lib/CodeGen/PreAllocSplitting.cpp

   1 //===-- PreAllocSplitting.cpp - Pre-allocation Interval Spltting Pass. ----===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the machine instruction level pre-register allocation
  11 // live interval splitting pass. It finds live interval barriers, i.e.
  12 // instructions which will kill all physical registers in certain register
  13 // classes, and split all live intervals which cross the barrier.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #define DEBUG_TYPE "pre-alloc-split"
  18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  34 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  35 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  36 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  37 using namespace llvm;
  38
  39 static cl::opt<int> PreSplitLimit("pre-split-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  40
  41 STATISTIC(NumTotalSplits, "Number of intervals split");
  42 STATISTIC(NumRemats, "Number of intervals split by rematerialization");
  43 STATISTIC(NumFolds, "Number of intervals split with spill folding");
  44 STATISTIC(NumRenumbers, "Number of intervals renumbered into new registers");
  45 STATISTIC(NumDeadSpills, "Number of dead spills removed");
  46
  47 namespace {
  48   class VISIBILITY_HIDDEN PreAllocSplitting : public MachineFunctionPass {
  49     MachineFunction       *CurrMF;
  50     const TargetMachine   *TM;
  51     const TargetInstrInfo *TII;
  52     MachineFrameInfo      *MFI;
  53     MachineRegisterInfo   *MRI;
  54     LiveIntervals         *LIs;
  55     LiveStacks            *LSs;
  56
  57     // Barrier - Current barrier being processed.
  58     MachineInstr          *Barrier;
  59
  60     // BarrierMBB - Basic block where the barrier resides in.
  61     MachineBasicBlock     *BarrierMBB;
  62
  63     // Barrier - Current barrier index.
  64     unsigned              BarrierIdx;
  65
  66     // CurrLI - Current live interval being split.
  67     LiveInterval          *CurrLI;
  68
  69     // CurrSLI - Current stack slot live interval.
  70     LiveInterval          *CurrSLI;
  71
  72     // CurrSValNo - Current val# for the stack slot live interval.
  73     VNInfo                *CurrSValNo;
  74
  75     // IntervalSSMap - A map from live interval to spill slots.
  76     DenseMap<unsigned, int> IntervalSSMap;
  77
  78     // Def2SpillMap - A map from a def instruction index to spill index.
  79     DenseMap<unsigned, unsigned> Def2SpillMap;
  80
  81     unsigned NumSplits;
  82
  83   public:
  84     static char ID;
  85     PreAllocSplitting() : MachineFunctionPass(&ID) {}
  86
  87     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  88
  89     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  90       AU.addRequired<LiveIntervals>();
  91       AU.addPreserved<LiveIntervals>();
  92       AU.addRequired<LiveStacks>();
  93       AU.addPreserved<LiveStacks>();
  94       AU.addPreserved<RegisterCoalescer>();
  95       if (StrongPHIElim)
  96         AU.addPreservedID(StrongPHIEliminationID);
  97       else
  98         AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
  99       AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
 100       AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
 101       AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
 102       AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
 103       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 104     }
 105
 106     virtual void releaseMemory() {
 107       IntervalSSMap.clear();
 108       Def2SpillMap.clear();
 109     }
 110
 111     virtual const char *getPassName() const {
 112       return "Pre-Register Allocaton Live Interval Splitting";
 113     }
 114
 115     /// print - Implement the dump method.
 116     virtual void print(std::ostream &O, const Module* M = 0) const {
 117       LIs->print(O, M);
 118     }
 119
 120     void print(std::ostream *O, const Module* M = 0) const {
 121       if (O) print(*O, M);
 122     }
 123
 124   private:
 125     MachineBasicBlock::iterator
 126       findNextEmptySlot(MachineBasicBlock*, MachineInstr*,
 127                         unsigned&);
 128
 129     MachineBasicBlock::iterator
 130       findSpillPoint(MachineBasicBlock*, MachineInstr*, MachineInstr*,
 131                      SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>&, unsigned&);
 132
 133     MachineBasicBlock::iterator
 134       findRestorePoint(MachineBasicBlock*, MachineInstr*, unsigned,
 135                      SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>&, unsigned&);
 136
 137     int CreateSpillStackSlot(unsigned, const TargetRegisterClass *);
 138
 139     bool IsAvailableInStack(MachineBasicBlock*, unsigned, unsigned, unsigned,
 140                             unsigned&, int&) const;
 141
 142     void UpdateSpillSlotInterval(VNInfo*, unsigned, unsigned);
 143
 144     bool SplitRegLiveInterval(LiveInterval*);
 145
 146     bool SplitRegLiveIntervals(const TargetRegisterClass **,
 147                                SmallPtrSet<LiveInterval*, 8>&);
 148
 149     bool createsNewJoin(LiveRange* LR, MachineBasicBlock* DefMBB,
 150                         MachineBasicBlock* BarrierMBB);
 151     bool Rematerialize(unsigned vreg, VNInfo* ValNo,
 152                        MachineInstr* DefMI,
 153                        MachineBasicBlock::iterator RestorePt,
 154                        unsigned RestoreIdx,
 155                        SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>& RefsInMBB);
 156     MachineInstr* FoldSpill(unsigned vreg, const TargetRegisterClass* RC,
 157                             MachineInstr* DefMI,
 158                             MachineInstr* Barrier,
 159                             MachineBasicBlock* MBB,
 160                             int& SS,
 161                             SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>& RefsInMBB);
 162     void RenumberValno(VNInfo* VN);
 163     void ReconstructLiveInterval(LiveInterval* LI);
 164     bool removeDeadSpills(SmallPtrSet<LiveInterval*, 8>& split);
 165     unsigned getNumberOfSpills(SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>& MIs,
 166                                unsigned Reg, int FrameIndex);
 167     VNInfo* PerformPHIConstruction(MachineBasicBlock::iterator use,
 168                                    MachineBasicBlock* MBB,
 169                                    LiveInterval* LI,
 170                                    SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>& Visited,
 171             DenseMap<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineInstr*, 2> >& Defs,
 172             DenseMap<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineInstr*, 2> >& Uses,
 173                                       DenseMap<MachineInstr*, VNInfo*>& NewVNs,
 174                                 DenseMap<MachineBasicBlock*, VNInfo*>& LiveOut,
 175                                 DenseMap<MachineBasicBlock*, VNInfo*>& Phis,
 176                                         bool toplevel, bool intrablock);
 177 };
 178 } // end anonymous namespace
 179
 180 char PreAllocSplitting::ID = 0;
 181
 182 static RegisterPass<PreAllocSplitting>
 183 X("pre-alloc-splitting", "Pre-Register Allocation Live Interval Splitting");
 184
 185 const PassInfo *const llvm::PreAllocSplittingID = &X;
 186
 187
 188 /// findNextEmptySlot - Find a gap after the given machine instruction in the
 189 /// instruction index map. If there isn't one, return end().
