9cb06ced3fe202a097f60e31cf932912d24878a7
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.cpp
1 //===-- SimpleRegisterCoalescing.cpp - Register Coalescing ----------------===//
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 a simple register coalescing pass that attempts to
11 // aggressively coalesce every register copy that it can.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #define DEBUG_TYPE "regcoalescing"
16 #include "SimpleRegisterCoalescing.h"
17 #include "VirtRegMap.h"
18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
19 #include "llvm/Value.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
25 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
27 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
29 #include "llvm/Support/Debug.h"
30 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
32 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
33 #include <algorithm>
34 #include <cmath>
35 using namespace llvm;
36
37 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
38 STATISTIC(numSubJoins , "Number of subclass joins performed");
39 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
40 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
41 STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
42 STATISTIC(numAborts   , "Number of times interval joining aborted");
43
44 char SimpleRegisterCoalescing::ID = 0;
45 static cl::opt<bool>
46 EnableJoining("join-liveintervals",
47               cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
48               cl::init(true));
49
50 static cl::opt<bool>
51 NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
52              cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
53              cl::init(false), cl::Hidden);
54
55 static cl::opt<bool>
56 CrossClassJoin("join-subclass-copies",
57                cl::desc("Coalesce copies to sub- register class"),
58                cl::init(false), cl::Hidden);
59
60 static RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
61 X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
62
63 // Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
64 static RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
65
66 const PassInfo *const llvm::SimpleRegisterCoalescingID = &X;
67
68 void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
69   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
70   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
71   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
72   AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
73   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
74   AU.addRequired<LiveIntervals>();
75   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
76   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
77 }
78
79 /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
80 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
81 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
82 /// see if we can merge these two pieces of B into a single value number,
83 /// eliminating a copy.  For example:
84 ///
85 ///  A3 = B0
86 ///    ...
87 ///  B1 = A3      <- this copy
88 ///
89 /// In this case, B0 can be extended to where the B1 copy lives, allowing the B1
90 /// value number to be replaced with B0 (which simplifies the B liveinterval).
91 ///
92 /// This returns true if an interval was modified.
93 ///
94 bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
95                                                     LiveInterval &IntB,
96                                                     MachineInstr *CopyMI) {
97   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
98
99   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
100   // the example above.
101   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
102   if (BLR == IntB.end()) // Should never happen!
103     return false;
104   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
105   
106   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
107   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
108   // can't process it.
109   if (!BValNo->copy) return false;
110   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
111   
112   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
113   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
114   if (ALR == IntA.end()) // Should never happen!
115     return false;
116   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
117   
118   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.  
119   // Get the instruction that defines this value number.
120   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(AValNo);
121   if (!SrcReg) return false;  // Not defined by a copy.
122     
123   // If the value number is not defined by a copy instruction, ignore it.
124
125   // If the source register comes from an interval other than IntB, we can't
126   // handle this.
127   if (SrcReg != IntB.reg) return false;
128   
129   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
130   LiveInterval::iterator ValLR = IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def-1);
131   if (ValLR == IntB.end()) // Should never happen!
132     return false;
133   
134   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
135   // CopyMI.
136   MachineInstr *ValLREndInst = li_->getInstructionFromIndex(ValLR->end-1);
137   if (!ValLREndInst || 
138       ValLREndInst->getParent() != CopyMI->getParent()) return false;
139
140   // Okay, we now know that ValLR ends in the same block that the CopyMI
141   // live-range starts.  If there are no intervening live ranges between them in
142   // IntB, we can merge them.
143   if (ValLR+1 != BLR) return false;
144
145   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
146   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
147   // register. If so, do not coalesce.
148   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
149       *tri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
150     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
151       if (li_->hasInterval(*SR) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
152         DOUT << "Interfere with sub-register ";
153         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
154         return false;
155       }
156   }
157   
158   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
159   
160   unsigned FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
161   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
162   // that defines this value #'. Update the the valnum with the new defining
163   // instruction #.
164   BValNo->def  = FillerStart;
165   BValNo->copy = NULL;
166   
167   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
168   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
169   // two value numbers.
170   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
171
172   // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
173   // physreg has aliases, 
174   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
175     // Update the liveintervals of sub-registers.
