child = queue[++head];
969
970                   FOR_EACH_EDGE (e, ei,
971                                  BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, child)->preds)
972                     {
973                       node = e->src->index;
974
975                       /* See discussion above about nodes not marked as in
976                          this loop during the initial DFS traversal.  */
977                       if (e->src == ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
978                           || max_hdr[node] != loop_head)
979                         {
980                           tail = -1;
981                           break;
982                         }
983                       else if (!bitmap_bit_p (in_queue, node) && node != bb->index)
984                         {
985                           queue[++tail] = node;
986                           bitmap_set_bit (in_queue, node);
987
988                           if (too_large (node, &num_bbs, &num_insns))
989                             {
990                               too_large_failure = 1;
991                               break;
992                             }
993                         }
994                     }
995                 }
996
997               if (tail >= 0 && !too_large_failure)
998                 {
999                   /* Place the loop header into list of region blocks.  */
1000                   degree[bb->index] = -1;
1001                   rgn_bb_table[idx] = bb->index;
1002                   RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = num_bbs;
1003                   RGN_BLOCKS (nr_regions) = idx++;
1004                   RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
1005                   RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
1006                   CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions;
1007                   BLOCK_TO_BB (bb->index) = count = 0;
1008
1009                   /* Remove blocks from queue[] when their in degree
1010                      becomes zero.  Repeat until no blocks are left on the
1011                      list.  This produces a topological list of blocks in
1012                      the region.  */
1013                   while (tail >= 0)
1014                     {
1015                       if (head < 0)
1016                         head = tail;
1017                       child = queue[head];
1018                       if (degree[child] == 0)
1019                         {
1020                           edge e;
1021
1022                           degree[child] = -1;
1023                           rgn_bb_table[idx++] = child;
1024                           BLOCK_TO_BB (child) = ++count;
1025                           CONTAINING_RGN (child) = nr_regions;
1026                           queue[head] = queue[tail--];
1027
1028                           FOR_EACH_EDGE (e, ei,
1029                                          BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun,
1030                                                              child)->succs)
1031                             if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1032                               --degree[e->dest->index];
1033                         }
1034                       else
1035                         --head;
1036                     }
1037                   ++nr_regions;
1038                 }
1039               else if (extend_regions_p)
1040                 {
1041                   /* Restore DEGREE.  */
1042                   int *t = degree;
1043
1044                   degree = degree1;
1045                   degree1 = t;
1046
1047                   /* And force successors of BB to be region heads.
1048                      This may provide several smaller regions instead
1049                      of one too_large region.  */
1050                   FOR_EACH_EDGE (e, ei, bb->succs)
1051                     if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1052                       bitmap_set_bit (extended_rgn_header, e->dest->index);
1053                 }
1054             }
1055         }
1056       free (queue);
1057
1058       if (extend_regions_p)
1059         {
1060           free (degree1);
1061
1062           bitmap_ior (header, header, extended_rgn_header);
1063           sbitmap_free (extended_rgn_header);
1064
1065           extend_rgns (degree, &idx, header, max_hdr);
1066         }
1067     }
1068
1069   /* Any block that did not end up in a region is placed into a region
1070      by itself.  */
1071   FOR_EACH_BB_FN (bb, cfun)
1072     if (degree[bb->index] >= 0)
1073       {
1074         rgn_bb_table[idx] = bb->index;
1075         RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
1076         RGN_BLOCKS (nr_regions) = idx++;
1077         RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
1078         RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
1079         CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions++;
1080         BLOCK_TO_BB (bb->index) = 0;
1081       }
1082
1083   free (max_hdr);
1084   free (degree);
1085   free (stack);
1086   sbitmap_free (header);
1087   sbitmap_free (inner);
1088   sbitmap_free (in_queue);
1089   sbitmap_free (in_stack);
1090 }
1091
1092
1093 /* Wrapper function.
1094    If FLAG_SEL_SCHED_PIPELINING is set, then use custom function to form
1095    regions.  Otherwise just call find_rgns_haifa.  */
1096 static void
1097 find_rgns (void)
1098 {
1099   if (sel_sched_p () && flag_sel_sched_pipelining)
1100     sel_find_rgns ();
1101   else
1102     haifa_find_rgns ();
1103 }
1104
1105 static int gather_region_statistics (int **);
1106 static void print_region_statistics (int *, int, int *, int);
1107
1108 /* Calculate the histogram that shows the number of regions having the
1109    given number of basic blocks, and store it in the RSP array.  Return
1110    the size of this array.  */
1111 static int
1112 gather_region_statistics (int **rsp)
1113 {
1114   int i, *a = 0, a_sz = 0;
1115
1116   /* a[i] is the number of regions that have (i + 1) basic blocks.  */
1117   for (i = 0; i < nr_regions; i++)
1118     {
1119       int nr_blocks = RGN_NR_BLOCKS (i);
1120
1121       gcc_assert (nr_blocks >= 1);
1122
1123       if (nr_blocks > a_sz)
1124         {
1125           a = XRESIZEVEC (int, a, nr_blocks);
1126           do
1127             a[a_sz++] = 0;
1128           while (a_sz != nr_blocks);
1129         }
1130
1131       a[nr_blocks - 1]++;
1132     }
1133
1134   *rsp = a;
1135   return a_sz;
1136 }
1137
1138 /* Print regions statistics.  S1 and S2 denote the data before and after
1139    calling extend_rgns, respectively.  */
1140 static void
1141 print_region_statistics (int *s1, int s1_sz, int *s2, int s2_sz)
1142 {
1143   int i;
1144
1145   /* We iterate until s2_sz because extend_rgns does not decrease
1146      the maximal region size.  */
1147   for (i = 1; i < s2_sz; i++)
1148     {
1149       int n1, n2;
1150
1151       n2 = s2[i];
1152
1153       if (n2 == 0)
1154         continue;
1155
1156       if (i >= s1_sz)
1157         n1 = 0;
1158       else
1159         n1 = s1[i];
1160
1161       fprintf (sched_dump, ";; Region extension statistics: size %d: " \
1162                "was %d + %d more\n", i + 1, n1, n2 - n1);
1163     }
1164 }
1165
1166 /* Extend regions.
1167    DEGREE - Array of incoming edge count, considering only
1168    the edges, that don't have their sources in formed regions yet.
1169    IDXP - pointer to the next available index in rgn_bb_table.
1170    HEADER - set of all region heads.
1171    LOOP_HDR - mapping from block to the containing loop
1172    (two blocks can reside within one region if they have
1173    the same loop header).  */
1174 void
1175 extend_rgns (int *degree, int *idxp, sbitmap header, int *loop_hdr)
1176 {
1177   int *order, i, rescan = 0, idx = *idxp, iter = 0, max_iter, *max_hdr;
1178   int nblocks = n_basic_blocks_for_fn (cfun) - NUM_FIXED_BLOCKS;
1179
1180   max_iter = PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_EXTEND_REGIONS_ITERS);
1181
1182   max_hdr = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
1183
1184   order = XNEWVEC (int, last_basic_block_for_fn (cfun));
1185   post_order_compute (order, false, false);
1186
1187   for (i = nblocks - 1; i >= 0; i--)
1188     {
1189       int bbn = order[i];
1190       if (degree[bbn] >= 0)
1191         {
1192           max_hdr[bbn] = bbn;
1193           rescan = 1;
1194         }
1195       else
1196         /* This block already was processed in find_rgns.  */
1197         max_hdr[bbn] = -1;
1198     }
1199
1200   /* The idea is to topologically walk through CFG in top-down order.
1201      During the traversal, if all the predecessors of a node are
1202      marked to be in the same region (they all have the same max_hdr),
1203      then current node is also marked to be a part of that region.
1204      Otherwise the node starts its own region.
1205      CFG should be traversed until no further changes are made.  On each
1206      iteration the set of the region heads is extended (the set of those
1207      blocks that have max_hdr[bbi] == bbi).  This set is upper bounded by the
1208      set of all basic blocks, thus the algorithm is guaranteed to
1209      terminate.  */
1210
1211   while (rescan && iter < max_iter)
1212     {
1213       rescan = 0;
1214
1215       for (i = nblocks - 1; i >= 0; i--)
1216         {
1217           edge e;
1218           edge_iterator ei;
1219           int bbn = order[i];
1220
1221           if (max_hdr[bbn] != -1 && !bitmap_bit_p (header, bbn))
1222             {
1223               int hdr = -1;
1224
1225               FOR_EACH_EDGE (e, ei, BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, bbn)->preds)
1226                 {
1227                   int predn = e->src->index;
1228
1229                   if (predn != ENTRY_BLOCK
1230                       /* If pred wasn't processed in find_rgns.  */
1231                       && max_hdr[predn] != -1
1232                       /* And pred and bb reside in the same loop.
1233                          (Or out of any loop).  */
1234                       && loop_hdr[bbn] == loop_hdr[predn])
1235                     {
1236                       if (hdr == -1)
1237                         /* Then bb extends the containing region of pred.  */
1238                         hdr = max_hdr[predn];
1239                       else if (hdr != max_hdr[predn])
1240                         /* Too bad, there are at least two predecessors
1241                            that reside in different regions.  Thus, BB should
1242                            begin its own region.  */
1243                         {
1244                           hdr = bbn;
1245                           break;
1246                         }
1247                     }
1248                   else
1249                     /* BB starts its own region.  */
1250                     {
1251                       hdr = bbn;
1252                       break;
1253                     }
1254                 }
1255
1256               if (hdr == bbn)
1257                 {
1258                   /* If BB start its own region,
1259                      update set of headers with BB.  */
1260                   bitmap_set_bit (header, bbn);
1261                   rescan = 1;
1262                 }
1263               else
1264                 gcc_assert (hdr != -1);
1265
1266               max_hdr[bbn] = hdr;
1267             }
1268         }
1269
1270       iter++;
1271     }
1272
1273   /* Statistics were gathered on the SPEC2000 package of tests with
1274      mainline weekly snapshot gcc-4.1-20051015 on ia64.
1275
1276      Statistics for SPECint:
1277      1 iteration : 1751 cases (38.7%)
1278      2 iterations: 2770 cases (61.3%)
1279      Blocks wrapped in regions by find_rgns without extension: 18295 blocks
1280      Blocks wrapped in regions by 2 iterations in extend_rgns: 23821 blocks
1281      (We don't count single block regions here).
1282
1283      Statistics for SPECfp:
1284      1 iteration : 621 cases (35.9%)
1285      2 iterations: 1110 cases (64.1%)
1286      Blocks wrapped in regions by find_rgns without extension: 6476 blocks
1287      Blocks wrapped in regions by 2 iterations in extend_rgns: 11155 blocks
1288      (We don't count single block regions here).
1289
1290      By default we do at most 2 iterations.
1291      This can be overridden with max-sched-extend-regions-iters parameter:
1292      0 - disable region extension,
1293      N > 0 - do at most N iterations.  */
1294
1295   if (sched_verbose && iter != 0)
1296     fprintf (sched_dump, ";; Region extension iterations: %d%s\n", iter,
1297              rescan ? "... failed" : "");
1298
1299   if (!rescan && iter != 0)
1300     {
1301       int *s1 = NULL, s1_sz = 0;
1302
1303       /* Save the old statistics for later printout.  */
1304       if (sched_verbose >= 6)
1305         s1_sz = gather_region_statistics (&s1);
1306
1307       /* We have succeeded.  Now assemble the regions.  */
1308       for (i = nblocks - 1; i >= 0; i--)
1309         {
1310           int bbn = order[i];
1311
1312           if (max_hdr[bbn] == bbn)
1313             /* BBN is a region head.  */
1314             {
1315               edge e;
1316               edge_iterator ei;
1317               int num_bbs = 0, j, num_insns = 0, large;
1318
1319               large = too_large (bbn, &num_bbs, &num_insns);
1320
1321               degree[bbn] = -1;
1322               rgn_bb_table[idx] = bbn;
1323               RGN_BLOCKS (nr_regions) = idx++;
1324               RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
1325               RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
1326               CONTAINING_RGN (bbn) = nr_regions;
1327               BLOCK_TO_BB (bbn) = 0;
1328
1329               FOR_EACH_EDGE (e, ei, BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, bbn)->succs)
1330                 if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1331                   degree[e->dest->index]--;
1332
1333               if (!large)
1334                 /* Here we check whether the region is too_large.  */
1335                 for (j = i - 1; j >= 0; j--)
1336                   {
1337                     int succn = order[j];
1338                     if (max_hdr[succn] == bbn)
1339                       {
1340                         if ((large = too_large (succn, &num_bbs, &num_insns)))
1341                           break;
1342                       }
1343                   }
1344
1345               if (large)
1346                 /* If the region is too_large, then wrap every block of
1347                    the region into single block region.