 190 MachineBasicBlock::iterator
 191 PreAllocSplitting::findNextEmptySlot(MachineBasicBlock *MBB, MachineInstr *MI,
 192                                      unsigned &SpotIndex) {
 193   MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
 194   if (++MII != MBB->end()) {
 195     unsigned Index = LIs->findGapBeforeInstr(LIs->getInstructionIndex(MII));
 196     if (Index) {
 197       SpotIndex = Index;
 198       return MII;
 199     }
 200   }
 201   return MBB->end();
 202 }
 203
 204 /// findSpillPoint - Find a gap as far away from the given MI that's suitable
 205 /// for spilling the current live interval. The index must be before any
 206 /// defs and uses of the live interval register in the mbb. Return begin() if
 207 /// none is found.
 208 MachineBasicBlock::iterator
 209 PreAllocSplitting::findSpillPoint(MachineBasicBlock *MBB, MachineInstr *MI,
 210                                   MachineInstr *DefMI,
 211                                   SmallPtrSet<MachineInstr*, 4> &RefsInMBB,
 212                                   unsigned &SpillIndex) {
 213   MachineBasicBlock::iterator Pt = MBB->begin();
 214
 215   // Go top down if RefsInMBB is empty.
 216   if (RefsInMBB.empty() && !DefMI) {
 217     MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin();
 218     MachineBasicBlock::iterator EndPt = MI;
 219     do {
 220       ++MII;
 221       unsigned Index = LIs->getInstructionIndex(MII);
 222       unsigned Gap = LIs->findGapBeforeInstr(Index);
 223       if (Gap) {
 224         Pt = MII;
 225         SpillIndex = Gap;
 226         break;
 227       }
 228     } while (MII != EndPt);
 229   } else {
 230     MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
 231     MachineBasicBlock::iterator EndPt = DefMI
 232       ? MachineBasicBlock::iterator(DefMI) : MBB->begin();
 233     while (MII != EndPt && !RefsInMBB.count(MII)) {
 234       unsigned Index = LIs->getInstructionIndex(MII);
 235       if (LIs->hasGapBeforeInstr(Index)) {
 236         Pt = MII;
 237         SpillIndex = LIs->findGapBeforeInstr(Index, true);
 238       }
 239       --MII;
 240     }
 241   }
 242
 243   return Pt;
 244 }
 245
 246 /// findRestorePoint - Find a gap in the instruction index map that's suitable
 247 /// for restoring the current live interval value. The index must be before any
 248 /// uses of the live interval register in the mbb. Return end() if none is
 249 /// found.
 250 MachineBasicBlock::iterator
 251 PreAllocSplitting::findRestorePoint(MachineBasicBlock *MBB, MachineInstr *MI,
 252                                     unsigned LastIdx,
 253                                     SmallPtrSet<MachineInstr*, 4> &RefsInMBB,
 254                                     unsigned &RestoreIndex) {
 255   // FIXME: Allow spill to be inserted to the beginning of the mbb. Update mbb
 256   // begin index accordingly.
 257   MachineBasicBlock::iterator Pt = MBB->end();
 258   unsigned EndIdx = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
 259
 260   // Go bottom up if RefsInMBB is empty and the end of the mbb isn't beyond
 261   // the last index in the live range.
 262   if (RefsInMBB.empty() && LastIdx >= EndIdx) {
 263     MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->getFirstTerminator();
 264     MachineBasicBlock::iterator EndPt = MI;
 265     --MII;
 266     do {
 267       unsigned Index = LIs->getInstructionIndex(MII);
 268       unsigned Gap = LIs->findGapBeforeInstr(Index);
 269       if (Gap) {
 270         Pt = MII;
 271         RestoreIndex = Gap;
 272         break;
 273       }
 274       --MII;
 275     } while (MII != EndPt);
 276   } else {
 277     MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
 278     MII = ++MII;
 279     // FIXME: Limit the number of instructions to examine to reduce
 280     // compile time?
 281     while (MII != MBB->end()) {
 282       unsigned Index = LIs->getInstructionIndex(MII);
 283       if (Index > LastIdx)
 284         break;
 285       unsigned Gap = LIs->findGapBeforeInstr(Index);
 286       if (Gap) {
 287         Pt = MII;
 288         RestoreIndex = Gap;
 289       }
 290       if (RefsInMBB.count(MII))
 291         break;
 292       ++MII;
 293     }
 294   }
 295
 296   return Pt;
 297 }
 298
 299 /// CreateSpillStackSlot - Create a stack slot for the live interval being
 300 /// split. If the live interval was previously split, just reuse the same
 301 /// slot.
 302 int PreAllocSplitting::CreateSpillStackSlot(unsigned Reg,
 303                                             const TargetRegisterClass *RC) {
 304   int SS;
 305   DenseMap<unsigned, int>::iterator I = IntervalSSMap.find(Reg);
 306   if (I != IntervalSSMap.end()) {
 307     SS = I->second;
 308   } else {
 309     SS = MFI->CreateStackObject(RC->getSize(), RC->getAlignment());
 310     IntervalSSMap[Reg] = SS;
 311   }
 312
 313   // Create live interval for stack slot.
 314   CurrSLI = &LSs->getOrCreateInterval(SS);
 315   if (CurrSLI->hasAtLeastOneValue())
 316     CurrSValNo = CurrSLI->getValNumInfo(0);
 317   else
 318     CurrSValNo = CurrSLI->getNextValue(~0U, 0, LSs->getVNInfoAllocator());
 319   return SS;
 320 }
 321
 322 /// IsAvailableInStack - Return true if register is available in a split stack
 323 /// slot at the specified index.
 324 bool
 325 PreAllocSplitting::IsAvailableInStack(MachineBasicBlock *DefMBB,
 326                                     unsigned Reg, unsigned DefIndex,
 327                                     unsigned RestoreIndex, unsigned &SpillIndex,
 328                                     int& SS) const {
 329   if (!DefMBB)
 330     return false;
 331
 332   DenseMap<unsigned, int>::iterator I = IntervalSSMap.find(Reg);
 333   if (I == IntervalSSMap.end())
 334     return false;
 335   DenseMap<unsigned, unsigned>::iterator II = Def2SpillMap.find(DefIndex);
 336   if (II == Def2SpillMap.end())
 337     return false;
 338
 339   // If last spill of def is in the same mbb as barrier mbb (where restore will
 340   // be), make sure it's not below the intended restore index.
