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