1348                    Here we wrap region head only.  Other blocks are
1349                    processed in the below cycle.  */
1350                 {
1351                   RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
1352                   nr_regions++;
1353                 }
1354
1355               num_bbs = 1;
1356
1357               for (j = i - 1; j >= 0; j--)
1358                 {
1359                   int succn = order[j];
1360
1361                   if (max_hdr[succn] == bbn)
1362                     /* This cycle iterates over all basic blocks, that
1363                        are supposed to be in the region with head BBN,
1364                        and wraps them into that region (or in single
1365                        block region).  */
1366                     {
1367                       gcc_assert (degree[succn] == 0);
1368
1369                       degree[succn] = -1;
1370                       rgn_bb_table[idx] = succn;
1371                       BLOCK_TO_BB (succn) = large ? 0 : num_bbs++;
1372                       CONTAINING_RGN (succn) = nr_regions;
1373
1374                       if (large)
1375                         /* Wrap SUCCN into single block region.  */
1376                         {
1377                           RGN_BLOCKS (nr_regions) = idx;
1378                           RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
1379                           RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
1380                           RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
1381                           nr_regions++;
1382                         }
1383
1384                       idx++;
1385
1386                       FOR_EACH_EDGE (e, ei,
1387                                      BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, succn)->succs)
1388                         if (e->dest != EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1389                           degree[e->dest->index]--;
1390                     }
1391                 }
1392
1393               if (!large)
1394                 {
1395                   RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = num_bbs;
1396                   nr_regions++;
1397                 }
1398             }
1399         }
1400
1401       if (sched_verbose >= 6)
1402         {
1403           int *s2, s2_sz;
1404
1405           /* Get the new statistics and print the comparison with the
1406              one before calling this function.  */
1407           s2_sz = gather_region_statistics (&s2);
1408           print_region_statistics (s1, s1_sz, s2, s2_sz);
1409           free (s1);
1410           free (s2);
1411         }
1412     }
1413
1414   free (order);
1415   free (max_hdr);
1416
1417   *idxp = idx;
1418 }
1419
1420 /* Functions for regions scheduling information.  */
1421
1422 /* Compute dominators, probability, and potential-split-edges of bb.
1423    Assume that these values were already computed for bb's predecessors.  */
1424
1425 static void
1426 compute_dom_prob_ps (int bb)
1427 {
1428   edge_iterator in_ei;
1429   edge in_edge;
1430
1431   /* We shouldn't have any real ebbs yet.  */
1432   gcc_assert (ebb_head [bb] == bb + current_blocks);
1433
1434   if (IS_RGN_ENTRY (bb))
1435     {
1436       bitmap_set_bit (dom[bb], 0);
1437       prob[bb] = REG_BR_PROB_BASE;
1438       return;
1439     }
1440
1441   prob[bb] = 0;
1442
1443   /* Initialize dom[bb] to '111..1'.  */
1444   bitmap_ones (dom[bb]);
1445
1446   FOR_EACH_EDGE (in_edge, in_ei,
1447                  BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, BB_TO_BLOCK (bb))->preds)
1448     {
1449       int pred_bb;
1450       edge out_edge;
1451       edge_iterator out_ei;
1452
1453       if (in_edge->src == ENTRY_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
1454         continue;
1455
1456       pred_bb = BLOCK_TO_BB (in_edge->src->index);
1457       bitmap_and (dom[bb], dom[bb], dom[pred_bb]);
1458       bitmap_ior (ancestor_edges[bb],
1459                       ancestor_edges[bb], ancestor_edges[pred_bb]);
1460
1461       bitmap_set_bit (ancestor_edges[bb], EDGE_TO_BIT (in_edge));
1462
1463       bitmap_ior (pot_split[bb], pot_split[bb], pot_split[pred_bb]);
1464
1465       FOR_EACH_EDGE (out_edge, out_ei, in_edge->src->succs)
1466         bitmap_set_bit (pot_split[bb], EDGE_TO_BIT (out_edge));
1467
1468       prob[bb] += combine_probabilities (prob[pred_bb], in_edge->probability);
1469       // The rounding divide in combine_probabilities can result in an extra
1470       // probability increment propagating along 50-50 edges. Eventually when
1471       // the edges re-merge, the accumulated probability can go slightly above
1472       // REG_BR_PROB_BASE.
1473       if (prob[bb] > REG_BR_PROB_BASE)
1474         prob[bb] = REG_BR_PROB_BASE;
1475     }
1476
1477   bitmap_set_bit (dom[bb], bb);
1478   bitmap_and_compl (pot_split[bb], pot_split[bb], ancestor_edges[bb]);
1479
1480   if (sched_verbose >= 2)
1481     fprintf (sched_dump, ";;  bb_prob(%d, %d) = %3d\n", bb, BB_TO_BLOCK (bb),
1482              (100 * prob[bb]) / REG_BR_PROB_BASE);
1483 }
1484
1485 /* Functions for target info.  */
1486
1487 /* Compute in BL the list of split-edges of bb_src relatively to bb_trg.
1488    Note that bb_trg dominates bb_src.  */
1489
1490 static void
1491 split_edges (int bb_src, int bb_trg, edgelst *bl)
1492 {
1493   sbitmap src = sbitmap_alloc (SBITMAP_SIZE (pot_split[bb_src]));
1494   bitmap_copy (src, pot_split[bb_src]);
1495
1496   bitmap_and_compl (src, src, pot_split[bb_trg]);
1497   extract_edgelst (src, bl);
1498   sbitmap_free (src);
1499 }
1500
1501 /* Find the valid candidate-source-blocks for the target block TRG, compute
1502    their probability, and check if they are speculative or not.
1503    For speculative sources, compute their update-blocks and split-blocks.  */
1504
1505 static void
1506 compute_trg_info (int trg)
1507 {
1508   candidate *sp;
1509   edgelst el = { NULL, 0 };
1510   int i, j, k, update_idx;
1511   basic_block block;
1512   sbitmap visited;
1513   edge_iterator ei;
1514   edge e;
1515
1516   candidate_table = XNEWVEC (candidate, current_nr_blocks);
1517
1518   bblst_last = 0;
1519   /* bblst_table holds split blocks and update blocks for each block after
1520      the current one in the region.  split blocks and update blocks are
1521      the TO blocks of region edges, so there can be at most rgn_nr_edges
1522      of them.  */
1523   bblst_size = (current_nr_blocks - target_bb) * rgn_nr_edges;
1524   bblst_table = XNEWVEC (basic_block, bblst_size);
1525
1526   edgelst_last = 0;
1527   edgelst_table = XNEWVEC (edge, rgn_nr_edges);
1528
1529   /* Define some of the fields for the target bb as well.  */
1530   sp = candidate_table + trg;
1531   sp->is_valid = 1;
1532   sp->is_speculative = 0;
1533   sp->src_prob = REG_BR_PROB_BASE;
1534
1535   visited = sbitmap_alloc (last_basic_block_for_fn (cfun));
1536
1537   for (i = trg + 1; i < current_nr_blocks; i++)
1538     {
1539       sp = candidate_table + i;
1540
1541       sp->is_valid = IS_DOMINATED (i, trg);
1542       if (sp->is_valid)
1543         {
1544           int tf = prob[trg], cf = prob[i];
1545
1546           /* In CFGs with low probability edges TF can possibly be zero.  */
1547           sp->src_prob = (tf ? GCOV_COMPUTE_SCALE (cf, tf) : 0);
1548           sp->is_valid = (sp->src_prob >= min_spec_prob);
1549         }
1550
1551       if (sp->is_valid)
1552         {
1553           split_edges (i, trg, &el);
1554           sp->is_speculative = (el.nr_members) ? 1 : 0;
1555           if (sp->is_speculative && !flag_schedule_speculative)
1556             sp->is_valid = 0;
1557         }
1558
1559       if (sp->is_valid)
1560         {
1561           /* Compute split blocks and store them in bblst_table.
1562              The TO block of every split edge is a split block.  */
1563           sp->split_bbs.first_member = &bblst_table[bblst_last];
1564           sp->split_bbs.nr_members = el.nr_members;
1565           for (j = 0; j < el.nr_members; bblst_last++, j++)
1566             bblst_table[bblst_last] = el.first_member[j]->dest;
1567           sp->update_bbs.first_member = &bblst_table[bblst_last];
1568
1569           /* Compute update blocks and store them in bblst_table.
1570              For every split edge, look at the FROM block, and check
1571              all out edges.  For each out edge that is not a split edge,
1572              add the TO block to the update block list.  This list can end
1573              up with a lot of duplicates.  We need to weed them out to avoid
1574              overrunning the end of the bblst_table.  */
1575
1576           update_idx = 0;
1577           bitmap_clear (visited);
1578           for (j = 0; j < el.nr_members; j++)
1579             {
1580               block = el.first_member[j]->src;
1581               FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
1582                 {
1583                   if (!bitmap_bit_p (visited, e->dest->index))
1584                     {
1585                       for (k = 0; k < el.nr_members; k++)
1586                         if (e == el.first_member[k])
1587                           break;
1588
1589                       if (k >= el.nr_members)
1590                         {
1591                           bblst_table[bblst_last++] = e->dest;
1592                           bitmap_set_bit (visited, e->dest->index);
1593                           update_idx++;
1594                         }
1595                     }
1596                 }
1597             }
1598           sp->update_bbs.nr_members = update_idx;
1599
1600           /* Make sure we didn't overrun the end of bblst_table.  */
1601           gcc_assert (bblst_last <= bblst_size);
1602         }
1603       else
1604         {
1605           sp->split_bbs.nr_members = sp->update_bbs.nr_members = 0;
1606
1607           sp->is_speculative = 0;
1608           sp->src_prob = 0;
1609         }
1610     }
1611
1612   sbitmap_free (visited);
1613 }
1614
1615 /* Free the computed target info.  */
1616 static void
1617 free_trg_info (void)
1618 {
1619   free (candidate_table);
1620   free (bblst_table);
1621   free (edgelst_table);
1622 }
1623
1624 /* Print candidates info, for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
1625
1626 DEBUG_FUNCTION void
1627 debug_candidate (int i)
1628 {
1629   if (!candidate_table[i].is_valid)
1630     return;
1631
1632   if (candidate_table[i].is_speculative)
1633     {
1634       int j;
1635       fprintf (sched_dump, "src b %d bb %d speculative \n", BB_TO_BLOCK (i), i);
1636
1637       fprintf (sched_dump, "split path: ");
1638       for (j = 0; j < candidate_table[i].split_bbs.nr_members; j++)
1639         {
1640           int b = candidate_table[i].split_bbs.first_member[j]->index;
1641
1642           fprintf (sched_dump, " %d ", b);
1643         }
1644       fprintf (sched_dump, "\n");
1645
1646       fprintf (sched_dump, "update path: ");
1647       for (j = 0; j < candidate_table[i].update_bbs.nr_members; j++)
1648         {
1649           int b = candidate_table[i].update_bbs.first_member[j]->index;
1650
1651           fprintf (sched_dump, " %d ", b);
1652         }
1653       fprintf (sched_dump, "\n");
1654     }
1655   else
1656     {
1657       fprintf (sched_dump, " src %d equivalent\n", BB_TO_BLOCK (i));
1658     }
1659 }
1660
1661 /* Print candidates info, for debugging purposes.  Callable from debugger.  */
1662
1663 DEBUG_FUNCTION void
1664 debug_candidates (int trg)
1665 {
1666   int i;
1667
1668   fprintf (sched_dump, "----------- candidate table: target: b=%d bb=%d ---\n",
1669            BB_TO_BLOCK (trg), trg);
1670   for (i = trg + 1; i < current_nr_blocks; i++)
1671     debug_candidate (i);
1672 }
1673
1674 /* Functions for speculative scheduling.  */
1675
1676 static bitmap_head not_in_df;
1677
1678 /* Return 0 if x is a set of a register alive in the beginning of one
1679    of the split-blocks of src, otherwise return 1.  */
1680
1681 static int
1682 check_live_1 (int src, rtx x)
1683 {
1684   int i;
1685   int regno;
1686   rtx reg = SET_DEST (x);
1687
1688   if (reg == 0)
1689     return 1;
1690
1691   while (GET_CODE (reg) == SUBREG
1692          || GET_CODE (reg) == ZERO_EXTRACT
1693          || GET_CODE (reg) == STRICT_LOW_PART)
1694     reg = XEXP (reg, 0);
1695
1696   if (GET_CODE (reg) == PARALLEL)
1697     {
1698       int i;
1699
1700       for (i = XVECLEN (reg, 0) - 1; i >= 0; i--)
1701         if (XEXP (XVECEXP (reg, 0, i), 0) != 0)
1702           if (check_live_1 (src, XEXP (XVECEXP (reg, 0, i), 0)))
1703             return 1;
1704
1705       return 0;
1706     }
1707
1708   if (!REG_P (reg))
1709     return 1;
1710
1711   regno = REGNO (reg);
1712
1713   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER && global_regs[regno])
1714     {
1715       /* Global registers are assumed live.  */
1716       return 0;
1717     }
1718   else
1719     {
1720       if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1721         {
1722           /* Check for hard registers.  */
1723           int j = hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (reg)];
1724           while (--j >= 0)
1725             {
1726               for (i = 0; i < candidate_table[src].split_bbs.nr_members; i++)
1727                 {
1728                   basic_block b = candidate_table[src].split_bbs.first_member[i];
1729                   int t = bitmap_bit_p (&not_in_df, b->index);
1730
1731                   /* We can have split blocks, that were recently generated.