 341   // FIXME: Undo the previous spill?
 342   assert(LIs->getMBBFromIndex(II->second) == DefMBB);
 343   if (DefMBB == BarrierMBB && II->second >= RestoreIndex)
 344     return false;
 345
 346   SS = I->second;
 347   SpillIndex = II->second;
 348   return true;
 349 }
 350
 351 /// UpdateSpillSlotInterval - Given the specified val# of the register live
 352 /// interval being split, and the spill and restore indicies, update the live
 353 /// interval of the spill stack slot.
 354 void
 355 PreAllocSplitting::UpdateSpillSlotInterval(VNInfo *ValNo, unsigned SpillIndex,
 356                                            unsigned RestoreIndex) {
 357   assert(LIs->getMBBFromIndex(RestoreIndex) == BarrierMBB &&
 358          "Expect restore in the barrier mbb");
 359
 360   MachineBasicBlock *MBB = LIs->getMBBFromIndex(SpillIndex);
 361   if (MBB == BarrierMBB) {
 362     // Intra-block spill + restore. We are done.
 363     LiveRange SLR(SpillIndex, RestoreIndex, CurrSValNo);
 364     CurrSLI->addRange(SLR);
 365     return;
 366   }
 367
 368   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 4> Processed;
 369   unsigned EndIdx = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
 370   LiveRange SLR(SpillIndex, EndIdx+1, CurrSValNo);
 371   CurrSLI->addRange(SLR);
 372   Processed.insert(MBB);
 373
 374   // Start from the spill mbb, figure out the extend of the spill slot's
 375   // live interval.
 376   SmallVector<MachineBasicBlock*, 4> WorkList;
 377   const LiveRange *LR = CurrLI->getLiveRangeContaining(SpillIndex);
 378   if (LR->end > EndIdx)
 379     // If live range extend beyond end of mbb, add successors to work list.
 380     for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
 381            SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
 382       WorkList.push_back(*SI);
 383
 384   while (!WorkList.empty()) {
 385     MachineBasicBlock *MBB = WorkList.back();
 386     WorkList.pop_back();
 387     if (Processed.count(MBB))
 388       continue;
 389     unsigned Idx = LIs->getMBBStartIdx(MBB);
 390     LR = CurrLI->getLiveRangeContaining(Idx);
 391     if (LR && LR->valno == ValNo) {
 392       EndIdx = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
 393       if (Idx <= RestoreIndex && RestoreIndex < EndIdx) {
 394         // Spill slot live interval stops at the restore.
 395         LiveRange SLR(Idx, RestoreIndex, CurrSValNo);
 396         CurrSLI->addRange(SLR);
 397       } else if (LR->end > EndIdx) {
 398         // Live range extends beyond end of mbb, process successors.
 399         LiveRange SLR(Idx, EndIdx+1, CurrSValNo);
 400         CurrSLI->addRange(SLR);
 401         for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
 402                SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
 403           WorkList.push_back(*SI);
 404       } else {
 405         LiveRange SLR(Idx, LR->end, CurrSValNo);
 406         CurrSLI->addRange(SLR);
 407       }
 408       Processed.insert(MBB);
 409     }
 410   }
 411 }
 412
 413 /// PerformPHIConstruction - From properly set up use and def lists, use a PHI
 414 /// construction algorithm to compute the ranges and valnos for an interval.
 415 VNInfo* PreAllocSplitting::PerformPHIConstruction(
 416                                                 MachineBasicBlock::iterator use,
 417                                                          MachineBasicBlock* MBB,
 418                                                                LiveInterval* LI,
 419                                        SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>& Visited,
 420              DenseMap<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineInstr*, 2> >& Defs,
 421              DenseMap<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineInstr*, 2> >& Uses,
 422                                        DenseMap<MachineInstr*, VNInfo*>& NewVNs,
 423                                  DenseMap<MachineBasicBlock*, VNInfo*>& LiveOut,
 424                                  DenseMap<MachineBasicBlock*, VNInfo*>& Phis,
 425                                               bool toplevel, bool intrablock) {
 426   // Return memoized result if it's available.
 427   if (toplevel && Visited.count(use) && NewVNs.count(use))
 428     return NewVNs[use];
 429   else if (!toplevel && intrablock && NewVNs.count(use))
 430     return NewVNs[use];
 431   else if (!intrablock && LiveOut.count(MBB))
 432     return LiveOut[MBB];
 433
 434   typedef DenseMap<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineInstr*, 2> > RegMap;
 435
 436   // Check if our block contains any uses or defs.
 437   bool ContainsDefs = Defs.count(MBB);
 438   bool ContainsUses = Uses.count(MBB);
 439
 440   VNInfo* ret = 0;
 441
 442   // Enumerate the cases of use/def contaning blocks.
 443   if (!ContainsDefs && !ContainsUses) {
 444   Fallback:
 445     // NOTE: Because this is the fallback case from other cases, we do NOT
 446     // assume that we are not intrablock here.
 447     if (Phis.count(MBB)) return Phis[MBB];
 448
 449     unsigned StartIndex = LIs->getMBBStartIdx(MBB);
 450
 451     if (MBB->pred_size() == 1) {
 452       Phis[MBB] = ret = PerformPHIConstruction((*MBB->pred_begin())->end(),
 453                                           *(MBB->pred_begin()), LI, Visited,
 454                                           Defs, Uses, NewVNs, LiveOut, Phis,
 455                                           false, false);
 456       unsigned EndIndex = 0;
 457       if (intrablock) {
 458         EndIndex = LIs->getInstructionIndex(use);
 459         EndIndex = LiveIntervals::getUseIndex(EndIndex);
 460       } else
 461         EndIndex = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
 462
 463       LI->addRange(LiveRange(StartIndex, EndIndex+1, ret));
 464       if (intrablock)
 465         LI->addKill(ret, EndIndex);
 466     } else {
 467       Phis[MBB] = ret = LI->getNextValue(~0U, /*FIXME*/ 0,
 468                                           LIs->getVNInfoAllocator());
 469       if (!intrablock) LiveOut[MBB] = ret;
 470
 471       // If there are no uses or defs between our starting point and the
 472       // beginning of the block, then recursive perform phi construction
 473       // on our predecessors.
 474       DenseMap<MachineBasicBlock*, VNInfo*> IncomingVNs;
 475       for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 476            PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 477         VNInfo* Incoming = PerformPHIConstruction((*PI)->end(), *PI, LI,
 478                                             Visited, Defs, Uses, NewVNs,
 479                                             LiveOut, Phis, false, false);
 480         if (Incoming != 0)
 481           IncomingVNs[*PI] = Incoming;
 482       }
 483
 484       // Otherwise, merge the incoming VNInfos with a phi join.  Create a new
 485       // VNInfo to represent the joined value.