176     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *AS; ++AS) {
177       LiveInterval &AliasLI = li_->getInterval(*AS);
178       AliasLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
179               AliasLI.getNextValue(FillerStart, 0, li_->getVNInfoAllocator())));
180     }
181   }
182
183   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
184   if (BValNo != ValLR->valno)
185     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
186   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
187   DOUT << "\n";
188
189   // If the source instruction was killing the source register before the
190   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
191   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
192   if (UIdx != -1)
193     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
194
195   ++numExtends;
196   return true;
197 }
198
199 /// HasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
200 /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
201 bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
202                                                     LiveInterval &IntB,
203                                                     VNInfo *AValNo,
204                                                     VNInfo *BValNo) {
205   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
206        AI != AE; ++AI) {
207     if (AI->valno != AValNo) continue;
208     LiveInterval::Ranges::iterator BI =
209       std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
210     if (BI != IntB.ranges.begin())
211       --BI;
212     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
213       if (BI->valno == BValNo)
214         continue;
215       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
216         return true;
217       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
218         return true;
219     }
220   }
221   return false;
222 }
223
224 /// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
225 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
226 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a commutable
227 /// instruction and its other operand is coalesced to the copy dest register,
228 /// see if we can transform the copy into a noop by commuting the definition. For
229 /// example,
230 ///
231 ///  A3 = op A2 B0<kill>
232 ///    ...
233 ///  B1 = A3      <- this copy
234 ///    ...
235 ///     = op A3   <- more uses
236 ///
237 /// ==>
238 ///
239 ///  B2 = op B0 A2<kill>
240 ///    ...
241 ///  B1 = B2      <- now an identify copy
242 ///    ...
243 ///     = op B2   <- more uses
244 ///
245 /// This returns true if an interval was modified.
246 ///
247 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
248                                                         LiveInterval &IntB,
249                                                         MachineInstr *CopyMI) {
250   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
251
252   // FIXME: For now, only eliminate the copy by commuting its def when the
253   // source register is a virtual register. We want to guard against cases
254   // where the copy is a back edge copy and commuting the def lengthen the
255   // live interval of the source register to the entire loop.
256   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntA.reg))
257     return false;
258
259   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
260   // the example above.
261   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
262   if (BLR == IntB.end()) // Should never happen!
263     return false;
264   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
265   
266   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
267   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
268   // can't process it.
269   if (!BValNo->copy) return false;
270   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
271   
272   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
273   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
274   if (ALR == IntA.end()) // Should never happen!
275     return false;
276   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
277   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
278   // the optimization.
279   if (AValNo->def == ~0U || AValNo->def == ~1U || AValNo->hasPHIKill)
280     return false;
281   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
282   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
283   unsigned NewDstIdx;
284   if (!TID.isCommutable() ||
285       !tii_->CommuteChangesDestination(DefMI, NewDstIdx))
286     return false;
287
288   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
289   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
290   if (NewReg != IntB.reg || !NewDstMO.isKill())
291     return false;
292
293   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
294   // uses which the new definition can reach.
295   if (HasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
296     return false;
297
298   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
299   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
300   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
301          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
302     MachineInstr *UseMI = &*UI;
303     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
304     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
305     if (ULR == IntA.end())
306       continue;
307     if (ULR->valno == AValNo && JoinedCopies.count(UseMI))
308       return false;
309   }
310
311   // At this point we have decided that it is legal to do this
312   // transformation.  Start by commuting the instruction.
313   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
314   MachineInstr *NewMI = tii_->commuteInstruction(DefMI);
315   if (!NewMI)
316     return false;
317   if (NewMI != DefMI) {
318     li_->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
319     MBB->insert(DefMI, NewMI);
320     MBB->erase(DefMI);
321   }
322   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
323   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
324
325   bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill;
326   SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
327   SmallVector<unsigned, 4> BKills;
328   std::map<unsigned, unsigned> BExtend;
329
330   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
331   // A = or A, B
332   // ...
333   // B = A
334   // ...
335   // C = A<kill>
336   // ...
337   //   = B
338   //
339   // then do not add kills of A to the newly created B interval.
340   bool Extended = BLR->end > ALR->end && ALR->end != ALR->start;
341   if (Extended)
342     BExtend[ALR->end] = BLR->end;
343
344   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
345   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
346          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
347     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
348     MachineInstr *UseMI = &*UI;
349     ++UI;
350     if (JoinedCopies.count(UseMI))
351       continue;
352     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
353     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
354     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
355       continue;
356     UseMO.setReg(NewReg);
357     if (UseMI == CopyMI)
358       continue;
359     if (UseMO.isKill()) {
360       if (Extended)
361         UseMO.setIsKill(false);
362       else
363         BKills.push_back(li_->getUseIndex(UseIdx)+1);
364     }
365     unsigned SrcReg, DstReg;
366     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg))
367       continue;
368     if (DstReg == IntB.reg) {
369       // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
370       // remove that val# as well. However this live range is being
371       // extended to the end of the existing live range defined by the copy.