1732                      Such blocks are always outside current region.  */
1733                   gcc_assert (!t || (CONTAINING_RGN (b->index)
1734                                      != CONTAINING_RGN (BB_TO_BLOCK (src))));
1735
1736                   if (t || REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (b), regno + j))
1737                     return 0;
1738                 }
1739             }
1740         }
1741       else
1742         {
1743           /* Check for pseudo registers.  */
1744           for (i = 0; i < candidate_table[src].split_bbs.nr_members; i++)
1745             {
1746               basic_block b = candidate_table[src].split_bbs.first_member[i];
1747               int t = bitmap_bit_p (&not_in_df, b->index);
1748
1749               gcc_assert (!t || (CONTAINING_RGN (b->index)
1750                                  != CONTAINING_RGN (BB_TO_BLOCK (src))));
1751
1752               if (t || REGNO_REG_SET_P (df_get_live_in (b), regno))
1753                 return 0;
1754             }
1755         }
1756     }
1757
1758   return 1;
1759 }
1760
1761 /* If x is a set of a register R, mark that R is alive in the beginning
1762    of every update-block of src.  */
1763
1764 static void
1765 update_live_1 (int src, rtx x)
1766 {
1767   int i;
1768   int regno;
1769   rtx reg = SET_DEST (x);
1770
1771   if (reg == 0)
1772     return;
1773
1774   while (GET_CODE (reg) == SUBREG
1775          || GET_CODE (reg) == ZERO_EXTRACT
1776          || GET_CODE (reg) == STRICT_LOW_PART)
1777     reg = XEXP (reg, 0);
1778
1779   if (GET_CODE (reg) == PARALLEL)
1780     {
1781       int i;
1782
1783       for (i = XVECLEN (reg, 0) - 1; i >= 0; i--)
1784         if (XEXP (XVECEXP (reg, 0, i), 0) != 0)
1785           update_live_1 (src, XEXP (XVECEXP (reg, 0, i), 0));
1786
1787       return;
1788     }
1789
1790   if (!REG_P (reg))
1791     return;
1792
1793   /* Global registers are always live, so the code below does not apply
1794      to them.  */
1795
1796   regno = REGNO (reg);
1797
1798   if (! HARD_REGISTER_NUM_P (regno)
1799       || !global_regs[regno])
1800     {
1801       for (i = 0; i < candidate_table[src].update_bbs.nr_members; i++)
1802         {
1803           basic_block b = candidate_table[src].update_bbs.first_member[i];
1804
1805           if (HARD_REGISTER_NUM_P (regno))
1806             bitmap_set_range (df_get_live_in (b), regno,
1807                               hard_regno_nregs[regno][GET_MODE (reg)]);
1808           else
1809             bitmap_set_bit (df_get_live_in (b), regno);
1810         }
1811     }
1812 }
1813
1814 /* Return 1 if insn can be speculatively moved from block src to trg,
1815    otherwise return 0.  Called before first insertion of insn to
1816    ready-list or before the scheduling.  */
1817
1818 static int
1819 check_live (rtx_insn *insn, int src)
1820 {
1821   /* Find the registers set by instruction.  */
1822   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1823       || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
1824     return check_live_1 (src, PATTERN (insn));
1825   else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
1826     {
1827       int j;
1828       for (j = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; j >= 0; j--)
1829         if ((GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)) == SET
1830              || GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)) == CLOBBER)
1831             && !check_live_1 (src, XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)))
1832           return 0;
1833
1834       return 1;
1835     }
1836
1837   return 1;
1838 }
1839
1840 /* Update the live registers info after insn was moved speculatively from
1841    block src to trg.  */
1842
1843 static void
1844 update_live (rtx insn, int src)
1845 {
1846   /* Find the registers set by instruction.  */
1847   if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == SET
1848       || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER)
1849     update_live_1 (src, PATTERN (insn));
1850   else if (GET_CODE (PATTERN (insn)) == PARALLEL)
1851     {
1852       int j;
1853       for (j = XVECLEN (PATTERN (insn), 0) - 1; j >= 0; j--)
1854         if (GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)) == SET
1855             || GET_CODE (XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j)) == CLOBBER)
1856           update_live_1 (src, XVECEXP (PATTERN (insn), 0, j));
1857     }
1858 }
1859
1860 /* Nonzero if block bb_to is equal to, or reachable from block bb_from.  */
1861 #define IS_REACHABLE(bb_from, bb_to)                                    \
1862   (bb_from == bb_to                                                     \
1863    || IS_RGN_ENTRY (bb_from)                                            \
1864    || (bitmap_bit_p (ancestor_edges[bb_to],                                     \
1865          EDGE_TO_BIT (single_pred_edge (BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, \
1866                                                             BB_TO_BLOCK (bb_from)))))))
1867
1868 /* Turns on the fed_by_spec_load flag for insns fed by load_insn.  */
1869
1870 static void
1871 set_spec_fed (rtx load_insn)
1872 {
1873   sd_iterator_def sd_it;
1874   dep_t dep;
1875
1876   FOR_EACH_DEP (load_insn, SD_LIST_FORW, sd_it, dep)
1877     if (DEP_TYPE (dep) == REG_DEP_TRUE)
1878       FED_BY_SPEC_LOAD (DEP_CON (dep)) = 1;
1879 }
1880
1881 /* On the path from the insn to load_insn_bb, find a conditional
1882 branch depending on insn, that guards the speculative load.  */
1883
1884 static int
1885 find_conditional_protection (rtx insn, int load_insn_bb)
1886 {
1887   sd_iterator_def sd_it;
1888   dep_t dep;
1889
1890   /* Iterate through DEF-USE forward dependences.  */
1891   FOR_EACH_DEP (insn, SD_LIST_FORW, sd_it, dep)
1892     {
1893       rtx_insn *next = DEP_CON (dep);
1894
1895       if ((CONTAINING_RGN (BLOCK_NUM (next)) ==
1896            CONTAINING_RGN (BB_TO_BLOCK (load_insn_bb)))
1897           && IS_REACHABLE (INSN_BB (next), load_insn_bb)
1898           && load_insn_bb != INSN_BB (next)
1899           && DEP_TYPE (dep) == REG_DEP_TRUE
1900           && (JUMP_P (next)
1901               || find_conditional_protection (next, load_insn_bb)))
1902         return 1;
1903     }
1904   return 0;
1905 }                               /* find_conditional_protection */
1906
1907 /* Returns 1 if the same insn1 that participates in the computation
1908    of load_insn's address is feeding a conditional branch that is
1909    guarding on load_insn. This is true if we find two DEF-USE
1910    chains:
1911    insn1 -> ... -> conditional-branch
1912    insn1 -> ... -> load_insn,
1913    and if a flow path exists:
1914    insn1 -> ... -> conditional-branch -> ... -> load_insn,
1915    and if insn1 is on the path
1916    region-entry -> ... -> bb_trg -> ... load_insn.
1917
1918    Locate insn1 by climbing on INSN_BACK_DEPS from load_insn.
1919    Locate the branch by following INSN_FORW_DEPS from insn1.  */
1920
1921 static int
1922 is_conditionally_protected (rtx load_insn, int bb_src, int bb_trg)
1923 {
1924   sd_iterator_def sd_it;
1925   dep_t dep;
1926
1927   FOR_EACH_DEP (load_insn, SD_LIST_BACK, sd_it, dep)
1928     {
1929       rtx_insn *insn1 = DEP_PRO (dep);
1930
1931       /* Must be a DEF-USE dependence upon non-branch.  */
1932       if (DEP_TYPE (dep) != REG_DEP_TRUE
1933           || JUMP_P (insn1))
1934         continue;
1935
1936       /* Must exist a path: region-entry -> ... -> bb_trg -> ... load_insn.  */
1937       if (INSN_BB (insn1) == bb_src
1938           || (CONTAINING_RGN (BLOCK_NUM (insn1))
1939               != CONTAINING_RGN (BB_TO_BLOCK (bb_src)))
1940           || (!IS_REACHABLE (bb_trg, INSN_BB (insn1))
1941               && !IS_REACHABLE (INSN_BB (insn1), bb_trg)))
1942         continue;
1943
1944       /* Now search for the conditional-branch.  */
1945       if (find_conditional_protection (insn1, bb_src))
1946         return 1;
1947
1948       /* Recursive step: search another insn1, "above" current insn1.  */
1949       return is_conditionally_protected (insn1, bb_src, bb_trg);
1950     }
1951
1952   /* The chain does not exist.  */
1953   return 0;
1954 }                               /* is_conditionally_protected */
1955
1956 /* Returns 1 if a clue for "similar load" 'insn2' is found, and hence
1957    load_insn can move speculatively from bb_src to bb_trg.  All the
1958    following must hold:
1959
1960    (1) both loads have 1 base register (PFREE_CANDIDATEs).
1961    (2) load_insn and load1 have a def-use dependence upon
1962    the same insn 'insn1'.
1963    (3) either load2 is in bb_trg, or:
1964    - there's only one split-block, and
1965    - load1 is on the escape path, and
1966
1967    From all these we can conclude that the two loads access memory
1968    addresses that differ at most by a constant, and hence if moving
1969    load_insn would cause an exception, it would have been caused by
1970    load2 anyhow.  */
1971
1972 static int
1973 is_pfree (rtx load_insn, int bb_src, int bb_trg)
1974 {
1975   sd_iterator_def back_sd_it;
1976   dep_t back_dep;
1977   candidate *candp = candidate_table + bb_src;
1978
1979   if (candp->split_bbs.nr_members != 1)
1980     /* Must have exactly one escape block.  */
1981     return 0;
1982
1983   FOR_EACH_DEP (load_insn, SD_LIST_BACK, back_sd_it, back_dep)
1984     {
1985       rtx_insn *insn1 = DEP_PRO (back_dep);
1986
1987       if (DEP_TYPE (back_dep) == REG_DEP_TRUE)
1988         /* Found a DEF-USE dependence (insn1, load_insn).  */
1989         {
1990           sd_iterator_def fore_sd_it;
1991           dep_t fore_dep;
1992
1993           FOR_EACH_DEP (insn1, SD_LIST_FORW, fore_sd_it, fore_dep)
1994             {
1995               rtx_insn *insn2 = DEP_CON (fore_dep);
1996
1997               if (DEP_TYPE (fore_dep) == REG_DEP_TRUE)
1998                 {
1999                   /* Found a DEF-USE dependence (insn1, insn2).  */
2000                   if (haifa_classify_insn (insn2) != PFREE_CANDIDATE)
2001                     /* insn2 not guaranteed to be a 1 base reg load.  */
2002                     continue;
2003
2004                   if (INSN_BB (insn2) == bb_trg)
2005                     /* insn2 is the similar load, in the target block.  */
2006                     return 1;
2007
2008                   if (*(candp->split_bbs.first_member) == BLOCK_FOR_INSN (insn2))
2009                     /* insn2 is a similar load, in a split-block.  */
2010                     return 1;
2011                 }
2012             }
2013         }
2014     }
2015
2016   /* Couldn't find a similar load.  */
2017   return 0;
2018 }                               /* is_pfree */
2019
2020 /* Return 1 if load_insn is prisky (i.e. if load_insn is fed by
2021    a load moved speculatively, or if load_insn is protected by
2022    a compare on load_insn's address).  */
2023
2024 static int
2025 is_prisky (rtx load_insn, int bb_src, int bb_trg)
2026 {
2027   if (FED_BY_SPEC_LOAD (load_insn))
2028     return 1;
2029
2030   if (sd_lists_empty_p (load_insn, SD_LIST_BACK))
2031     /* Dependence may 'hide' out of the region.  */
2032     return 1;
2033
2034   if (is_conditionally_protected (load_insn, bb_src, bb_trg))
2035     return 1;
2036
2037   return 0;
2038 }
2039
2040 /* Insn is a candidate to be moved speculatively from bb_src to bb_trg.