 486       for (DenseMap<MachineBasicBlock*, VNInfo*>::iterator I =
 487            IncomingVNs.begin(), E = IncomingVNs.end(); I != E; ++I) {
 488         I->second->hasPHIKill = true;
 489         unsigned KillIndex = LIs->getMBBEndIdx(I->first);
 490         LI->addKill(I->second, KillIndex);
 491       }
 492
 493       unsigned EndIndex = 0;
 494       if (intrablock) {
 495         EndIndex = LIs->getInstructionIndex(use);
 496         EndIndex = LiveIntervals::getUseIndex(EndIndex);
 497       } else
 498         EndIndex = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
 499       LI->addRange(LiveRange(StartIndex, EndIndex+1, ret));
 500       if (intrablock)
 501         LI->addKill(ret, EndIndex);
 502     }
 503   } else if (ContainsDefs && !ContainsUses) {
 504     SmallPtrSet<MachineInstr*, 2>& BlockDefs = Defs[MBB];
 505
 506     // Search for the def in this block.  If we don't find it before the
 507     // instruction we care about, go to the fallback case.  Note that that
 508     // should never happen: this cannot be intrablock, so use should
 509     // always be an end() iterator.
 510     assert(use == MBB->end() && "No use marked in intrablock");
 511
 512     MachineBasicBlock::iterator walker = use;
 513     --walker;
 514     while (walker != MBB->begin())
 515       if (BlockDefs.count(walker)) {
 516         break;
 517       } else
 518         --walker;
 519
 520     // Once we've found it, extend its VNInfo to our instruction.
 521     unsigned DefIndex = LIs->getInstructionIndex(walker);
 522     DefIndex = LiveIntervals::getDefIndex(DefIndex);
 523     unsigned EndIndex = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
 524
 525     ret = NewVNs[walker];
 526     LI->addRange(LiveRange(DefIndex, EndIndex+1, ret));
 527   } else if (!ContainsDefs && ContainsUses) {
 528     SmallPtrSet<MachineInstr*, 2>& BlockUses = Uses[MBB];
 529
 530     // Search for the use in this block that precedes the instruction we care
 531     // about, going to the fallback case if we don't find it.
 532
 533     if (use == MBB->begin())
 534       goto Fallback;
 535
 536     MachineBasicBlock::iterator walker = use;
 537     --walker;
 538     bool found = false;
 539     while (walker != MBB->begin())
 540       if (BlockUses.count(walker)) {
 541         found = true;
 542         break;
 543       } else
 544         --walker;
 545
 546     // Must check begin() too.
 547     if (!found) {
 548       if (BlockUses.count(walker))
 549         found = true;
 550       else
 551         goto Fallback;
 552     }
 553
 554     unsigned UseIndex = LIs->getInstructionIndex(walker);
 555     UseIndex = LiveIntervals::getUseIndex(UseIndex);
 556     unsigned EndIndex = 0;
 557     if (intrablock) {
 558       EndIndex = LIs->getInstructionIndex(use);
 559       EndIndex = LiveIntervals::getUseIndex(EndIndex);
 560     } else
 561       EndIndex = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
 562
 563     // Now, recursively phi construct the VNInfo for the use we found,
 564     // and then extend it to include the instruction we care about
 565     ret = PerformPHIConstruction(walker, MBB, LI, Visited, Defs, Uses,
 566                                  NewVNs, LiveOut, Phis, false, true);
 567
 568     LI->addRange(LiveRange(UseIndex, EndIndex+1, ret));
 569
 570     // FIXME: Need to set kills properly for inter-block stuff.
 571     if (LI->isKill(ret, UseIndex)) LI->removeKill(ret, UseIndex);
 572     if (intrablock)
 573       LI->addKill(ret, EndIndex);
 574   } else if (ContainsDefs && ContainsUses){
 575     SmallPtrSet<MachineInstr*, 2>& BlockDefs = Defs[MBB];
 576     SmallPtrSet<MachineInstr*, 2>& BlockUses = Uses[MBB];
 577
 578     // This case is basically a merging of the two preceding case, with the
 579     // special note that checking for defs must take precedence over checking
 580     // for uses, because of two-address instructions.
 581
 582     if (use == MBB->begin())
 583       goto Fallback;
 584
 585     MachineBasicBlock::iterator walker = use;
 586     --walker;
 587     bool foundDef = false;
 588     bool foundUse = false;
 589     while (walker != MBB->begin())
 590       if (BlockDefs.count(walker)) {
 591         foundDef = true;
 592         break;
 593       } else if (BlockUses.count(walker)) {
 594         foundUse = true;
 595         break;
 596       } else
 597         --walker;
 598
 599     // Must check begin() too.
 600     if (!foundDef && !foundUse) {
 601       if (BlockDefs.count(walker))
 602         foundDef = true;
 603       else if (BlockUses.count(walker))
 604         foundUse = true;
 605       else
 606         goto Fallback;
 607     }
 608
 609     unsigned StartIndex = LIs->getInstructionIndex(walker);
 610     StartIndex = foundDef ? LiveIntervals::getDefIndex(StartIndex) :
 611                             LiveIntervals::getUseIndex(StartIndex);
 612     unsigned EndIndex = 0;
 613     if (intrablock) {
 614       EndIndex = LIs->getInstructionIndex(use);
 615       EndIndex = LiveIntervals::getUseIndex(EndIndex);
 616     } else
 617       EndIndex = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
 618
 619     if (foundDef)
 620       ret = NewVNs[walker];
 621     else
 622       ret = PerformPHIConstruction(walker, MBB, LI, Visited, Defs, Uses,
 623                                    NewVNs, LiveOut, Phis, false, true);
 624
 625     LI->addRange(LiveRange(StartIndex, EndIndex+1, ret));
 626
 627     if (foundUse && LI->isKill(ret, StartIndex))
 628       LI->removeKill(ret, StartIndex);
 629     if (intrablock) {
 630       LI->addKill(ret, EndIndex);
 631     }
 632   }
 633
 634   // Memoize results so we don't have to recompute them.
 635   if (!intrablock) LiveOut[MBB] = ret;
 636   else {
 637     if (!NewVNs.count(use))
 638       NewVNs[use] = ret;
 639     Visited.insert(use);
 640   }
 641
 642   return ret;
 643 }
 644
 645 /// ReconstructLiveInterval - Recompute a live interval from scratch.