372       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(UseIdx);
373       const LiveRange *DLR = IntB.getLiveRangeContaining(DefIdx);
374       BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill;
375       assert(DLR->valno->def == DefIdx);
376       BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
377       BExtend[DLR->start] = DLR->end;
378       JoinedCopies.insert(UseMI);
379       // If this is a kill but it's going to be removed, the last use
380       // of the same val# is the new kill.
381       if (UseMO.isKill())
382         BKills.pop_back();
383     }
384   }
385
386   // We need to insert a new liverange: [ALR.start, LastUse). It may be we can
387   // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
388   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
389
390   // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
391   for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i)
392     IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
393
394   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
395   // is updated. Kills are also updated.
396   VNInfo *ValNo = BValNo;
397   ValNo->def = AValNo->def;
398   ValNo->copy = NULL;
399   for (unsigned j = 0, ee = ValNo->kills.size(); j != ee; ++j) {
400     unsigned Kill = ValNo->kills[j];
401     if (Kill != BLR->end)
402       BKills.push_back(Kill);
403   }
404   ValNo->kills.clear();
405   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
406        AI != AE; ++AI) {
407     if (AI->valno != AValNo) continue;
408     unsigned End = AI->end;
409     std::map<unsigned, unsigned>::iterator EI = BExtend.find(End);
410     if (EI != BExtend.end())
411       End = EI->second;
412     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
413   }
414   IntB.addKills(ValNo, BKills);
415   ValNo->hasPHIKill = BHasPHIKill;
416
417   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
418   DOUT << "\n";
419
420   DOUT << "\nShortening: "; IntA.print(DOUT, tri_);
421   IntA.removeValNo(AValNo);
422   DOUT << "   result = "; IntA.print(DOUT, tri_);
423   DOUT << "\n";
424
425   ++numCommutes;
426   return true;
427 }
428
429 /// isBackEdgeCopy - Returns true if CopyMI is a back edge copy.
430 ///
431 bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
432                                               unsigned DstReg) const {
433   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
434   const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(MBB);
435   if (!L)
436     return false;
437   if (MBB != L->getLoopLatch())
438     return false;
439
440   LiveInterval &LI = li_->getInterval(DstReg);
441   unsigned DefIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
442   LiveInterval::const_iterator DstLR =
443     LI.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(DefIdx));
444   if (DstLR == LI.end())
445     return false;
446   unsigned KillIdx = li_->getMBBEndIdx(MBB) + 1;
447   if (DstLR->valno->kills.size() == 1 &&
448       DstLR->valno->kills[0] == KillIdx && DstLR->valno->hasPHIKill)
449     return true;
450   return false;
451 }
452
453 /// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
454 /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
455 /// physical register and the existing subregister number of the def / use
456 /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
457 /// subregister.
458 void
459 SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
460                                             unsigned SubIdx) {
461   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
462   if (DstIsPhys && SubIdx) {
463     // Figure out the real physical register we are updating with.
464     DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
465     SubIdx = 0;
466   }
467
468   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
469          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
470     MachineOperand &O = I.getOperand();
471     MachineInstr *UseMI = &*I;
472     ++I;
473     unsigned OldSubIdx = O.getSubReg();
474     if (DstIsPhys) {
475       unsigned UseDstReg = DstReg;
476       if (OldSubIdx)
477           UseDstReg = tri_->getSubReg(DstReg, OldSubIdx);
478       O.setReg(UseDstReg);
479       O.setSubReg(0);
480     } else {
481       // Sub-register indexes goes from small to large. e.g.
482       // RAX: 1 -> AL, 2 -> AX, 3 -> EAX
483       // EAX: 1 -> AL, 2 -> AX
484       // So RAX's sub-register 2 is AX, RAX's sub-regsiter 3 is EAX, whose
485       // sub-register 2 is also AX.
486       if (SubIdx && OldSubIdx && SubIdx != OldSubIdx)
487         assert(OldSubIdx < SubIdx && "Conflicting sub-register index!");
488       else if (SubIdx)
489         O.setSubReg(SubIdx);
490       // Remove would-be duplicated kill marker.
491       if (O.isKill() && UseMI->killsRegister(DstReg))
492         O.setIsKill(false);
493       O.setReg(DstReg);
494     }
495   }
496 }
497
498 /// RemoveDeadImpDef - Remove implicit_def instructions which are "re-defining"
499 /// registers due to insert_subreg coalescing. e.g.