2041    Return 1 if insn is exception-free (and the motion is valid)
2042    and 0 otherwise.  */
2043
2044 static int
2045 is_exception_free (rtx insn, int bb_src, int bb_trg)
2046 {
2047   int insn_class = haifa_classify_insn (insn);
2048
2049   /* Handle non-load insns.  */
2050   switch (insn_class)
2051     {
2052     case TRAP_FREE:
2053       return 1;
2054     case TRAP_RISKY:
2055       return 0;
2056     default:;
2057     }
2058
2059   /* Handle loads.  */
2060   if (!flag_schedule_speculative_load)
2061     return 0;
2062   IS_LOAD_INSN (insn) = 1;
2063   switch (insn_class)
2064     {
2065     case IFREE:
2066       return (1);
2067     case IRISKY:
2068       return 0;
2069     case PFREE_CANDIDATE:
2070       if (is_pfree (insn, bb_src, bb_trg))
2071         return 1;
2072       /* Don't 'break' here: PFREE-candidate is also PRISKY-candidate.  */
2073     case PRISKY_CANDIDATE:
2074       if (!flag_schedule_speculative_load_dangerous
2075           || is_prisky (insn, bb_src, bb_trg))
2076         return 0;
2077       break;
2078     default:;
2079     }
2080
2081   return flag_schedule_speculative_load_dangerous;
2082 }
2083 \f
2084 /* The number of insns from the current block scheduled so far.  */
2085 static int sched_target_n_insns;
2086 /* The number of insns from the current block to be scheduled in total.  */
2087 static int target_n_insns;
2088 /* The number of insns from the entire region scheduled so far.  */
2089 static int sched_n_insns;
2090
2091 /* Implementations of the sched_info functions for region scheduling.  */
2092 static void init_ready_list (void);
2093 static int can_schedule_ready_p (rtx_insn *);
2094 static void begin_schedule_ready (rtx_insn *);
2095 static ds_t new_ready (rtx_insn *, ds_t);
2096 static int schedule_more_p (void);
2097 static const char *rgn_print_insn (const rtx_insn *, int);
2098 static int rgn_rank (rtx_insn *, rtx_insn *);
2099 static void compute_jump_reg_dependencies (rtx, regset);
2100
2101 /* Functions for speculative scheduling.  */
2102 static void rgn_add_remove_insn (rtx_insn *, int);
2103 static void rgn_add_block (basic_block, basic_block);
2104 static void rgn_fix_recovery_cfg (int, int, int);
2105 static basic_block advance_target_bb (basic_block, rtx_insn *);
2106
2107 /* Return nonzero if there are more insns that should be scheduled.  */
2108
2109 static int
2110 schedule_more_p (void)
2111 {
2112   return sched_target_n_insns < target_n_insns;
2113 }
2114
2115 /* Add all insns that are initially ready to the ready list READY.  Called
2116    once before scheduling a set of insns.  */
2117
2118 static void
2119 init_ready_list (void)
2120 {
2121   rtx_insn *prev_head = current_sched_info->prev_head;
2122   rtx_insn *next_tail = current_sched_info->next_tail;
2123   int bb_src;
2124   rtx_insn *insn;
2125
2126   target_n_insns = 0;
2127   sched_target_n_insns = 0;
2128   sched_n_insns = 0;
2129
2130   /* Print debugging information.  */
2131   if (sched_verbose >= 5)
2132     debug_rgn_dependencies (target_bb);
2133
2134   /* Prepare current target block info.  */
2135   if (current_nr_blocks > 1)
2136     compute_trg_info (target_bb);
2137
2138   /* Initialize ready list with all 'ready' insns in target block.
2139      Count number of insns in the target block being scheduled.  */
2140   for (insn = NEXT_INSN (prev_head); insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
2141     {
2142       gcc_assert (TODO_SPEC (insn) == HARD_DEP || TODO_SPEC (insn) == DEP_POSTPONED);
2143       TODO_SPEC (insn) = HARD_DEP;
2144       try_ready (insn);
2145       target_n_insns++;
2146
2147       gcc_assert (!(TODO_SPEC (insn) & BEGIN_CONTROL));
2148     }
2149
2150   /* Add to ready list all 'ready' insns in valid source blocks.
2151      For speculative insns, check-live, exception-free, and
2152      issue-delay.  */
2153   for (bb_src = target_bb + 1; bb_src < current_nr_blocks; bb_src++)
2154     if (IS_VALID (bb_src))
2155       {
2156         rtx_insn *src_head;
2157         rtx_insn *src_next_tail;
2158         rtx_insn *tail, *head;
2159
2160         get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb_src), EBB_LAST_BB (bb_src),
2161                            &head, &tail);
2162         src_next_tail = NEXT_INSN (tail);
2163         src_head = head;
2164
2165         for (insn = src_head; insn != src_next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
2166           if (INSN_P (insn))
2167             {
2168               gcc_assert (TODO_SPEC (insn) == HARD_DEP || TODO_SPEC (insn) == DEP_POSTPONED);
2169               TODO_SPEC (insn) = HARD_DEP;
2170               try_ready (insn);
2171             }
2172       }
2173 }
2174
2175 /* Called after taking INSN from the ready list.  Returns nonzero if this
2176    insn can be scheduled, nonzero if we should silently discard it.  */
2177
2178 static int
2179 can_schedule_ready_p (rtx_insn *insn)
2180 {
2181   /* An interblock motion?  */
2182   if (INSN_BB (insn) != target_bb
2183       && IS_SPECULATIVE_INSN (insn)
2184       && !check_live (insn, INSN_BB (insn)))
2185     return 0;
2186   else
2187     return 1;
2188 }
2189
2190 /* Updates counter and other information.  Split from can_schedule_ready_p ()
2191    because when we schedule insn speculatively then insn passed to
2192    can_schedule_ready_p () differs from the one passed to
2193    begin_schedule_ready ().  */
2194 static void
2195 begin_schedule_ready (rtx_insn *insn)
2196 {
2197   /* An interblock motion?  */
2198   if (INSN_BB (insn) != target_bb)
2199     {
2200       if (IS_SPECULATIVE_INSN (insn))
2201         {
2202           gcc_assert (check_live (insn, INSN_BB (insn)));
2203
2204           update_live (insn, INSN_BB (insn));
2205
2206           /* For speculative load, mark insns fed by it.  */
2207           if (IS_LOAD_INSN (insn) || FED_BY_SPEC_LOAD (insn))
2208             set_spec_fed (insn);
2209
2210           nr_spec++;
2211         }
2212       nr_inter++;
2213     }
2214   else
2215     {
2216       /* In block motion.  */
2217       sched_target_n_insns++;
2218     }
2219   sched_n_insns++;
2220 }
2221
2222 /* Called after INSN has all its hard dependencies resolved and the speculation
2223    of type TS is enough to overcome them all.
2224    Return nonzero if it should be moved to the ready list or the queue, or zero
2225    if we should silently discard it.  */
2226 static ds_t
2227 new_ready (rtx_insn *next, ds_t ts)
2228 {
2229   if (INSN_BB (next) != target_bb)
2230     {
2231       int not_ex_free = 0;
2232
2233       /* For speculative insns, before inserting to ready/queue,
2234          check live, exception-free, and issue-delay.  */
2235       if (!IS_VALID (INSN_BB (next))
2236           || CANT_MOVE (next)
2237           || (IS_SPECULATIVE_INSN (next)
2238               && ((recog_memoized (next) >= 0
2239                    && min_insn_conflict_delay (curr_state, next, next)
2240                    > PARAM_VALUE (PARAM_MAX_SCHED_INSN_CONFLICT_DELAY))
2241                   || IS_SPECULATION_CHECK_P (next)
2242                   || !check_live (next, INSN_BB (next))
2243                   || (not_ex_free = !is_exception_free (next, INSN_BB (next),
2244                                                         target_bb)))))
2245         {
2246           if (not_ex_free
2247               /* We are here because is_exception_free () == false.
2248                  But we possibly can handle that with control speculation.  */
2249               && sched_deps_info->generate_spec_deps
2250               && spec_info->mask & BEGIN_CONTROL)
2251             {
2252               ds_t new_ds;
2253
2254               /* Add control speculation to NEXT's dependency type.  */
2255               new_ds = set_dep_weak (ts, BEGIN_CONTROL, MAX_DEP_WEAK);
2256
2257               /* Check if NEXT can be speculated with new dependency type.  */
2258               if (sched_insn_is_legitimate_for_speculation_p (next, new_ds))
2259                 /* Here we got new control-speculative instruction.  */
2260                 ts = new_ds;
2261               else
2262                 /* NEXT isn't ready yet.  */
2263                 ts = DEP_POSTPONED;
2264             }
2265           else
2266             /* NEXT isn't ready yet.  */
2267             ts = DEP_POSTPONED;
2268         }
2269     }
2270
2271   return ts;
2272 }
2273
2274 /* Return a string that contains the insn uid and optionally anything else
2275    necessary to identify this insn in an output.  It's valid to use a
2276    static buffer for this.  The ALIGNED parameter should cause the string
2277    to be formatted so that multiple output lines will line up nicely.  */
2278
2279 static const char *
2280 rgn_print_insn (const rtx_insn *insn, int aligned)
2281 {
2282   static char tmp[80];
2283
2284   if (aligned)
2285     sprintf (tmp, "b%3d: i%4d", INSN_BB (insn), INSN_UID (insn));
2286   else
2287     {
2288       if (current_nr_blocks > 1 && INSN_BB (insn) != target_bb)
2289         sprintf (tmp, "%d/b%d", INSN_UID (insn), INSN_BB (insn));
2290       else
2291         sprintf (tmp, "%d", INSN_UID (insn));
2292     }
2293   return tmp;
2294 }
2295
2296 /* Compare priority of two insns.  Return a positive number if the second
2297    insn is to be preferred for scheduling, and a negative one if the first
2298    is to be preferred.  Zero if they are equally good.  */
2299
2300 static int
2301 rgn_rank (rtx_insn *insn1, rtx_insn *insn2)
2302 {
2303   /* Some comparison make sense in interblock scheduling only.  */
2304   if (INSN_BB (insn1) != INSN_BB (insn2))
2305     {
2306       int spec_val, prob_val;
2307
2308       /* Prefer an inblock motion on an interblock motion.  */
2309       if ((INSN_BB (insn2) == target_bb) && (INSN_BB (insn1) != target_bb))
2310         return 1;
2311       if ((INSN_BB (insn1) == target_bb) && (INSN_BB (insn2) != target_bb))
2312         return -1;
2313
2314       /* Prefer a useful motion on a speculative one.  */
2315       spec_val = IS_SPECULATIVE_INSN (insn1) - IS_SPECULATIVE_INSN (insn2);
2316       if (spec_val)
2317         return spec_val;
2318
2319       /* Prefer a more probable (speculative) insn.  */
2320       prob_val = INSN_PROBABILITY (insn2) - INSN_PROBABILITY (insn1);
2321       if (prob_val)
2322         return prob_val;
2323     }
2324   return 0;
2325 }
2326
2327 /* NEXT is an instruction that depends on INSN (a backward dependence);
2328    return nonzero if we should include this dependence in priority
2329    calculations.  */
2330
2331 int
2332 contributes_to_priority (rtx_insn *next, rtx_insn *insn)
2333 {
2334   /* NEXT and INSN reside in one ebb.  */
2335   return BLOCK_TO_BB (BLOCK_NUM (next)) == BLOCK_TO_BB (BLOCK_NUM (insn));
2336 }
2337
2338 /* INSN is a JUMP_INSN.  Store the set of registers that must be
2339    considered as used by this jump in USED.  */
2340
2341 static void
2342 compute_jump_reg_dependencies (rtx insn ATTRIBUTE_UNUSED,
2343                                regset used ATTRIBUTE_UNUSED)
2344 {
2345   /* Nothing to do here, since we postprocess jumps in
2346      add_branch_dependences.  */
2347 }
2348
2349 /* This variable holds common_sched_info hooks and data relevant to
2350    the interblock scheduler.  */
2351 static struct common_sched_info_def rgn_common_sched_info;
2352
2353
2354 /* This holds data for the dependence analysis relevant to
2355    the interblock scheduler.  */
2356 static struct sched_deps_info_def rgn_sched_deps_info;
2357
2358 /* This holds constant data used for initializing the above structure
2359    for the Haifa scheduler.  */
2360 static const struct sched_deps_info_def rgn_const_sched_deps_info =
2361   {
2362     compute_jump_reg_dependencies,
2363     NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
2364     0, 0, 0
2365   };
2366
2367 /* Same as above, but for the selective scheduler.  */
2368 static const struct sched_deps_info_def rgn_const_sel_sched_deps_info =
2369   {
2370     compute_jump_reg_dependencies,
2371     NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL,
2372     0, 0, 0
2373   };
2374
2375 /* Return true if scheduling INSN will trigger finish of scheduling
2376    current block.  */
2377 static bool
2378 rgn_insn_finishes_block_p (rtx_insn *insn)
2379 {
2380   if (INSN_BB (insn) == target_bb
2381       && sched_target_n_insns + 1 == target_n_insns)
2382     /* INSN is the last not-scheduled instruction in the current block.  */
2383     return true;
2384
2385   return false;
2386 }
2387
2388 /* Used in schedule_insns to initialize current_sched_info for scheduling
2389    regions (or single basic blocks).  */
2390
2391 static const struct haifa_sched_info rgn_const_sched_info =
2392 {
2393   init_ready_list,
2394   can_schedule_ready_p,
2395   schedule_more_p,
2396   new_ready,
2397   rgn_rank,
2398   rgn_print_insn,
2399   contributes_to_priority,
2400   rgn_insn_finishes_block_p,
2401
2402   NULL, NULL,
2403   NULL, NULL,
2404   0, 0,
2405
2406   rgn_add_remove_insn,
2407   begin_schedule_ready,
2408   NULL,
2409   advance_target_bb,
2410   NULL, NULL,
2411   SCHED_RGN
2412 };
2413
2414 /* This variable holds the data and hooks needed to the Haifa scheduler backend
2415    for the interblock scheduler frontend.  */
2416 static struct haifa_sched_info rgn_sched_info;
2417
2418 /* Returns maximum priority that an insn was assigned to.  */
2419
2420 int
2421 get_rgn_sched_max_insns_priority (void)
2422 {
2423   return rgn_sched_info.sched_max_insns_priority;
2424 }
2425
2426 /* Determine if PAT sets a TARGET_CLASS_LIKELY_SPILLED_P register.  */
2427
2428 static bool
2429 sets_likely_spilled (rtx pat)
2430 {
2431   bool ret = false;
2432   note_stores (pat, sets_likely_spilled_1, &ret);
2433   return ret;
2434 }
2435
2436 static void
2437 sets_likely_spilled_1 (rtx x, const_rtx pat, void *data)
2438 {
2439   bool *ret = (bool *) data;
2440
2441   if (GET_CODE (pat) == SET
2442       && REG_P (x)
2443       && HARD_REGISTER_P (x)
2444       && targetm.class_likely_spilled_p (REGNO_REG_CLASS (REGNO (x))))
2445     *ret = true;
2446 }
2447
2448 /* A bitmap to note insns that participate in any dependency.  Used in
2449    add_branch_dependences.  */
2450 static sbitmap insn_referenced;
2451
2452 /* Add dependences so that branches are scheduled to run last in their
2453    block.  */
2454 static void
2455 add_branch_dependences (rtx_insn *head, rtx_insn *tail)
2456 {
2457   rtx_insn *insn, *last;
2458
2459   /* For all branches, calls, uses, clobbers, cc0 setters, and instructions
2460      that can throw exceptions, force them to remain in order at the end of
2461      the block by adding dependencies and giving the last a high priority.