 646 void PreAllocSplitting::ReconstructLiveInterval(LiveInterval* LI) {
 647   BumpPtrAllocator& Alloc = LIs->getVNInfoAllocator();
 648
 649   // Clear the old ranges and valnos;
 650   LI->clear();
 651
 652   // Cache the uses and defs of the register
 653   typedef DenseMap<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineInstr*, 2> > RegMap;
 654   RegMap Defs, Uses;
 655
 656   // Keep track of the new VNs we're creating.
 657   DenseMap<MachineInstr*, VNInfo*> NewVNs;
 658   SmallPtrSet<VNInfo*, 2> PhiVNs;
 659
 660   // Cache defs, and create a new VNInfo for each def.
 661   for (MachineRegisterInfo::def_iterator DI = MRI->def_begin(LI->reg),
 662        DE = MRI->def_end(); DI != DE; ++DI) {
 663     Defs[(*DI).getParent()].insert(&*DI);
 664
 665     unsigned DefIdx = LIs->getInstructionIndex(&*DI);
 666     DefIdx = LiveIntervals::getDefIndex(DefIdx);
 667
 668     VNInfo* NewVN = LI->getNextValue(DefIdx, 0, Alloc);
 669
 670     // If the def is a move, set the copy field.
 671     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
 672     if (TII->isMoveInstr(*DI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
 673       if (DstReg == LI->reg)
 674         NewVN->copy = &*DI;
 675
 676     NewVNs[&*DI] = NewVN;
 677   }
 678
 679   // Cache uses as a separate pass from actually processing them.
 680   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(LI->reg),
 681        UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI)
 682     Uses[(*UI).getParent()].insert(&*UI);
 683
 684   // Now, actually process every use and use a phi construction algorithm
 685   // to walk from it to its reaching definitions, building VNInfos along
 686   // the way.
 687   DenseMap<MachineBasicBlock*, VNInfo*> LiveOut;
 688   DenseMap<MachineBasicBlock*, VNInfo*> Phis;
 689   SmallPtrSet<MachineInstr*, 4> Visited;
 690   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(LI->reg),
 691        UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
 692     PerformPHIConstruction(&*UI, UI->getParent(), LI, Visited, Defs,
 693                            Uses, NewVNs, LiveOut, Phis, true, true);
 694   }
 695
 696   // Add ranges for dead defs
 697   for (MachineRegisterInfo::def_iterator DI = MRI->def_begin(LI->reg),
 698        DE = MRI->def_end(); DI != DE; ++DI) {
 699     unsigned DefIdx = LIs->getInstructionIndex(&*DI);
 700     DefIdx = LiveIntervals::getDefIndex(DefIdx);
 701
 702     if (LI->liveAt(DefIdx)) continue;
 703
 704     VNInfo* DeadVN = NewVNs[&*DI];
 705     LI->addRange(LiveRange(DefIdx, DefIdx+1, DeadVN));
 706     LI->addKill(DeadVN, DefIdx);
 707   }
 708 }
 709
 710 /// RenumberValno - Split the given valno out into a new vreg, allowing it to
 711 /// be allocated to a different register.  This function creates a new vreg,
 712 /// copies the valno and its live ranges over to the new vreg's interval,
 713 /// removes them from the old interval, and rewrites all uses and defs of
 714 /// the original reg to the new vreg within those ranges.
 715 void PreAllocSplitting::RenumberValno(VNInfo* VN) {
 716   SmallVector<VNInfo*, 4> Stack;
 717   SmallVector<VNInfo*, 4> VNsToCopy;
 718   Stack.push_back(VN);
 719
 720   // Walk through and copy the valno we care about, and any other valnos
 721   // that are two-address redefinitions of the one we care about.  These
 722   // will need to be rewritten as well.  We also check for safety of the
 723   // renumbering here, by making sure that none of the valno involved has
 724   // phi kills.
 725   while (!Stack.empty()) {
 726     VNInfo* OldVN = Stack.back();
 727     Stack.pop_back();
 728
 729     // Bail out if we ever encounter a valno that has a PHI kill.  We can't
 730     // renumber these.
 731     if (OldVN->hasPHIKill) return;
 732
 733     VNsToCopy.push_back(OldVN);
 734
 735     // Locate two-address redefinitions
 736     for (SmallVector<unsigned, 4>::iterator KI = OldVN->kills.begin(),
 737          KE = OldVN->kills.end(); KI != KE; ++KI) {
 738       MachineInstr* MI = LIs->getInstructionFromIndex(*KI);
 739       unsigned DefIdx = MI->findRegisterDefOperandIdx(CurrLI->reg);
 740       if (DefIdx == ~0U) continue;
 741       if (MI->isRegReDefinedByTwoAddr(DefIdx)) {
 742         VNInfo* NextVN =
 743                      CurrLI->findDefinedVNInfo(LiveIntervals::getDefIndex(*KI));
 744         if (NextVN == OldVN) continue;
 745         Stack.push_back(NextVN);
 746       }
 747     }
 748   }
 749
 750   // Create the new vreg
 751   unsigned NewVReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(CurrLI->reg));
 752
 753   // Create the new live interval
 754   LiveInterval& NewLI = LIs->getOrCreateInterval(NewVReg);
 755
 756   for (SmallVector<VNInfo*, 4>::iterator OI = VNsToCopy.begin(), OE =
 757        VNsToCopy.end(); OI != OE; ++OI) {
 758     VNInfo* OldVN = *OI;
 759
 760     // Copy the valno over
 761     VNInfo* NewVN = NewLI.getNextValue(OldVN->def, OldVN->copy,
 762                                        LIs->getVNInfoAllocator());
 763     NewLI.copyValNumInfo(NewVN, OldVN);
 764     NewLI.MergeValueInAsValue(*CurrLI, OldVN, NewVN);
 765
 766     // Remove the valno from the old interval
 767     CurrLI->removeValNo(OldVN);
 768   }
 769
 770   // Rewrite defs and uses.  This is done in two stages to avoid invalidating
 771   // the reg_iterator.