500 /// r1024 = op
501 /// r1025 = implicit_def
502 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1024
503 ///       = op r1025
504 /// =>
505 /// r1025 = op
506 /// r1025 = implicit_def
507 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1025
508 ///       = op r1025
509 void
510 SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadImpDef(unsigned Reg, LiveInterval &LI) {
511   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(Reg),
512          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
513     MachineOperand &O = I.getOperand();
514     MachineInstr *DefMI = &*I;
515     ++I;
516     if (!O.isDef())
517       continue;
518     if (DefMI->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
519       continue;
520     if (!LI.liveBeforeAndAt(li_->getInstructionIndex(DefMI)))
521       continue;
522     li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
523     DefMI->eraseFromParent();
524   }
525 }
526
527 /// RemoveUnnecessaryKills - Remove kill markers that are no longer accurate
528 /// due to live range lengthening as the result of coalescing.
529 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg,
530                                                       LiveInterval &LI) {
531   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(Reg),
532          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
533     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
534     if (UseMO.isKill()) {
535       MachineInstr *UseMI = UseMO.getParent();
536 #if 0
537       unsigned SReg, DReg;
538       if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SReg, DReg))
539         continue;
540 #endif
541       unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
542       if (JoinedCopies.count(UseMI))
543         continue;
544       const LiveRange *UI = LI.getLiveRangeContaining(UseIdx);
545       if (!UI || !LI.isKill(UI->valno, UseIdx+1))
546         UseMO.setIsKill(false);
547     }
548   }
549 }
550
551 /// removeRange - Wrapper for LiveInterval::removeRange. This removes a range
552 /// from a physical register live interval as well as from the live intervals
553 /// of its sub-registers.
554 static void removeRange(LiveInterval &li, unsigned Start, unsigned End,
555                         LiveIntervals *li_, const TargetRegisterInfo *tri_) {
556   li.removeRange(Start, End, true);
557   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg)) {
558     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
559       if (!li_->hasInterval(*SR))
560         continue;
561       LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
562       unsigned RemoveEnd = Start;
563       while (RemoveEnd != End) {
564         LiveInterval::iterator LR = sli.FindLiveRangeContaining(Start);
565         if (LR == sli.end())
566           break;
567         RemoveEnd = (LR->end < End) ? LR->end : End;
568         sli.removeRange(Start, RemoveEnd, true);
569         Start = RemoveEnd;
570       }
571     }
572   }
573 }
574
575 /// removeIntervalIfEmpty - Check if the live interval of a physical register
576 /// is empty, if so remove it and also remove the empty intervals of its
577 /// sub-registers. Return true if live interval is removed.
578 static bool removeIntervalIfEmpty(LiveInterval &li, LiveIntervals *li_,
579                                   const TargetRegisterInfo *tri_) {
580   if (li.empty()) {
581     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg))
582       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
583         if (!li_->hasInterval(*SR))
584           continue;
585         LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
586         if (sli.empty())
587           li_->removeInterval(*SR);
588       }
589     li_->removeInterval(li.reg);
590     return true;
591   }
592   return false;
593 }
594
595 /// ShortenDeadCopyLiveRange - Shorten a live range defined by a dead copy.
596 /// Return true if live interval is removed.
597 bool SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopyLiveRange(LiveInterval &li,
598                                                         MachineInstr *CopyMI) {
599   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
600   LiveInterval::iterator MLR =
601     li.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(CopyIdx));
602   if (MLR == li.end())
603     return false;  // Already removed by ShortenDeadCopySrcLiveRange.
604   unsigned RemoveStart = MLR->start;
605   unsigned RemoveEnd = MLR->end;
606   // Remove the liverange that's defined by this.
607   if (RemoveEnd == li_->getDefIndex(CopyIdx)+1) {
608     removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
609     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
610   }
611   return false;
612 }
613
614 /// PropagateDeadness - Propagate the dead marker to the instruction which
615 /// defines the val#.
616 static void PropagateDeadness(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI,
617                               unsigned &LRStart, LiveIntervals *li_,
618                               const TargetRegisterInfo* tri_) {
619   MachineInstr *DefMI =
620     li_->getInstructionFromIndex(li_->getDefIndex(LRStart));
621   if (DefMI && DefMI != CopyMI) {
622     int DeadIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
623     if (DeadIdx != -1) {
624       DefMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
625       // A dead def should have a single cycle interval.
626       ++LRStart;
627     }
628   }
629 }
630
631 /// isSameOrFallThroughBB - Return true if MBB == SuccMBB or MBB simply
632 /// fallthoughs to SuccMBB.
633 static bool isSameOrFallThroughBB(MachineBasicBlock *MBB,
634                                   MachineBasicBlock *SuccMBB,
635                                   const TargetInstrInfo *tii_) {
636   if (MBB == SuccMBB)
637     return true;
638   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
639   std::vector<MachineOperand> Cond;
640   return !tii_->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond) && !TBB && !FBB &&
641     MBB->isSuccessor(SuccMBB);
642 }
643
644 /// ShortenDeadCopySrcLiveRange - Shorten a live range as it's artificially
645 /// extended by a dead copy. Mark the last use (if any) of the val# as kill as
646 /// ends the live range there. If there isn't another use, then this live range
647 /// is dead. Return true if live interval is removed.