2462      There may be notes present, and prev_head may also be a note.
2463
2464      Branches must obviously remain at the end.  Calls should remain at the
2465      end since moving them results in worse register allocation.  Uses remain
2466      at the end to ensure proper register allocation.
2467
2468      cc0 setters remain at the end because they can't be moved away from
2469      their cc0 user.
2470
2471      Predecessors of SCHED_GROUP_P instructions at the end remain at the end.
2472
2473      COND_EXEC insns cannot be moved past a branch (see e.g. PR17808).
2474
2475      Insns setting TARGET_CLASS_LIKELY_SPILLED_P registers (usually return
2476      values) are not moved before reload because we can wind up with register
2477      allocation failures.  */
2478
2479   while (tail != head && DEBUG_INSN_P (tail))
2480     tail = PREV_INSN (tail);
2481
2482   insn = tail;
2483   last = 0;
2484   while (CALL_P (insn)
2485          || JUMP_P (insn) || JUMP_TABLE_DATA_P (insn)
2486          || (NONJUMP_INSN_P (insn)
2487              && (GET_CODE (PATTERN (insn)) == USE
2488                  || GET_CODE (PATTERN (insn)) == CLOBBER
2489                  || can_throw_internal (insn)
2490 #ifdef HAVE_cc0
2491                  || sets_cc0_p (PATTERN (insn))
2492 #endif
2493                  || (!reload_completed
2494                      && sets_likely_spilled (PATTERN (insn)))))
2495          || NOTE_P (insn)
2496          || (last != 0 && SCHED_GROUP_P (last)))
2497     {
2498       if (!NOTE_P (insn))
2499         {
2500           if (last != 0
2501               && sd_find_dep_between (insn, last, false) == NULL)
2502             {
2503               if (! sched_insns_conditions_mutex_p (last, insn))
2504                 add_dependence (last, insn, REG_DEP_ANTI);
2505               bitmap_set_bit (insn_referenced, INSN_LUID (insn));
2506             }
2507
2508           CANT_MOVE (insn) = 1;
2509
2510           last = insn;
2511         }
2512
2513       /* Don't overrun the bounds of the basic block.  */
2514       if (insn == head)
2515         break;
2516
2517       do
2518         insn = PREV_INSN (insn);
2519       while (insn != head && DEBUG_INSN_P (insn));
2520     }
2521
2522   /* Make sure these insns are scheduled last in their block.  */
2523   insn = last;
2524   if (insn != 0)
2525     while (insn != head)
2526       {
2527         insn = prev_nonnote_insn (insn);
2528
2529         if (bitmap_bit_p (insn_referenced, INSN_LUID (insn))
2530             || DEBUG_INSN_P (insn))
2531           continue;
2532
2533         if (! sched_insns_conditions_mutex_p (last, insn))
2534           add_dependence (last, insn, REG_DEP_ANTI);
2535       }
2536
2537   if (!targetm.have_conditional_execution ())
2538     return;
2539
2540   /* Finally, if the block ends in a jump, and we are doing intra-block
2541      scheduling, make sure that the branch depends on any COND_EXEC insns
2542      inside the block to avoid moving the COND_EXECs past the branch insn.
2543
2544      We only have to do this after reload, because (1) before reload there
2545      are no COND_EXEC insns, and (2) the region scheduler is an intra-block
2546      scheduler after reload.
2547
2548      FIXME: We could in some cases move COND_EXEC insns past the branch if
2549      this scheduler would be a little smarter.  Consider this code:
2550
2551                 T = [addr]
2552         C  ?    addr += 4
2553         !C ?    X += 12
2554         C  ?    T += 1
2555         C  ?    jump foo
2556
2557      On a target with a one cycle stall on a memory access the optimal
2558      sequence would be:
2559
2560                 T = [addr]
2561         C  ?    addr += 4
2562         C  ?    T += 1
2563         C  ?    jump foo
2564         !C ?    X += 12
2565
2566      We don't want to put the 'X += 12' before the branch because it just
2567      wastes a cycle of execution time when the branch is taken.
2568
2569      Note that in the example "!C" will always be true.  That is another
2570      possible improvement for handling COND_EXECs in this scheduler: it
2571      could remove always-true predicates.  */
2572
2573   if (!reload_completed || ! (JUMP_P (tail) || JUMP_TABLE_DATA_P (tail)))
2574     return;
2575
2576   insn = tail;
2577   while (insn != head)
2578     {
2579       insn = PREV_INSN (insn);
2580
2581       /* Note that we want to add this dependency even when
2582          sched_insns_conditions_mutex_p returns true.  The whole point
2583          is that we _want_ this dependency, even if these insns really
2584          are independent.  */
2585       if (INSN_P (insn) && GET_CODE (PATTERN (insn)) == COND_EXEC)
2586         add_dependence (tail, insn, REG_DEP_ANTI);
2587     }
2588 }
2589
2590 /* Data structures for the computation of data dependences in a regions.  We
2591    keep one `deps' structure for every basic block.  Before analyzing the
2592    data dependences for a bb, its variables are initialized as a function of
2593    the variables of its predecessors.  When the analysis for a bb completes,
2594    we save the contents to the corresponding bb_deps[bb] variable.  */
2595
2596 static struct deps_desc *bb_deps;
2597
2598 static void
2599 concat_insn_mem_list (rtx_insn_list *copy_insns,
2600                       rtx_expr_list *copy_mems,
2601                       rtx_insn_list **old_insns_p,
2602                       rtx_expr_list **old_mems_p)
2603 {
2604   rtx_insn_list *new_insns = *old_insns_p;
2605   rtx_expr_list *new_mems = *old_mems_p;
2606
2607   while (copy_insns)
2608     {
2609       new_insns = alloc_INSN_LIST (copy_insns->insn (), new_insns);
2610       new_mems = alloc_EXPR_LIST (VOIDmode, copy_mems->element (), new_mems);
2611       copy_insns = copy_insns->next ();
2612       copy_mems = copy_mems->next ();
2613     }
2614
2615   *old_insns_p = new_insns;
2616   *old_mems_p = new_mems;
2617 }
2618
2619 /* Join PRED_DEPS to the SUCC_DEPS.  */
2620 void
2621 deps_join (struct deps_desc *succ_deps, struct deps_desc *pred_deps)
2622 {
2623   unsigned reg;
2624   reg_set_iterator rsi;
2625
2626   /* The reg_last lists are inherited by successor.  */
2627   EXECUTE_IF_SET_IN_REG_SET (&pred_deps->reg_last_in_use, 0, reg, rsi)
2628     {
2629       struct deps_reg *pred_rl = &pred_deps->reg_last[reg];
2630       struct deps_reg *succ_rl = &succ_deps->reg_last[reg];
2631
2632       succ_rl->uses = concat_INSN_LIST (pred_rl->uses, succ_rl->uses);
2633       succ_rl->sets = concat_INSN_LIST (pred_rl->sets, succ_rl->sets);
2634       succ_rl->implicit_sets
2635         = concat_INSN_LIST (pred_rl->implicit_sets, succ_rl->implicit_sets);
2636       succ_rl->clobbers = concat_INSN_LIST (pred_rl->clobbers,
2637                                             succ_rl->clobbers);
2638       succ_rl->uses_length += pred_rl->uses_length;
2639       succ_rl->clobbers_length += pred_rl->clobbers_length;
2640     }
2641   IOR_REG_SET (&succ_deps->reg_last_in_use, &pred_deps->reg_last_in_use);
2642
2643   /* Mem read/write lists are inherited by successor.  */
2644   concat_insn_mem_list (pred_deps->pending_read_insns,
2645                         pred_deps->pending_read_mems,
2646                         &succ_deps->pending_read_insns,
2647                         &succ_deps->pending_read_mems);
2648   concat_insn_mem_list (pred_deps->pending_write_insns,
2649                         pred_deps->pending_write_mems,
2650                         &succ_deps->pending_write_insns,
2651                         &succ_deps->pending_write_mems);
2652
2653   succ_deps->pending_jump_insns
2654     = concat_INSN_LIST (pred_deps->pending_jump_insns,
2655                         succ_deps->pending_jump_insns);
2656   succ_deps->last_pending_memory_flush
2657     = concat_INSN_LIST (pred_deps->last_pending_memory_flush,
2658                         succ_deps->last_pending_memory_flush);
2659
2660   succ_deps->pending_read_list_length += pred_deps->pending_read_list_length;
2661   succ_deps->pending_write_list_length += pred_deps->pending_write_list_length;
2662   succ_deps->pending_flush_length += pred_deps->pending_flush_length;
2663
2664   /* last_function_call is inherited by successor.  */
2665   succ_deps->last_function_call
2666     = concat_INSN_LIST (pred_deps->last_function_call,
2667                         succ_deps->last_function_call);
2668
2669   /* last_function_call_may_noreturn is inherited by successor.  */
2670   succ_deps->last_function_call_may_noreturn
2671     = concat_INSN_LIST (pred_deps->last_function_call_may_noreturn,
2672                         succ_deps->last_function_call_may_noreturn);
2673
2674   /* sched_before_next_call is inherited by successor.  */
2675   succ_deps->sched_before_next_call
2676     = concat_INSN_LIST (pred_deps->sched_before_next_call,
2677                         succ_deps->sched_before_next_call);
2678 }
2679
2680 /* After computing the dependencies for block BB, propagate the dependencies
2681    found in TMP_DEPS to the successors of the block.  */
2682 static void
2683 propagate_deps (int bb, struct deps_desc *pred_deps)
2684 {
2685   basic_block block = BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun, BB_TO_BLOCK (bb));
2686   edge_iterator ei;
2687   edge e;
2688
2689   /* bb's structures are inherited by its successors.  */
2690   FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
2691     {
2692       /* Only bbs "below" bb, in the same region, are interesting.  */
2693       if (e->dest == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun)
2694           || CONTAINING_RGN (block->index) != CONTAINING_RGN (e->dest->index)
2695           || BLOCK_TO_BB (e->dest->index) <= bb)
2696         continue;
2697
2698       deps_join (bb_deps + BLOCK_TO_BB (e->dest->index), pred_deps);
2699     }
2700
2701   /* These lists should point to the right place, for correct
2702      freeing later.  */
2703   bb_deps[bb].pending_read_insns = pred_deps->pending_read_insns;
2704   bb_deps[bb].pending_read_mems = pred_deps->pending_read_mems;
2705   bb_deps[bb].pending_write_insns = pred_deps->pending_write_insns;
2706   bb_deps[bb].pending_write_mems = pred_deps->pending_write_mems;
2707   bb_deps[bb].pending_jump_insns = pred_deps->pending_jump_insns;
2708
2709   /* Can't allow these to be freed twice.  */
2710   pred_deps->pending_read_insns = 0;
2711   pred_deps->pending_read_mems = 0;
2712   pred_deps->pending_write_insns = 0;
2713   pred_deps->pending_write_mems = 0;
2714   pred_deps->pending_jump_insns = 0;
2715 }
2716
2717 /* Compute dependences inside bb.  In a multiple blocks region:
2718    (1) a bb is analyzed after its predecessors, and (2) the lists in
2719    effect at the end of bb (after analyzing for bb) are inherited by
2720    bb's successors.
2721
2722    Specifically for reg-reg data dependences, the block insns are
2723    scanned by sched_analyze () top-to-bottom.  Three lists are
2724    maintained by sched_analyze (): reg_last[].sets for register DEFs,
2725    reg_last[].implicit_sets for implicit hard register DEFs, and
2726    reg_last[].uses for register USEs.