 772   SmallVector<std::pair<MachineInstr*, unsigned>, 8> OpsToChange;
 773
 774   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = MRI->reg_begin(CurrLI->reg),
 775          E = MRI->reg_end(); I != E; ++I) {
 776     MachineOperand& MO = I.getOperand();
 777     unsigned InstrIdx = LIs->getInstructionIndex(&*I);
 778
 779     if ((MO.isUse() && NewLI.liveAt(LiveIntervals::getUseIndex(InstrIdx))) ||
 780         (MO.isDef() && NewLI.liveAt(LiveIntervals::getDefIndex(InstrIdx))))
 781       OpsToChange.push_back(std::make_pair(&*I, I.getOperandNo()));
 782   }
 783
 784   for (SmallVector<std::pair<MachineInstr*, unsigned>, 8>::iterator I =
 785        OpsToChange.begin(), E = OpsToChange.end(); I != E; ++I) {
 786     MachineInstr* Inst = I->first;
 787     unsigned OpIdx = I->second;
 788     MachineOperand& MO = Inst->getOperand(OpIdx);
 789     MO.setReg(NewVReg);
 790   }
 791
 792   NumRenumbers++;
 793 }
 794
 795 bool PreAllocSplitting::Rematerialize(unsigned vreg, VNInfo* ValNo,
 796                                       MachineInstr* DefMI,
 797                                       MachineBasicBlock::iterator RestorePt,
 798                                       unsigned RestoreIdx,
 799                                     SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>& RefsInMBB) {
 800   MachineBasicBlock& MBB = *RestorePt->getParent();
 801
 802   MachineBasicBlock::iterator KillPt = BarrierMBB->end();
 803   unsigned KillIdx = 0;
 804   if (ValNo->def == ~0U || DefMI->getParent() == BarrierMBB)
 805     KillPt = findSpillPoint(BarrierMBB, Barrier, NULL, RefsInMBB, KillIdx);
 806   else
 807     KillPt = findNextEmptySlot(DefMI->getParent(), DefMI, KillIdx);
 808
 809   if (KillPt == DefMI->getParent()->end())
 810     return false;
 811
 812   TII->reMaterialize(MBB, RestorePt, vreg, DefMI);
 813   LIs->InsertMachineInstrInMaps(prior(RestorePt), RestoreIdx);
 814
 815   ReconstructLiveInterval(CurrLI);
 816   unsigned RematIdx = LIs->getInstructionIndex(prior(RestorePt));
 817   RematIdx = LiveIntervals::getDefIndex(RematIdx);
 818   RenumberValno(CurrLI->findDefinedVNInfo(RematIdx));
 819
 820   ++NumSplits;
 821   ++NumRemats;
 822   return true;
 823 }
 824
 825 MachineInstr* PreAllocSplitting::FoldSpill(unsigned vreg,
 826                                            const TargetRegisterClass* RC,
 827                                            MachineInstr* DefMI,
 828                                            MachineInstr* Barrier,
 829                                            MachineBasicBlock* MBB,
 830                                            int& SS,
 831                                     SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>& RefsInMBB) {
 832   MachineBasicBlock::iterator Pt = MBB->begin();
 833
 834   // Go top down if RefsInMBB is empty.
 835   if (RefsInMBB.empty())
 836     return 0;
 837
 838   MachineBasicBlock::iterator FoldPt = Barrier;
 839   while (&*FoldPt != DefMI && FoldPt != MBB->begin() &&
 840          !RefsInMBB.count(FoldPt))
 841     --FoldPt;
 842
 843   int OpIdx = FoldPt->findRegisterDefOperandIdx(vreg, false);
 844   if (OpIdx == -1)
 845     return 0;
 846
 847   SmallVector<unsigned, 1> Ops;
 848   Ops.push_back(OpIdx);
 849
 850   if (!TII->canFoldMemoryOperand(FoldPt, Ops))
 851     return 0;
 852
 853   DenseMap<unsigned, int>::iterator I = IntervalSSMap.find(vreg);
 854   if (I != IntervalSSMap.end()) {
 855     SS = I->second;
 856   } else {
 857     SS = MFI->CreateStackObject(RC->getSize(), RC->getAlignment());
 858
 859   }
 860
 861   MachineInstr* FMI = TII->foldMemoryOperand(*MBB->getParent(),
 862                                              FoldPt, Ops, SS);
 863
 864   if (FMI) {
 865     LIs->ReplaceMachineInstrInMaps(FoldPt, FMI);
 866     FMI = MBB->insert(MBB->erase(FoldPt), FMI);
 867     ++NumFolds;
 868
 869     IntervalSSMap[vreg] = SS;
 870     CurrSLI = &LSs->getOrCreateInterval(SS);
 871     if (CurrSLI->hasAtLeastOneValue())
 872       CurrSValNo = CurrSLI->getValNumInfo(0);
 873     else
 874       CurrSValNo = CurrSLI->getNextValue(~0U, 0, LSs->getVNInfoAllocator());
 875   }
 876
 877   return FMI;
 878 }
 879
 880 /// SplitRegLiveInterval - Split (spill and restore) the given live interval
 881 /// so it would not cross the barrier that's being processed. Shrink wrap
 882 /// (minimize) the live interval to the last uses.
 883 bool PreAllocSplitting::SplitRegLiveInterval(LiveInterval *LI) {
 884   CurrLI = LI;
 885
 886   // Find live range where current interval cross the barrier.
 887   LiveInterval::iterator LR =
 888     CurrLI->FindLiveRangeContaining(LIs->getUseIndex(BarrierIdx));
 889   VNInfo *ValNo = LR->valno;
 890
 891   if (ValNo->def == ~1U) {
 892     // Defined by a dead def? How can this be?
 893     assert(0 && "Val# is defined by a dead def?");
 894     abort();
 895   }
 896
 897   MachineInstr *DefMI = (ValNo->def != ~0U)
 898     ? LIs->getInstructionFromIndex(ValNo->def) : NULL;
 899
 900   // If this would create a new join point, do not split.
 901   if (DefMI && createsNewJoin(LR, DefMI->getParent(), Barrier->getParent()))
 902     return false;
 903
 904   // Find all references in the barrier mbb.
 905   SmallPtrSet<MachineInstr*, 4> RefsInMBB;
 906   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = MRI->reg_begin(CurrLI->reg),
 907          E = MRI->reg_end(); I != E; ++I) {
 908     MachineInstr *RefMI = &*I;
 909     if (RefMI->getParent() == BarrierMBB)
 910       RefsInMBB.insert(RefMI);
 911   }
 912
 913   // Find a point to restore the value after the barrier.
 914   unsigned RestoreIndex = 0;
 915   MachineBasicBlock::iterator RestorePt =
 916     findRestorePoint(BarrierMBB, Barrier, LR->end, RefsInMBB, RestoreIndex);
 917   if (RestorePt == BarrierMBB->end())
 918     return false;
 919
 920   if (DefMI && LIs->isReMaterializable(*LI, ValNo, DefMI))
 921     if (Rematerialize(LI->reg, ValNo, DefMI, RestorePt,
 922                       RestoreIndex, RefsInMBB))
 923     return true;
 924
 925   // Add a spill either before the barrier or after the definition.
 926   MachineBasicBlock *DefMBB = DefMI ? DefMI->getParent() : NULL;
 927   const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(CurrLI->reg);
 928   unsigned SpillIndex = 0;
 929   MachineInstr *SpillMI = NULL;
 930   int SS = -1;
 931   if (ValNo->def == ~0U) {
 932     // If it's defined by a phi, we must split just before the barrier.