648 bool
649 SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
650                                                       MachineInstr *CopyMI) {
651   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
652   if (CopyIdx == 0) {
653     // FIXME: special case: function live in. It can be a general case if the
654     // first instruction index starts at > 0 value.
655     assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
656     // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
657     if (mf_->begin()->isLiveIn(li.reg))
658       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
659     const LiveRange *LR = li.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
660     removeRange(li, LR->start, LR->end, li_, tri_);
661     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
662   }
663
664   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
665   if (LR == li.end())
666     // Livein but defined by a phi.
667     return false;
668
669   unsigned RemoveStart = LR->start;
670   unsigned RemoveEnd = li_->getDefIndex(CopyIdx)+1;
671   if (LR->end > RemoveEnd)
672     // More uses past this copy? Nothing to do.
673     return false;
674
675   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
676   unsigned MBBStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB);
677   unsigned LastUseIdx;
678   MachineOperand *LastUse = lastRegisterUse(LR->start, CopyIdx-1, li.reg,
679                                             LastUseIdx);
680   if (LastUse) {
681     MachineInstr *LastUseMI = LastUse->getParent();
682     if (!isSameOrFallThroughBB(LastUseMI->getParent(), CopyMBB, tii_)) {
683       // r1024 = op
684       // ...
685       // BB1:
686       //       = r1024
687       //
688       // BB2:
689       // r1025<dead> = r1024<kill>
690       if (MBBStart < LR->end)
691         removeRange(li, MBBStart, LR->end, li_, tri_);
692       return false;
693     }
694
695     // There are uses before the copy, just shorten the live range to the end
696     // of last use.
697     LastUse->setIsKill();
698     removeRange(li, li_->getDefIndex(LastUseIdx), LR->end, li_, tri_);
699     unsigned SrcReg, DstReg;
700     if (tii_->isMoveInstr(*LastUseMI, SrcReg, DstReg) &&
701         DstReg == li.reg) {
702       // Last use is itself an identity code.
703       int DeadIdx = LastUseMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
704       LastUseMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
705     }
706     return false;
707   }
708
709   // Is it livein?
710   if (LR->start <= MBBStart && LR->end > MBBStart) {
711     if (LR->start == 0) {
712       assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
713       // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
714       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
715     }
716     // FIXME: Shorten intervals in BBs that reaches this BB.
717   }
718
719   if (LR->valno->def == RemoveStart)
720     // If the def MI defines the val#, propagate the dead marker.
721     PropagateDeadness(li, CopyMI, RemoveStart, li_, tri_);
722
723   removeRange(li, RemoveStart, LR->end, li_, tri_);
724   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
725 }
726
727 /// CanCoalesceWithImpDef - Returns true if the specified copy instruction
728 /// from an implicit def to another register can be coalesced away.
729 bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
730                                                      LiveInterval &li,
731                                                      LiveInterval &ImpLi) const{
732   if (!CopyMI->killsRegister(ImpLi.reg))
733     return false;
734   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
735   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
736   if (LR == li.end())
737     return false;
738   if (LR->valno->hasPHIKill)
739     return false;
740   if (LR->valno->def != CopyIdx)
741     return false;
742   // Make sure all of val# uses are copies.
743   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(li.reg),
744          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
745     MachineInstr *UseMI = &*UI;
746     ++UI;
747     if (JoinedCopies.count(UseMI))
748       continue;
749     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
750     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
751     if (ULR == li.end() || ULR->valno != LR->valno)
752       continue;
753     // If the use is not a use, then it's not safe to coalesce the move.
754     unsigned SrcReg, DstReg;
755     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg)) {
756       if (UseMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG &&
757           UseMI->getOperand(1).getReg() == li.reg)
758         continue;
759       return false;
760     }
761   }
762   return true;
763 }
764
765
766 /// RemoveCopiesFromValNo - The specified value# is defined by an implicit
767 /// def and it is being removed. Turn all copies from this value# into
768 /// identity copies so they will be removed.
769 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
770                                                      VNInfo *VNI) {
771   SmallVector<MachineInstr*, 4> ImpDefs;
772   MachineOperand *LastUse = NULL;
773   unsigned LastUseIdx = li_->getUseIndex(VNI->def);
774   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(li.reg),
775          RE = mri_->reg_end(); RI != RE;) {
776     MachineOperand *MO = &RI.getOperand();
777     MachineInstr *MI = &*RI;
778     ++RI;
779     if (MO->isDef()) {
780       if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
781         ImpDefs.push_back(MI);
782       }
783       continue;
784     }
785     if (JoinedCopies.count(MI))
786       continue;
787     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(MI));
788     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
789     if (ULR == li.end() || ULR->valno != VNI)
790       continue;
791     // If the use is a copy, turn it into an identity copy.