2727
2728    When analysis is completed for bb, we update for its successors:
2729    ;  - DEFS[succ] = Union (DEFS [succ], DEFS [bb])
2730    ;  - IMPLICIT_DEFS[succ] = Union (IMPLICIT_DEFS [succ], IMPLICIT_DEFS [bb])
2731    ;  - USES[succ] = Union (USES [succ], DEFS [bb])
2732
2733    The mechanism for computing mem-mem data dependence is very
2734    similar, and the result is interblock dependences in the region.  */
2735
2736 static void
2737 compute_block_dependences (int bb)
2738 {
2739   rtx_insn *head, *tail;
2740   struct deps_desc tmp_deps;
2741
2742   tmp_deps = bb_deps[bb];
2743
2744   /* Do the analysis for this block.  */
2745   gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == EBB_LAST_BB (bb));
2746   get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2747
2748   sched_analyze (&tmp_deps, head, tail);
2749
2750   /* Selective scheduling handles control dependencies by itself.  */
2751   if (!sel_sched_p ())
2752     add_branch_dependences (head, tail);
2753
2754   if (current_nr_blocks > 1)
2755     propagate_deps (bb, &tmp_deps);
2756
2757   /* Free up the INSN_LISTs.  */
2758   free_deps (&tmp_deps);
2759
2760   if (targetm.sched.dependencies_evaluation_hook)
2761     targetm.sched.dependencies_evaluation_hook (head, tail);
2762 }
2763
2764 /* Free dependencies of instructions inside BB.  */
2765 static void
2766 free_block_dependencies (int bb)
2767 {
2768   rtx_insn *head;
2769   rtx_insn *tail;
2770
2771   get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2772
2773   if (no_real_insns_p (head, tail))
2774     return;
2775
2776   sched_free_deps (head, tail, true);
2777 }
2778
2779 /* Remove all INSN_LISTs and EXPR_LISTs from the pending lists and add
2780    them to the unused_*_list variables, so that they can be reused.  */
2781
2782 static void
2783 free_pending_lists (void)
2784 {
2785   int bb;
2786
2787   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
2788     {
2789       free_INSN_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_read_insns);
2790       free_INSN_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_write_insns);
2791       free_EXPR_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_read_mems);
2792       free_EXPR_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_write_mems);
2793       free_INSN_LIST_list (&bb_deps[bb].pending_jump_insns);
2794     }
2795 }
2796 \f
2797 /* Print dependences for debugging starting from FROM_BB.
2798    Callable from debugger.  */
2799 /* Print dependences for debugging starting from FROM_BB.
2800    Callable from debugger.  */
2801 DEBUG_FUNCTION void
2802 debug_rgn_dependencies (int from_bb)
2803 {
2804   int bb;
2805
2806   fprintf (sched_dump,
2807            ";;   --------------- forward dependences: ------------ \n");
2808
2809   for (bb = from_bb; bb < current_nr_blocks; bb++)
2810     {
2811       rtx_insn *head, *tail;
2812
2813       get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2814       fprintf (sched_dump, "\n;;   --- Region Dependences --- b %d bb %d \n",
2815                BB_TO_BLOCK (bb), bb);
2816
2817       debug_dependencies (head, tail);
2818     }
2819 }
2820
2821 /* Print dependencies information for instructions between HEAD and TAIL.
2822    ??? This function would probably fit best in haifa-sched.c.  */
2823 void debug_dependencies (rtx_insn *head, rtx_insn *tail)
2824 {
2825   rtx_insn *insn;
2826   rtx_insn *next_tail = NEXT_INSN (tail);
2827
2828   fprintf (sched_dump, ";;   %7s%6s%6s%6s%6s%6s%14s\n",
2829            "insn", "code", "bb", "dep", "prio", "cost",
2830            "reservation");
2831   fprintf (sched_dump, ";;   %7s%6s%6s%6s%6s%6s%14s\n",
2832            "----", "----", "--", "---", "----", "----",
2833            "-----------");
2834
2835   for (insn = head; insn != next_tail; insn = NEXT_INSN (insn))
2836     {
2837       if (! INSN_P (insn))
2838         {
2839           int n;
2840           fprintf (sched_dump, ";;   %6d ", INSN_UID (insn));
2841           if (NOTE_P (insn))
2842             {
2843               n = NOTE_KIND (insn);
2844               fprintf (sched_dump, "%s\n", GET_NOTE_INSN_NAME (n));
2845             }
2846           else
2847             fprintf (sched_dump, " {%s}\n", GET_RTX_NAME (GET_CODE (insn)));
2848           continue;
2849         }
2850
2851       fprintf (sched_dump,
2852                ";;   %s%5d%6d%6d%6d%6d%6d   ",
2853                (SCHED_GROUP_P (insn) ? "+" : " "),
2854                INSN_UID (insn),
2855                INSN_CODE (insn),
2856                BLOCK_NUM (insn),
2857                sched_emulate_haifa_p ? -1 : sd_lists_size (insn, SD_LIST_BACK),
2858                (sel_sched_p () ? (sched_emulate_haifa_p ? -1
2859                                : INSN_PRIORITY (insn))
2860                 : INSN_PRIORITY (insn)),
2861                (sel_sched_p () ? (sched_emulate_haifa_p ? -1
2862                                : insn_cost (insn))
2863                 : insn_cost (insn)));
2864
2865       if (recog_memoized (insn) < 0)
2866         fprintf (sched_dump, "nothing");
2867       else
2868         print_reservation (sched_dump, insn);
2869
2870       fprintf (sched_dump, "\t: ");
2871       {
2872         sd_iterator_def sd_it;
2873         dep_t dep;
2874
2875         FOR_EACH_DEP (insn, SD_LIST_FORW, sd_it, dep)
2876           fprintf (sched_dump, "%d%s%s ", INSN_UID (DEP_CON (dep)),
2877                    DEP_NONREG (dep) ? "n" : "",
2878                    DEP_MULTIPLE (dep) ? "m" : "");
2879       }
2880       fprintf (sched_dump, "\n");
2881     }
2882
2883   fprintf (sched_dump, "\n");
2884 }
2885 \f
2886 /* Returns true if all the basic blocks of the current region have
2887    NOTE_DISABLE_SCHED_OF_BLOCK which means not to schedule that region.  */
2888 bool
2889 sched_is_disabled_for_current_region_p (void)
2890 {
2891   int bb;
2892
2893   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
2894     if (!(BASIC_BLOCK_FOR_FN (cfun,
2895                               BB_TO_BLOCK (bb))->flags & BB_DISABLE_SCHEDULE))
2896       return false;
2897
2898   return true;
2899 }
2900
2901 /* Free all region dependencies saved in INSN_BACK_DEPS and
2902    INSN_RESOLVED_BACK_DEPS.  The Haifa scheduler does this on the fly
2903    when scheduling, so this function is supposed to be called from
2904    the selective scheduling only.  */
2905 void
2906 free_rgn_deps (void)
2907 {
2908   int bb;
2909
2910   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
2911     {
2912       rtx_insn *head, *tail;
2913
2914       gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == EBB_LAST_BB (bb));
2915       get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2916
2917       sched_free_deps (head, tail, false);
2918     }
2919 }
2920
2921 static int rgn_n_insns;
2922
2923 /* Compute insn priority for a current region.  */
2924 void
2925 compute_priorities (void)
2926 {
2927   int bb;
2928
2929   current_sched_info->sched_max_insns_priority = 0;
2930   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
2931     {
2932       rtx_insn *head, *tail;
2933
2934       gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == EBB_LAST_BB (bb));
2935       get_ebb_head_tail (EBB_FIRST_BB (bb), EBB_LAST_BB (bb), &head, &tail);
2936
2937       if (no_real_insns_p (head, tail))
2938         continue;
2939
2940       rgn_n_insns += set_priorities (head, tail);
2941     }
2942   current_sched_info->sched_max_insns_priority++;
2943 }
2944
2945 /* (Re-)initialize the arrays of DFA states at the end of each basic block.
2946
2947    SAVED_LAST_BASIC_BLOCK is the previous length of the arrays.  It must be
2948    zero for the first call to this function, to allocate the arrays for the
2949    first time.
2950
2951    This function is called once during initialization of the scheduler, and
2952    called again to resize the arrays if new basic blocks have been created,
2953    for example for speculation recovery code.  */
2954
2955 static void
2956 realloc_bb_state_array (int saved_last_basic_block)
2957 {
2958   char *old_bb_state_array = bb_state_array;
2959   size_t lbb = (size_t) last_basic_block_for_fn (cfun);
2960   size_t slbb = (size_t) saved_last_basic_block;
2961
2962   /* Nothing to do if nothing changed since the last time this was called.  */
2963   if (saved_last_basic_block == last_basic_block_for_fn (cfun))
2964     return;
2965
2966   /* The selective scheduler doesn't use the state arrays.  */
2967   if (sel_sched_p ())
2968     {
2969       gcc_assert (bb_state_array == NULL && bb_state == NULL);
2970       return;
2971     }
2972
2973   gcc_checking_assert (saved_last_basic_block == 0
2974                        || (bb_state_array != NULL && bb_state != NULL));
2975
2976   bb_state_array = XRESIZEVEC (char, bb_state_array, lbb * dfa_state_size);
2977   bb_state = XRESIZEVEC (state_t, bb_state, lbb);
2978
2979   /* If BB_STATE_ARRAY has moved, fixup all the state pointers array.
2980      Otherwise only fixup the newly allocated ones.  For the state
2981      array itself, only initialize the new entries.  */
2982   bool bb_state_array_moved = (bb_state_array != old_bb_state_array);
2983   for (size_t i = bb_state_array_moved ? 0 : slbb; i < lbb; i++)
2984     bb_state[i] = (state_t) (bb_state_array + i * dfa_state_size);
2985   for (size_t i = slbb; i < lbb; i++)
2986     state_reset (bb_state[i]);
2987 }
2988
2989 /* Free the arrays of DFA states at the end of each basic block.  */
2990
2991 static void
2992 free_bb_state_array (void)
2993 {
2994   free (bb_state_array);
2995   free (bb_state);
2996   bb_state_array = NULL;
2997   bb_state = NULL;
2998 }
2999
3000 /* Schedule a region.  A region is either an inner loop, a loop-free
3001    subroutine, or a single basic block.  Each bb in the region is
3002    scheduled after its flow predecessors.  */
3003
3004 static void
3005 schedule_region (int rgn)
3006 {
3007   int bb;
3008   int sched_rgn_n_insns = 0;
3009
3010   rgn_n_insns = 0;
3011
3012   /* Do not support register pressure sensitive scheduling for the new regions
3013      as we don't update the liveness info for them.  */
3014   if (sched_pressure != SCHED_PRESSURE_NONE
3015       && rgn >= nr_regions_initial)
3016     {
3017       free_global_sched_pressure_data ();
3018       sched_pressure = SCHED_PRESSURE_NONE;
3019     }
3020
3021   rgn_setup_region (rgn);
3022
3023   /* Don't schedule region that is marked by
3024      NOTE_DISABLE_SCHED_OF_BLOCK.  */
3025   if (sched_is_disabled_for_current_region_p ())
3026     return;
3027
3028   sched_rgn_compute_dependencies (rgn);
3029
3030   sched_rgn_local_init (rgn);
3031
3032   /* Set priorities.  */
3033   compute_priorities ();
3034
3035   sched_extend_ready_list (rgn_n_insns);
3036
3037   if (sched_pressure == SCHED_PRESSURE_WEIGHTED)
3038     {
3039       sched_init_region_reg_pressure_info ();
3040       for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3041         {
3042           basic_block first_bb, last_bb;
3043           rtx_insn *head, *tail;
3044
3045           first_bb = EBB_FIRST_BB (bb);
3046           last_bb = EBB_LAST_BB (bb);
3047
3048           get_ebb_head_tail (first_bb, last_bb, &head, &tail);
3049
3050           if (no_real_insns_p (head, tail))
3051             {
3052               gcc_assert (first_bb == last_bb);
3053               continue;
3054             }
3055           sched_setup_bb_reg_pressure_info (first_bb, PREV_INSN (head));
3056         }
3057     }
3058
3059   /* Now we can schedule all blocks.  */
3060   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3061     {
3062       basic_block first_bb, last_bb, curr_bb;
3063       rtx_insn *head, *tail;
3064
3065       first_bb = EBB_FIRST_BB (bb);
3066       last_bb = EBB_LAST_BB (bb);
3067
3068       get_ebb_head_tail (first_bb, last_bb, &head, &tail);
3069
3070       if (no_real_insns_p (head, tail))
3071         {
3072           gcc_assert (first_bb == last_bb);
3073           continue;
3074         }
3075
3076       current_sched_info->prev_head = PREV_INSN (head);
3077       current_sched_info->next_tail = NEXT_INSN (tail);
3078
3079       remove_notes (head, tail);
3080
3081       unlink_bb_notes (first_bb, last_bb);
3082
3083       target_bb = bb;
3084
3085       gcc_assert (flag_schedule_interblock || current_nr_blocks == 1);
3086       current_sched_info->queue_must_finish_empty = current_nr_blocks == 1;
3087
3088       curr_bb = first_bb;
3089       if (dbg_cnt (sched_block))
3090         {
3091           edge f;
3092           int saved_last_basic_block = last_basic_block_for_fn (cfun);
3093
3094           schedule_block (&curr_bb, bb_state[first_bb->index]);
3095           gcc_assert (EBB_FIRST_BB (bb) == first_bb);
3096           sched_rgn_n_insns += sched_n_insns;
3097           realloc_bb_state_array (saved_last_basic_block);
3098           f = find_fallthru_edge (last_bb->succs);
3099           if (f && f->probability * 100 / REG_BR_PROB_BASE >=
3100               PARAM_VALUE (PARAM_SCHED_STATE_EDGE_PROB_CUTOFF))
3101             {
3102               memcpy (bb_state[f->dest->index], curr_state,
3103                       dfa_state_size);
3104               if (sched_verbose >= 5)
3105                 fprintf (sched_dump, "saving state for edge %d->%d\n",
3106                          f->src->index, f->dest->index);
3107             }
3108         }
3109       else
3110         {
3111           sched_rgn_n_insns += rgn_n_insns;
3112         }
3113
3114       /* Clean up.  */
3115       if (current_nr_blocks > 1)
3116         free_trg_info ();
3117     }
3118
3119   /* Sanity check: verify that all region insns were scheduled.  */
3120   gcc_assert (sched_rgn_n_insns == rgn_n_insns);
3121
3122   sched_finish_ready_list ();
3123
3124   /* Done with this region.  */