 933     if ((SpillMI = FoldSpill(LI->reg, RC, 0, Barrier,
 934                             BarrierMBB, SS, RefsInMBB))) {
 935       SpillIndex = LIs->getInstructionIndex(SpillMI);
 936     } else {
 937       MachineBasicBlock::iterator SpillPt =
 938         findSpillPoint(BarrierMBB, Barrier, NULL, RefsInMBB, SpillIndex);
 939       if (SpillPt == BarrierMBB->begin())
 940         return false; // No gap to insert spill.
 941       // Add spill.
 942
 943       SS = CreateSpillStackSlot(CurrLI->reg, RC);
 944       TII->storeRegToStackSlot(*BarrierMBB, SpillPt, CurrLI->reg, true, SS, RC);
 945       SpillMI = prior(SpillPt);
 946       LIs->InsertMachineInstrInMaps(SpillMI, SpillIndex);
 947     }
 948   } else if (!IsAvailableInStack(DefMBB, CurrLI->reg, ValNo->def,
 949                                  RestoreIndex, SpillIndex, SS)) {
 950     // If it's already split, just restore the value. There is no need to spill
 951     // the def again.
 952     if (!DefMI)
 953       return false; // Def is dead. Do nothing.
 954
 955     if ((SpillMI = FoldSpill(LI->reg, RC, DefMI, Barrier,
 956                             BarrierMBB, SS, RefsInMBB))) {
 957       SpillIndex = LIs->getInstructionIndex(SpillMI);
 958     } else {
 959       // Check if it's possible to insert a spill after the def MI.
 960       MachineBasicBlock::iterator SpillPt;
 961       if (DefMBB == BarrierMBB) {
 962         // Add spill after the def and the last use before the barrier.
 963         SpillPt = findSpillPoint(BarrierMBB, Barrier, DefMI,
 964                                  RefsInMBB, SpillIndex);
 965         if (SpillPt == DefMBB->begin())
 966           return false; // No gap to insert spill.
 967       } else {
 968         SpillPt = findNextEmptySlot(DefMBB, DefMI, SpillIndex);
 969         if (SpillPt == DefMBB->end())
 970           return false; // No gap to insert spill.
 971       }
 972       // Add spill. The store instruction kills the register if def is before
 973       // the barrier in the barrier block.
 974       SS = CreateSpillStackSlot(CurrLI->reg, RC);
 975       TII->storeRegToStackSlot(*DefMBB, SpillPt, CurrLI->reg,
 976                                DefMBB == BarrierMBB, SS, RC);
 977       SpillMI = prior(SpillPt);
 978       LIs->InsertMachineInstrInMaps(SpillMI, SpillIndex);
 979     }
 980   }
 981
 982   // Remember def instruction index to spill index mapping.
 983   if (DefMI && SpillMI)
 984     Def2SpillMap[ValNo->def] = SpillIndex;
 985
 986   // Add restore.
 987   TII->loadRegFromStackSlot(*BarrierMBB, RestorePt, CurrLI->reg, SS, RC);
 988   MachineInstr *LoadMI = prior(RestorePt);
 989   LIs->InsertMachineInstrInMaps(LoadMI, RestoreIndex);
 990
 991   // Update spill stack slot live interval.
 992   UpdateSpillSlotInterval(ValNo, LIs->getUseIndex(SpillIndex)+1,
 993                           LIs->getDefIndex(RestoreIndex));
 994
 995   ReconstructLiveInterval(CurrLI);
 996   unsigned RestoreIdx = LIs->getInstructionIndex(prior(RestorePt));
 997   RestoreIdx = LiveIntervals::getDefIndex(RestoreIdx);
 998   RenumberValno(CurrLI->findDefinedVNInfo(RestoreIdx));
 999
1000   ++NumSplits;
1001   return true;
1002 }
1003
1004 /// SplitRegLiveIntervals - Split all register live intervals that cross the
1005 /// barrier that's being processed.
1006 bool
1007 PreAllocSplitting::SplitRegLiveIntervals(const TargetRegisterClass **RCs,
1008                                          SmallPtrSet<LiveInterval*, 8>& Split) {
1009   // First find all the virtual registers whose live intervals are intercepted
1010   // by the current barrier.
1011   SmallVector<LiveInterval*, 8> Intervals;
1012   for (const TargetRegisterClass **RC = RCs; *RC; ++RC) {
1013     if (TII->IgnoreRegisterClassBarriers(*RC))
1014       continue;
1015     std::vector<unsigned> &VRs = MRI->getRegClassVirtRegs(*RC);
1016     for (unsigned i = 0, e = VRs.size(); i != e; ++i) {
1017       unsigned Reg = VRs[i];
1018       if (!LIs->hasInterval(Reg))
1019         continue;
1020       LiveInterval *LI = &LIs->getInterval(Reg);
1021       if (LI->liveAt(BarrierIdx) && !Barrier->readsRegister(Reg))
1022         // Virtual register live interval is intercepted by the barrier. We
1023         // should split and shrink wrap its interval if possible.
1024         Intervals.push_back(LI);
1025     }
1026   }
1027
1028   // Process the affected live intervals.
1029   bool Change = false;
1030   while (!Intervals.empty()) {
1031     if (PreSplitLimit != -1 && (int)NumSplits == PreSplitLimit)
1032       break;
1033     else if (NumSplits == 4)
1034       Change |= Change;
1035     LiveInterval *LI = Intervals.back();
1036     Intervals.pop_back();
1037     bool result = SplitRegLiveInterval(LI);
1038     if (result) Split.insert(LI);
1039     Change |= result;
1040   }
1041
1042   return Change;
1043 }
1044
1045 unsigned PreAllocSplitting::getNumberOfSpills(
1046                                   SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>& MIs,
1047                                   unsigned Reg, int FrameIndex) {
1048   unsigned Spills = 0;
1049   for (SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>::iterator UI = MIs.begin(), UE = MIs.end();
1050        UI != UI; ++UI) {
1051     int StoreFrameIndex;
1052     unsigned StoreVReg = TII->isStoreToStackSlot(*UI, StoreFrameIndex);
1053     if (StoreVReg == Reg && StoreFrameIndex == FrameIndex)
1054       Spills++;
1055   }
1056
1057   return Spills;
1058 }
1059
1060 /// removeDeadSpills - After doing splitting, filter through all intervals we've
1061 /// split, and see if any of the spills are unnecessary.  If so, remove them.