792     unsigned SrcReg, DstReg;
793     if (tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == li.reg) {
794       // Each use MI may have multiple uses of this register. Change them all.
795       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
796         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
797         if (MO.isReg() && MO.getReg() == li.reg)
798           MO.setReg(DstReg);
799       }
800       JoinedCopies.insert(MI);
801     } else if (UseIdx > LastUseIdx) {
802       LastUseIdx = UseIdx;
803       LastUse = MO;
804     }
805   }
806   if (LastUse)
807     LastUse->setIsKill();
808   else {
809     // Remove dead implicit_def's.
810     while (!ImpDefs.empty()) {
811       MachineInstr *ImpDef = ImpDefs.back();
812       ImpDefs.pop_back();
813       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(ImpDef);
814       ImpDef->eraseFromParent();
815     }
816   }
817 }
818
819 static unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx, 
820                                     const TargetRegisterClass *RC,
821                                     const TargetRegisterInfo* TRI) {
822   for (const unsigned *SRs = TRI->getSuperRegisters(Reg);
823        unsigned SR = *SRs; ++SRs)
824     if (Reg == TRI->getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
825       return SR;
826   return 0;
827 }
828
829 /// isProfitableToCoalesceToSubRC - Given that register class of DstReg is
830 /// a subset of the register class of SrcReg, return true if it's profitable
831 /// to coalesce the two registers.
832 bool
833 SimpleRegisterCoalescing::isProfitableToCoalesceToSubRC(unsigned SrcReg,
834                                                         unsigned DstReg,
835                                                         MachineBasicBlock *MBB){
836   if (!CrossClassJoin)
837     return false;
838
839   // First let's make sure all uses are in the same MBB.
840   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(SrcReg),
841          RE = mri_->reg_end(); RI != RE; ++RI) {
842     MachineInstr &MI = *RI;
843     if (MI.getParent() != MBB)
844       return false;
845   }
846   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(DstReg),
847          RE = mri_->reg_end(); RI != RE; ++RI) {
848     MachineInstr &MI = *RI;
849     if (MI.getParent() != MBB)
850       return false;
851   }
852
853   // Then make sure the intervals are *short*.
854   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
855   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
856   unsigned SrcSize = li_->getApproximateInstructionCount(SrcInt);
857   unsigned DstSize = li_->getApproximateInstructionCount(DstInt);
858   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstReg);
859   unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
860   return (SrcSize + DstSize) <= Threshold;
861 }
862
863
864 /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
865 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
866 /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
867 /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
868 /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
869 bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
870   MachineInstr *CopyMI = TheCopy.MI;
871
872   Again = false;
873   if (JoinedCopies.count(CopyMI))
874     return false; // Already done.
875
876   DOUT << li_->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI;
877
878   unsigned SrcReg;
879   unsigned DstReg;
880   bool isExtSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG;
881   bool isInsSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG;
882   unsigned SubIdx = 0;
883   if (isExtSubReg) {
884     DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
885     SrcReg = CopyMI->getOperand(1).getReg();
886   } else if (isInsSubReg) {
887     if (CopyMI->getOperand(2).getSubReg()) {
888       DOUT << "\tSource of insert_subreg is already coalesced "
889            << "to another register.\n";
890       return false;  // Not coalescable.
891     }
892     DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
893     SrcReg = CopyMI->getOperand(2).getReg();
894   } else if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg)) {
895     assert(0 && "Unrecognized copy instruction!");
896     return false;
897   }
898
899   // If they are already joined we continue.
900   if (SrcReg == DstReg) {
901     DOUT << "\tCopy already coalesced.\n";
902     return false;  // Not coalescable.
903   }
904   
905   bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
906   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
907
908   // If they are both physical registers, we cannot join them.
909   if (SrcIsPhys && DstIsPhys) {
910     DOUT << "\tCan not coalesce physregs.\n";
911     return false;  // Not coalescable.
912   }
913   
914   // We only join virtual registers with allocatable physical registers.
915   if (SrcIsPhys && !allocatableRegs_[SrcReg]) {
916     DOUT << "\tSrc reg is unallocatable physreg.\n";
917     return false;  // Not coalescable.
918   }
919   if (DstIsPhys && !allocatableRegs_[DstReg]) {
920     DOUT << "\tDst reg is unallocatable physreg.\n";
921     return false;  // Not coalescable.