3125   sched_rgn_local_finish ();
3126
3127   /* Free dependencies.  */
3128   for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; ++bb)
3129     free_block_dependencies (bb);
3130
3131   gcc_assert (haifa_recovery_bb_ever_added_p
3132               || deps_pools_are_empty_p ());
3133 }
3134
3135 /* Initialize data structures for region scheduling.  */
3136
3137 void
3138 sched_rgn_init (bool single_blocks_p)
3139 {
3140   min_spec_prob = ((PARAM_VALUE (PARAM_MIN_SPEC_PROB) * REG_BR_PROB_BASE)
3141                     / 100);
3142
3143   nr_inter = 0;
3144   nr_spec = 0;
3145
3146   extend_regions ();
3147
3148   CONTAINING_RGN (ENTRY_BLOCK) = -1;
3149   CONTAINING_RGN (EXIT_BLOCK) = -1;
3150
3151   realloc_bb_state_array (0);
3152
3153   /* Compute regions for scheduling.  */
3154   if (single_blocks_p
3155       || n_basic_blocks_for_fn (cfun) == NUM_FIXED_BLOCKS + 1
3156       || !flag_schedule_interblock
3157       || is_cfg_nonregular ())
3158     {
3159       find_single_block_region (sel_sched_p ());
3160     }
3161   else
3162     {
3163       /* Compute the dominators and post dominators.  */
3164       if (!sel_sched_p ())
3165         calculate_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3166
3167       /* Find regions.  */
3168       find_rgns ();
3169
3170       if (sched_verbose >= 3)
3171         debug_regions ();
3172
3173       /* For now.  This will move as more and more of haifa is converted
3174          to using the cfg code.  */
3175       if (!sel_sched_p ())
3176         free_dominance_info (CDI_DOMINATORS);
3177     }
3178
3179   gcc_assert (0 < nr_regions && nr_regions <= n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3180
3181   RGN_BLOCKS (nr_regions) = (RGN_BLOCKS (nr_regions - 1) +
3182                              RGN_NR_BLOCKS (nr_regions - 1));
3183   nr_regions_initial = nr_regions;
3184 }
3185
3186 /* Free data structures for region scheduling.  */
3187 void
3188 sched_rgn_finish (void)
3189 {
3190   free_bb_state_array ();
3191
3192   /* Reposition the prologue and epilogue notes in case we moved the
3193      prologue/epilogue insns.  */
3194   if (reload_completed)
3195     reposition_prologue_and_epilogue_notes ();
3196
3197   if (sched_verbose)
3198     {
3199       if (reload_completed == 0
3200           && flag_schedule_interblock)
3201         {
3202           fprintf (sched_dump,
3203                    "\n;; Procedure interblock/speculative motions == %d/%d \n",
3204                    nr_inter, nr_spec);
3205         }
3206       else
3207         gcc_assert (nr_inter <= 0);
3208       fprintf (sched_dump, "\n\n");
3209     }
3210
3211   nr_regions = 0;
3212
3213   free (rgn_table);
3214   rgn_table = NULL;
3215
3216   free (rgn_bb_table);
3217   rgn_bb_table = NULL;
3218
3219   free (block_to_bb);
3220   block_to_bb = NULL;
3221
3222   free (containing_rgn);
3223   containing_rgn = NULL;
3224
3225   free (ebb_head);
3226   ebb_head = NULL;
3227 }
3228
3229 /* Setup global variables like CURRENT_BLOCKS and CURRENT_NR_BLOCK to
3230    point to the region RGN.  */
3231 void
3232 rgn_setup_region (int rgn)
3233 {
3234   int bb;
3235
3236   /* Set variables for the current region.  */
3237   current_nr_blocks = RGN_NR_BLOCKS (rgn);
3238   current_blocks = RGN_BLOCKS (rgn);
3239
3240   /* EBB_HEAD is a region-scope structure.  But we realloc it for
3241      each region to save time/memory/something else.
3242      See comments in add_block1, for what reasons we allocate +1 element.  */
3243   ebb_head = XRESIZEVEC (int, ebb_head, current_nr_blocks + 1);
3244   for (bb = 0; bb <= current_nr_blocks; bb++)
3245     ebb_head[bb] = current_blocks + bb;
3246 }
3247
3248 /* Compute instruction dependencies in region RGN.  */
3249 void
3250 sched_rgn_compute_dependencies (int rgn)
3251 {
3252   if (!RGN_DONT_CALC_DEPS (rgn))
3253     {
3254       int bb;
3255
3256       if (sel_sched_p ())
3257         sched_emulate_haifa_p = 1;
3258
3259       init_deps_global ();
3260
3261       /* Initializations for region data dependence analysis.  */
3262       bb_deps = XNEWVEC (struct deps_desc, current_nr_blocks);
3263       for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3264         init_deps (bb_deps + bb, false);
3265
3266       /* Initialize bitmap used in add_branch_dependences.  */
3267       insn_referenced = sbitmap_alloc (sched_max_luid);
3268       bitmap_clear (insn_referenced);
3269
3270       /* Compute backward dependencies.  */
3271       for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3272         compute_block_dependences (bb);
3273
3274       sbitmap_free (insn_referenced);
3275       free_pending_lists ();
3276       finish_deps_global ();
3277       free (bb_deps);
3278
3279       /* We don't want to recalculate this twice.  */
3280       RGN_DONT_CALC_DEPS (rgn) = 1;
3281
3282       if (sel_sched_p ())
3283         sched_emulate_haifa_p = 0;
3284     }
3285   else
3286     /* (This is a recovery block.  It is always a single block region.)
3287        OR (We use selective scheduling.)  */
3288     gcc_assert (current_nr_blocks == 1 || sel_sched_p ());
3289 }
3290
3291 /* Init region data structures.  Returns true if this region should
3292    not be scheduled.  */
3293 void
3294 sched_rgn_local_init (int rgn)
3295 {
3296   int bb;
3297
3298   /* Compute interblock info: probabilities, split-edges, dominators, etc.  */
3299   if (current_nr_blocks > 1)
3300     {
3301       basic_block block;
3302       edge e;
3303       edge_iterator ei;
3304
3305       prob = XNEWVEC (int, current_nr_blocks);
3306
3307       dom = sbitmap_vector_alloc (current_nr_blocks, current_nr_blocks);
3308       bitmap_vector_clear (dom, current_nr_blocks);
3309
3310       /* Use ->aux to implement EDGE_TO_BIT mapping.  */
3311       rgn_nr_edges = 0;
3312       FOR_EACH_BB_FN (block, cfun)
3313         {
3314           if (CONTAINING_RGN (block->index) != rgn)
3315             continue;
3316           FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3317             SET_EDGE_TO_BIT (e, rgn_nr_edges++);
3318         }
3319
3320       rgn_edges = XNEWVEC (edge, rgn_nr_edges);
3321       rgn_nr_edges = 0;
3322       FOR_EACH_BB_FN (block, cfun)
3323         {
3324           if (CONTAINING_RGN (block->index) != rgn)
3325             continue;
3326           FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3327             rgn_edges[rgn_nr_edges++] = e;
3328         }
3329
3330       /* Split edges.  */
3331       pot_split = sbitmap_vector_alloc (current_nr_blocks, rgn_nr_edges);
3332       bitmap_vector_clear (pot_split, current_nr_blocks);
3333       ancestor_edges = sbitmap_vector_alloc (current_nr_blocks, rgn_nr_edges);
3334       bitmap_vector_clear (ancestor_edges, current_nr_blocks);
3335
3336       /* Compute probabilities, dominators, split_edges.  */
3337       for (bb = 0; bb < current_nr_blocks; bb++)
3338         compute_dom_prob_ps (bb);
3339
3340       /* Cleanup ->aux used for EDGE_TO_BIT mapping.  */
3341       /* We don't need them anymore.  But we want to avoid duplication of
3342          aux fields in the newly created edges.  */
3343       FOR_EACH_BB_FN (block, cfun)
3344         {
3345           if (CONTAINING_RGN (block->index) != rgn)
3346             continue;
3347           FOR_EACH_EDGE (e, ei, block->succs)
3348             e->aux = NULL;
3349         }
3350     }
3351 }
3352
3353 /* Free data computed for the finished region.  */
3354 void
3355 sched_rgn_local_free (void)
3356 {
3357   free (prob);
3358   sbitmap_vector_free (dom);
3359   sbitmap_vector_free (pot_split);
3360   sbitmap_vector_free (ancestor_edges);
3361   free (rgn_edges);
3362 }
3363
3364 /* Free data computed for the finished region.  */
3365 void
3366 sched_rgn_local_finish (void)
3367 {
3368   if (current_nr_blocks > 1 && !sel_sched_p ())
3369     {
3370       sched_rgn_local_free ();
3371     }
3372 }
3373
3374 /* Setup scheduler infos.  */
3375 void
3376 rgn_setup_common_sched_info (void)
3377 {
3378   memcpy (&rgn_common_sched_info, &haifa_common_sched_info,
3379           sizeof (rgn_common_sched_info));
3380
3381   rgn_common_sched_info.fix_recovery_cfg = rgn_fix_recovery_cfg;
3382   rgn_common_sched_info.add_block = rgn_add_block;
3383   rgn_common_sched_info.estimate_number_of_insns
3384     = rgn_estimate_number_of_insns;
3385   rgn_common_sched_info.sched_pass_id = SCHED_RGN_PASS;
3386
3387   common_sched_info = &rgn_common_sched_info;
3388 }
3389
3390 /* Setup all *_sched_info structures (for the Haifa frontend
3391    and for the dependence analysis) in the interblock scheduler.  */
3392 void
3393 rgn_setup_sched_infos (void)
3394 {
3395   if (!sel_sched_p ())
3396     memcpy (&rgn_sched_deps_info, &rgn_const_sched_deps_info,
3397             sizeof (rgn_sched_deps_info));
3398   else
3399     memcpy (&rgn_sched_deps_info, &rgn_const_sel_sched_deps_info,
3400             sizeof (rgn_sched_deps_info));
3401
3402   sched_deps_info = &rgn_sched_deps_info;
3403
3404   memcpy (&rgn_sched_info, &rgn_const_sched_info, sizeof (rgn_sched_info));
3405   current_sched_info = &rgn_sched_info;
3406 }
3407
3408 /* The one entry point in this file.  */
3409 void
3410 schedule_insns (void)
3411 {
3412   int rgn;
3413
3414   /* Taking care of this degenerate case makes the rest of
3415      this code simpler.  */
3416   if (n_basic_blocks_for_fn (cfun) == NUM_FIXED_BLOCKS)
3417     return;
3418
3419   rgn_setup_common_sched_info ();
3420   rgn_setup_sched_infos ();
3421
3422   haifa_sched_init ();
3423   sched_rgn_init (reload_completed);
3424
3425   bitmap_initialize (&not_in_df, 0);
3426   bitmap_clear (&not_in_df);
3427
3428   /* Schedule every region in the subroutine.  */
3429   for (rgn = 0; rgn < nr_regions; rgn++)
3430     if (dbg_cnt (sched_region))
3431       schedule_region (rgn);
3432
3433   /* Clean up.  */
3434   sched_rgn_finish ();
3435   bitmap_clear (&not_in_df);
3436
3437   haifa_sched_finish ();
3438 }
3439
3440 /* INSN has been added to/removed from current region.  */
3441 static void
3442 rgn_add_remove_insn (rtx_insn *insn, int remove_p)
3443 {
3444   if (!remove_p)
3445     rgn_n_insns++;
3446   else
3447     rgn_n_insns--;
3448
3449   if (INSN_BB (insn) == target_bb)
3450     {
3451       if (!remove_p)
3452         target_n_insns++;
3453       else
3454         target_n_insns--;
3455     }
3456 }
3457
3458 /* Extend internal data structures.  */
3459 void
3460 extend_regions (void)
3461 {
3462   rgn_table = XRESIZEVEC (region, rgn_table, n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3463   rgn_bb_table = XRESIZEVEC (int, rgn_bb_table,
3464                              n_basic_blocks_for_fn (cfun));
3465   block_to_bb = XRESIZEVEC (int, block_to_bb,
3466                             last_basic_block_for_fn (cfun));
3467   containing_rgn = XRESIZEVEC (int, containing_rgn,
3468                                last_basic_block_for_fn (cfun));
3469 }
3470
3471 void
3472 rgn_make_new_region_out_of_new_block (basic_block bb)
3473 {
3474   int i;
3475
3476   i = RGN_BLOCKS (nr_regions);
3477   /* I - first free position in rgn_bb_table.  */
3478
3479   rgn_bb_table[i] = bb->index;
3480   RGN_NR_BLOCKS (nr_regions) = 1;
3481   RGN_HAS_REAL_EBB (nr_regions) = 0;
3482   RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions) = 0;
3483   CONTAINING_RGN (bb->index) = nr_regions;
3484   BLOCK_TO_BB (bb->index) = 0;
3485
3486   nr_regions++;
3487
3488   RGN_BLOCKS (nr_regions) = i + 1;
3489 }
3490
3491 /* BB was added to ebb after AFTER.  */
3492 static void
3493 rgn_add_block (basic_block bb, basic_block after)
3494 {
3495   extend_regions ();
3496   bitmap_set_bit (&not_in_df, bb->index);
3497
3498   if (after == 0 || after == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun))
3499     {
3500       rgn_make_new_region_out_of_new_block (bb);
3501       RGN_DONT_CALC_DEPS (nr_regions - 1) = (after
3502                                              == EXIT_BLOCK_PTR_FOR_FN (cfun));
3503     }
3504   else
3505     {
3506       int i, pos;
3507
3508       /* We need to fix rgn_table, block_to_bb, containing_rgn
3509          and ebb_head.  */
3510
3511       BLOCK_TO_BB (bb->index) = BLOCK_TO_BB (after->index);
3512
3513       /* We extend ebb_head to one more position to
3514          easily find the last position of the last ebb in
3515          the current region.  Thus, ebb_head[BLOCK_TO_BB (after) + 1]
3516          is _always_ valid for access.  */
3517
3518       i = BLOCK_TO_BB (after->index) + 1;
3519       pos = ebb_head[i] - 1;
3520       /* Now POS is the index of the last block in the region.  */
3521
3522       /* Find index of basic block AFTER.  */
3523       for (; rgn_bb_table[pos] != after->index; pos--)
3524         ;
3525
3526       pos++;
3527       gcc_assert (pos > ebb_head[i - 1]);
3528
3529       /* i - ebb right after "AFTER".  */
3530       /* ebb_head[i] - VALID.  */
3531
3532       /* Source position: ebb_head[i]
3533          Destination position: ebb_head[i] + 1
3534          Last position:
3535            RGN_BLOCKS (nr_regions) - 1
3536          Number of elements to copy: (last_position) - (source_position) + 1
3537        */
3538
3539       memmove (rgn_bb_table + pos + 1,
3540                rgn_bb_table + pos,
3541                ((RGN_BLOCKS (nr_regions) - 1) - (pos) + 1)
3542                * sizeof (*rgn_bb_table));
3543
3544       rgn_bb_table[pos] = bb->index;
3545
3546       for (; i <= current_nr_blocks; i++)
3547         ebb_head [i]++;
3548
3549       i = CONTAINING_RGN (after->index);
3550       CONTAINING_RGN (bb->index) = i;
3551
3552       RGN_HAS_REAL_EBB (i) = 1;
3553
3554       for (++i; i <= nr_regions; i++)
3555         RGN_BLOCKS (i)++;
3556     }
3557 }
3558
3559 /* Fix internal data after interblock movement of jump instruction.