1062 bool PreAllocSplitting::removeDeadSpills(SmallPtrSet<LiveInterval*, 8>& split) {
1063   bool changed = false;
1064
1065   for (SmallPtrSet<LiveInterval*, 8>::iterator LI = split.begin(),
1066        LE = split.end(); LI != LE; ++LI) {
1067     DenseMap<VNInfo*, SmallPtrSet<MachineInstr*, 4> > VNUseCount;
1068
1069     for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin((*LI)->reg),
1070          UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1071       unsigned index = LIs->getInstructionIndex(&*UI);
1072       index = LiveIntervals::getUseIndex(index);
1073
1074       const LiveRange* LR = (*LI)->getLiveRangeContaining(index);
1075       VNUseCount[LR->valno].insert(&*UI);
1076     }
1077
1078     for (LiveInterval::vni_iterator VI = (*LI)->vni_begin(),
1079          VE = (*LI)->vni_end(); VI != VE; ++VI) {
1080       VNInfo* CurrVN = *VI;
1081       if (CurrVN->hasPHIKill) continue;
1082
1083       unsigned DefIdx = CurrVN->def;
1084       if (DefIdx == ~0U || DefIdx == ~1U) continue;
1085
1086       MachineInstr* DefMI = LIs->getInstructionFromIndex(DefIdx);
1087       int FrameIndex;
1088       if (!TII->isLoadFromStackSlot(DefMI, FrameIndex)) continue;
1089
1090       if (VNUseCount[CurrVN].size() == 0) {
1091         LIs->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
1092         (*LI)->removeValNo(CurrVN);
1093         DefMI->eraseFromParent();
1094         NumDeadSpills++;
1095         changed = true;
1096         continue;
1097       }
1098
1099       unsigned SpillCount = getNumberOfSpills(VNUseCount[CurrVN],
1100                                               (*LI)->reg, FrameIndex);
1101       if (SpillCount != VNUseCount[CurrVN].size()) continue;
1102
1103       for (SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>::iterator UI =
1104            VNUseCount[CurrVN].begin(), UE = VNUseCount[CurrVN].end();
1105            UI != UI; ++UI) {
1106         LIs->RemoveMachineInstrFromMaps(*UI);
1107         (*UI)->eraseFromParent();
1108       }
1109
1110       LIs->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
1111       (*LI)->removeValNo(CurrVN);
1112       DefMI->eraseFromParent();
1113       NumDeadSpills++;
1114       changed = true;
1115     }
1116   }
1117
1118   return changed;
1119 }
1120
1121 bool PreAllocSplitting::createsNewJoin(LiveRange* LR,
1122                                        MachineBasicBlock* DefMBB,
1123                                        MachineBasicBlock* BarrierMBB) {
1124   if (DefMBB == BarrierMBB)
1125     return false;
1126
1127   if (LR->valno->hasPHIKill)
1128     return false;
1129
1130   unsigned MBBEnd = LIs->getMBBEndIdx(BarrierMBB);
1131   if (LR->end < MBBEnd)
1132     return false;
1133
1134   MachineLoopInfo& MLI = getAnalysis<MachineLoopInfo>();
1135   if (MLI.getLoopFor(DefMBB) != MLI.getLoopFor(BarrierMBB))
1136     return true;
1137
1138   MachineDominatorTree& MDT = getAnalysis<MachineDominatorTree>();
1139   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 4> Visited;
1140   typedef std::pair<MachineBasicBlock*,
1141                     MachineBasicBlock::succ_iterator> ItPair;
1142   SmallVector<ItPair, 4> Stack;
1143   Stack.push_back(std::make_pair(BarrierMBB, BarrierMBB->succ_begin()));
1144
1145   while (!Stack.empty()) {
1146     ItPair P = Stack.back();
1147     Stack.pop_back();
1148
1149     MachineBasicBlock* PredMBB = P.first;
1150     MachineBasicBlock::succ_iterator S = P.second;
1151
1152     if (S == PredMBB->succ_end())
1153       continue;
1154     else if (Visited.count(*S)) {
1155       Stack.push_back(std::make_pair(PredMBB, ++S));
1156       continue;
1157     } else
1158       Stack.push_back(std::make_pair(PredMBB, S+1));
1159
1160     MachineBasicBlock* MBB = *S;
1161     Visited.insert(MBB);
1162
1163     if (MBB == BarrierMBB)
1164       return true;
1165
1166     MachineDomTreeNode* DefMDTN = MDT.getNode(DefMBB);
1167     MachineDomTreeNode* BarrierMDTN = MDT.getNode(BarrierMBB);
1168     MachineDomTreeNode* MDTN = MDT.getNode(MBB)->getIDom();
1169     while (MDTN) {
1170       if (MDTN == DefMDTN)
1171         return true;
1172       else if (MDTN == BarrierMDTN)
1173         break;
1174       MDTN = MDTN->getIDom();
1175     }
1176
1177     MBBEnd = LIs->getMBBEndIdx(MBB);
1178     if (LR->end > MBBEnd)
1179       Stack.push_back(std::make_pair(MBB, MBB->succ_begin()));
1180   }
1181
1182   return false;
1183 }
1184
1185
1186 bool PreAllocSplitting::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
1187   CurrMF = &MF;
1188   TM     = &MF.getTarget();
1189   TII    = TM->getInstrInfo();
1190   MFI    = MF.getFrameInfo();
1191   MRI    = &MF.getRegInfo();
1192   LIs    = &getAnalysis<LiveIntervals>();
1193   LSs    = &getAnalysis<LiveStacks>();
1194
1195   bool MadeChange = false;
1196   NumSplits = 0;
1197
1198   // Make sure blocks are numbered in order.
1199   MF.RenumberBlocks();
1200
1201   MachineBasicBlock *Entry = MF.begin();
1202   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*,16> Visited;
1203
1204   SmallPtrSet<LiveInterval*, 8> Split;
1205
1206   for (df_ext_iterator<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineBasicBlock*,16> >
1207          DFI = df_ext_begin(Entry, Visited), E = df_ext_end(Entry, Visited);
1208        DFI != E; ++DFI) {
1209     BarrierMBB = *DFI;
1210     for (MachineBasicBlock::iterator I = BarrierMBB->begin(),
1211            E = BarrierMBB->end(); I != E; ++I) {
1212       Barrier = &*I;
1213       const TargetRegisterClass **BarrierRCs =
1214         Barrier->getDesc().getRegClassBarriers();
1215       if (!BarrierRCs)
1216         continue;
1217       BarrierIdx = LIs->getInstructionIndex(Barrier);
1218       MadeChange |= SplitRegLiveIntervals(BarrierRCs, Split);
1219     }
1220   }
1221
1222   MadeChange |= removeDeadSpills(Split);
1223
1224   if (NumSplits)
1225     NumTotalSplits += NumSplits;
1226
1227   return MadeChange;
1228 }