922   }
923
924   // Should be non-null only when coalescing to a sub-register class.
925   const TargetRegisterClass *SubRC = NULL;
926   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
927   unsigned RealDstReg = 0;
928   unsigned RealSrcReg = 0;
929   if (isExtSubReg || isInsSubReg) {
930     SubIdx = CopyMI->getOperand(isExtSubReg ? 2 : 3).getImm();
931     if (SrcIsPhys && isExtSubReg) {
932       // r1024 = EXTRACT_SUBREG EAX, 0 then r1024 is really going to be
933       // coalesced with AX.
934       unsigned DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
935       if (DstSubIdx) {
936         // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG EAX, 2. Then r1024 has already been
937         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
938         if (DstSubIdx != SubIdx) {
939           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
940           return false; // Not coalescable.
941         }
942       } else
943         SrcReg = tri_->getSubReg(SrcReg, SubIdx);
944       SubIdx = 0;
945     } else if (DstIsPhys && isInsSubReg) {
946       // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024, 0
947       unsigned SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
948       if (SrcSubIdx) {
949         // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024<2>, 2 Then r1024 has already been
950         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
951         if (SrcSubIdx != SubIdx) {
952           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
953           return false; // Not coalescable.
954         }
955       } else
956         DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
957       SubIdx = 0;
958     } else if ((DstIsPhys && isExtSubReg) || (SrcIsPhys && isInsSubReg)) {
959       // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
960       // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
961       // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
962       // Ditto for
963       // reg1024 = INSERT_SUBREG r1024, cl, 1
964       if (CopyMI->getOperand(1).getSubReg()) {
965         DOUT << "\tSrc of extract_ / insert_subreg already coalesced with reg"
966              << " of a super-class.\n";
967         return false; // Not coalescable.
968       }
969       const TargetRegisterClass *RC =
970         mri_->getRegClass(isExtSubReg ? SrcReg : DstReg);
971       if (isExtSubReg) {
972         RealDstReg = getMatchingSuperReg(DstReg, SubIdx, RC, tri_);
973         assert(RealDstReg && "Invalid extra_subreg instruction!");
974       } else {
975         RealSrcReg = getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC, tri_);
976         assert(RealSrcReg && "Invalid extra_subreg instruction!");
977       }
978
979       // For this type of EXTRACT_SUBREG, conservatively
980       // check if the live interval of the source register interfere with the
981       // actual super physical register we are trying to coalesce with.
982       unsigned PhysReg = isExtSubReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
983       LiveInterval &RHS = li_->getInterval(isExtSubReg ? SrcReg : DstReg);
984       if (li_->hasInterval(PhysReg) &&
985           RHS.overlaps(li_->getInterval(PhysReg))) {
986         DOUT << "Interfere with register ";
987         DEBUG(li_->getInterval(PhysReg).print(DOUT, tri_));
988         return false; // Not coalescable
989       }
990       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(PhysReg); *SR; ++SR)
991         if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
992           DOUT << "Interfere with sub-register ";
993           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
994           return false; // Not coalescable
995         }
996       SubIdx = 0;
997     } else {
998       unsigned OldSubIdx = isExtSubReg ? CopyMI->getOperand(0).getSubReg()
999         : CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1000       if (OldSubIdx) {
1001         if (OldSubIdx == SubIdx &&
1002             !differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg, SubRC))
1003           // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG r1025, 2. Then r1024 has already been
1004           // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1005           // Also check if the other larger register is of the same register
1006           // class as the would be resulting register.
1007           SubIdx = 0;
1008         else {
1009           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1010           return false; // Not coalescable.
1011         }
1012       }
1013       if (SubIdx) {
1014         unsigned LargeReg = isExtSubReg ? SrcReg : DstReg;
1015         unsigned SmallReg = isExtSubReg ? DstReg : SrcReg;
1016         unsigned LargeRegSize = 
1017           li_->getApproximateInstructionCount(li_->getInterval(LargeReg));
1018         unsigned SmallRegSize = 
1019           li_->getApproximateInstructionCount(li_->getInterval(SmallReg));
1020         const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SmallReg);
1021         unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count();
1022         // Be conservative. If both sides are virtual registers, do not coalesce
1023         // if this will cause a high use density interval to target a smaller
1024         // set of registers.