3560    For parameter meaning please refer to
3561    sched-int.h: struct sched_info: fix_recovery_cfg.  */
3562 static void
3563 rgn_fix_recovery_cfg (int bbi, int check_bbi, int check_bb_nexti)
3564 {
3565   int old_pos, new_pos, i;
3566
3567   BLOCK_TO_BB (check_bb_nexti) = BLOCK_TO_BB (bbi);
3568
3569   for (old_pos = ebb_head[BLOCK_TO_BB (check_bbi) + 1] - 1;
3570        rgn_bb_table[old_pos] != check_bb_nexti;
3571        old_pos--)
3572     ;
3573   gcc_assert (old_pos > ebb_head[BLOCK_TO_BB (check_bbi)]);
3574
3575   for (new_pos = ebb_head[BLOCK_TO_BB (bbi) + 1] - 1;
3576        rgn_bb_table[new_pos] != bbi;
3577        new_pos--)
3578     ;
3579   new_pos++;
3580   gcc_assert (new_pos > ebb_head[BLOCK_TO_BB (bbi)]);
3581
3582   gcc_assert (new_pos < old_pos);
3583
3584   memmove (rgn_bb_table + new_pos + 1,
3585            rgn_bb_table + new_pos,
3586            (old_pos - new_pos) * sizeof (*rgn_bb_table));
3587
3588   rgn_bb_table[new_pos] = check_bb_nexti;
3589
3590   for (i = BLOCK_TO_BB (bbi) + 1; i <= BLOCK_TO_BB (check_bbi); i++)
3591     ebb_head[i]++;
3592 }
3593
3594 /* Return next block in ebb chain.  For parameter meaning please refer to
3595    sched-int.h: struct sched_info: advance_target_bb.  */
3596 static basic_block
3597 advance_target_bb (basic_block bb, rtx_insn *insn)
3598 {
3599   if (insn)
3600     return 0;
3601
3602   gcc_assert (BLOCK_TO_BB (bb->index) == target_bb
3603               && BLOCK_TO_BB (bb->next_bb->index) == target_bb);
3604   return bb->next_bb;
3605 }
3606
3607 #endif
3608 \f
3609 /* Run instruction scheduler.  */
3610 static unsigned int
3611 rest_of_handle_live_range_shrinkage (void)
3612 {
3613 #ifdef INSN_SCHEDULING
3614   int saved;
3615
3616   initialize_live_range_shrinkage ();
3617   saved = flag_schedule_interblock;
3618   flag_schedule_interblock = false;
3619   schedule_insns ();
3620   flag_schedule_interblock = saved;
3621   finish_live_range_shrinkage ();
3622 #endif
3623   return 0;
3624 }
3625
3626 /* Run instruction scheduler.  */
3627 static unsigned int
3628 rest_of_handle_sched (void)
3629 {
3630 #ifdef INSN_SCHEDULING
3631   if (flag_selective_scheduling
3632       && ! maybe_skip_selective_scheduling ())
3633     run_selective_scheduling ();
3634   else
3635     schedule_insns ();
3636 #endif
3637   return 0;
3638 }
3639
3640 /* Run second scheduling pass after reload.  */
3641 static unsigned int
3642 rest_of_handle_sched2 (void)
3643 {
3644 #ifdef INSN_SCHEDULING
3645   if (flag_selective_scheduling2
3646       && ! maybe_skip_selective_scheduling ())
3647     run_selective_scheduling ();
3648   else
3649     {
3650       /* Do control and data sched analysis again,
3651          and write some more of the results to dump file.  */
3652       if (flag_sched2_use_superblocks)
3653         schedule_ebbs ();
3654       else
3655         schedule_insns ();
3656     }
3657 #endif
3658   return 0;
3659 }
3660
3661 static unsigned int
3662 rest_of_handle_sched_fusion (void)
3663 {
3664 #ifdef INSN_SCHEDULING
3665   sched_fusion = true;
3666   schedule_insns ();
3667   sched_fusion = false;
3668 #endif
3669   return 0;
3670 }
3671
3672 namespace {
3673
3674 const pass_data pass_data_live_range_shrinkage =
3675 {
3676   RTL_PASS, /* type */
3677   "lr_shrinkage", /* name */
3678   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3679   TV_LIVE_RANGE_SHRINKAGE, /* tv_id */
3680   0, /* properties_required */
3681   0, /* properties_provided */
3682   0, /* properties_destroyed */
3683   0, /* todo_flags_start */
3684   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3685 };
3686
3687 class pass_live_range_shrinkage : public rtl_opt_pass
3688 {
3689 public:
3690   pass_live_range_shrinkage(gcc::context *ctxt)
3691     : rtl_opt_pass(pass_data_live_range_shrinkage, ctxt)
3692   {}
3693
3694   /* opt_pass methods: */
3695   virtual bool gate (function *)
3696     {
3697 #ifdef INSN_SCHEDULING
3698       return flag_live_range_shrinkage;
3699 #else
3700       return 0;
3701 #endif
3702     }
3703
3704   virtual unsigned int execute (function *)
3705     {
3706       return rest_of_handle_live_range_shrinkage ();
3707     }
3708
3709 }; // class pass_live_range_shrinkage
3710
3711 } // anon namespace
3712
3713 rtl_opt_pass *
3714 make_pass_live_range_shrinkage (gcc::context *ctxt)
3715 {
3716   return new pass_live_range_shrinkage (ctxt);
3717 }
3718
3719 namespace {
3720
3721 const pass_data pass_data_sched =
3722 {
3723   RTL_PASS, /* type */
3724   "sched1", /* name */
3725   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3726   TV_SCHED, /* tv_id */
3727   0, /* properties_required */
3728   0, /* properties_provided */
3729   0, /* properties_destroyed */
3730   0, /* todo_flags_start */
3731   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3732 };
3733
3734 class pass_sched : public rtl_opt_pass
3735 {
3736 public:
3737   pass_sched (gcc::context *ctxt)
3738     : rtl_opt_pass (pass_data_sched, ctxt)
3739   {}
3740
3741   /* opt_pass methods: */
3742   virtual bool gate (function *);
3743   virtual unsigned int execute (function *) { return rest_of_handle_sched (); }
3744
3745 }; // class pass_sched
3746
3747 bool
3748 pass_sched::gate (function *)
3749 {
3750 #ifdef INSN_SCHEDULING
3751   return optimize > 0 && flag_schedule_insns && dbg_cnt (sched_func);
3752 #else
3753   return 0;
3754 #endif
3755 }
3756
3757 } // anon namespace
3758
3759 rtl_opt_pass *
3760 make_pass_sched (gcc::context *ctxt)
3761 {
3762   return new pass_sched (ctxt);
3763 }
3764
3765 namespace {
3766
3767 const pass_data pass_data_sched2 =
3768 {
3769   RTL_PASS, /* type */
3770   "sched2", /* name */
3771   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3772   TV_SCHED2, /* tv_id */
3773   0, /* properties_required */
3774   0, /* properties_provided */
3775   0, /* properties_destroyed */
3776   0, /* todo_flags_start */
3777   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3778 };
3779
3780 class pass_sched2 : public rtl_opt_pass
3781 {
3782 public:
3783   pass_sched2 (gcc::context *ctxt)
3784     : rtl_opt_pass (pass_data_sched2, ctxt)
3785   {}
3786
3787   /* opt_pass methods: */
3788   virtual bool gate (function *);
3789   virtual unsigned int execute (function *)
3790     {
3791       return rest_of_handle_sched2 ();
3792     }
3793
3794 }; // class pass_sched2
3795
3796 bool
3797 pass_sched2::gate (function *)
3798 {
3799 #ifdef INSN_SCHEDULING
3800   return optimize > 0 && flag_schedule_insns_after_reload
3801     && !targetm.delay_sched2 && dbg_cnt (sched2_func);
3802 #else
3803   return 0;
3804 #endif
3805 }
3806
3807 } // anon namespace
3808
3809 rtl_opt_pass *
3810 make_pass_sched2 (gcc::context *ctxt)
3811 {
3812   return new pass_sched2 (ctxt);
3813 }
3814
3815 namespace {
3816
3817 const pass_data pass_data_sched_fusion =
3818 {
3819   RTL_PASS, /* type */
3820   "sched_fusion", /* name */
3821   OPTGROUP_NONE, /* optinfo_flags */
3822   TV_SCHED_FUSION, /* tv_id */
3823   0, /* properties_required */
3824   0, /* properties_provided */
3825   0, /* properties_destroyed */
3826   0, /* todo_flags_start */
3827   TODO_df_finish, /* todo_flags_finish */
3828 };
3829
3830 class pass_sched_fusion : public rtl_opt_pass
3831 {
3832 public:
3833   pass_sched_fusion (gcc::context *ctxt)
3834     : rtl_opt_pass (pass_data_sched_fusion, ctxt)
3835   {}
3836
3837   /* opt_pass methods: */
3838   virtual bool gate (function *);
3839   virtual unsigned int execute (function *)
3840     {
3841       return rest_of_handle_sched_fusion ();
3842     }
3843
3844 }; // class pass_sched2
3845
3846 bool
3847 pass_sched_fusion::gate (function *)
3848 {
3849 #ifdef INSN_SCHEDULING
3850   /* Scheduling fusion relies on peephole2 to do real fusion work,
3851      so only enable it if peephole2 is in effect.  */
3852   return (optimize > 0 && flag_peephole2
3853     && flag_schedule_fusion && targetm.sched.fusion_priority != NULL);
3854 #else
3855   return 0;
3856 #endif
3857 }
3858
3859 } // anon namespace
3860
3861 rtl_opt_pass *
3862 make_pass_sched_fusion (gcc::context *ctxt)
3863 {
3864   return new pass_sched_fusion (ctxt);
3865 }