1025         if (SmallRegSize > Threshold || LargeRegSize > Threshold) {
1026           if ((float)std::distance(mri_->use_begin(SmallReg),
1027                                    mri_->use_end()) / SmallRegSize <
1028               (float)std::distance(mri_->use_begin(LargeReg),
1029                                    mri_->use_end()) / LargeRegSize) {
1030             Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1031             return false;
1032           }
1033         }
1034       }
1035     }
1036   } else if (differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg, SubRC)) {
1037     // FIXME: What if the resul of a EXTRACT_SUBREG is then coalesced
1038     // with another? If it's the resulting destination register, then
1039     // the subidx must be propagated to uses (but only those defined
1040     // by the EXTRACT_SUBREG). If it's being coalesced into another
1041     // register, it should be safe because register is assumed to have
1042     // the register class of the super-register.
1043
1044     if (!SubRC || !isProfitableToCoalesceToSubRC(SrcReg, DstReg, CopyMBB)) {
1045       // If they are not of the same register class, we cannot join them.
1046       DOUT << "\tSrc/Dest are different register classes.\n";
1047       // Allow the coalescer to try again in case either side gets coalesced to
1048       // a physical register that's compatible with the other side. e.g.
1049       // r1024 = MOV32to32_ r1025
1050       // but later r1024 is assigned EAX then r1025 may be coalesced with EAX.
1051       Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1052       return false;
1053     }
1054   }
1055   
1056   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
1057   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
1058   assert(SrcInt.reg == SrcReg && DstInt.reg == DstReg &&
1059          "Register mapping is horribly broken!");
1060
1061   DOUT << "\t\tInspecting "; SrcInt.print(DOUT, tri_);
1062   DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, tri_);
1063   DOUT << ": ";
1064
1065   // Check if it is necessary to propagate "isDead" property.
1066   if (!isExtSubReg && !isInsSubReg) {
1067     MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg, false);
1068     bool isDead = mopd->isDead();
1069
1070     // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
1071     // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
1072     // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
1073     // think twice about coalescing them!
1074     if (!isDead && (SrcIsPhys || DstIsPhys)) {
1075       LiveInterval &JoinVInt = SrcIsPhys ? DstInt : SrcInt;
1076       unsigned JoinVReg = SrcIsPhys ? DstReg : SrcReg;
1077       unsigned JoinPReg = SrcIsPhys ? SrcReg : DstReg;
1078       const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(JoinVReg);
1079       unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
1080       if (TheCopy.isBackEdge)
1081         Threshold *= 2; // Favors back edge copies.
1082
1083       // If the virtual register live interval is long but it has low use desity,
1084       // do not join them, instead mark the physical register as its allocation
1085       // preference.
1086       unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
1087       if (Length > Threshold &&
1088           (((float)std::distance(mri_->use_begin(JoinVReg),
1089                               mri_->use_end()) / Length) < (1.0 / Threshold))) {
1090         JoinVInt.preference = JoinPReg;
1091         ++numAborts;
1092         DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
1093         Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1094         return false;
1095       }
1096     }
1097   }
1098
1099   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
1100   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
1101   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
1102   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
1103   bool Swapped = false;
1104   // If SrcInt is implicitly defined, it's safe to coalesce.
1105   bool isEmpty = SrcInt.empty();
1106   if (isEmpty && !CanCoalesceWithImpDef(CopyMI, DstInt, SrcInt)) {
1107     // Only coalesce an empty interval (defined by implicit_def) with
1108     // another interval which has a valno defined by the CopyMI and the CopyMI
1109     // is a kill of the implicit def.
1110     DOUT << "Not profitable!\n";
1111     return false;
1112   }
1113
1114   if (!isEmpty && !JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
1115     // Coalescing failed.
1116     
1117     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
1118     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg &&
1119         (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI) ||
1120          RemoveCopyByCommutingDef(SrcInt, DstInt, CopyMI))) {
1121       JoinedCopies.insert(CopyMI);
1122       return true;
1123     }
1124     
1125     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
1126     DOUT << "Interference!\n";
1127     Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1128     return false;
1129   }
1130
1131   LiveInterval *ResSrcInt = &SrcInt;
1132   LiveInterval *ResDstInt = &DstInt;
1133   if (Swapped) {
1134     std::swap(SrcReg, DstReg);
1135     std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1136   }
1137   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
1138          "LiveInterval::join didn't work right!");
1139                                
1140   // If we're about to merge live ranges into a physical register live range,
1141   // we have to update any aliased register's live ranges to indicate that they
1142   // have clobbered values for this range.
1143   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
1144     // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1145     // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1146     // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
1147     if (RealDstReg || RealSrcReg) {
1148       LiveInterval &RealInt =
1149         li_->getOrCreateInterval(RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg);
1150       SmallSet<const VNInfo*, 4> CopiedValNos;
1151       for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = ResSrcInt->ranges.begin(),
1152              E = ResSrcInt->ranges.end(); I != E; ++I) {
1153         const LiveRange *DstLR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(I->start);
1154         assert(DstLR  && "Invalid joined interval!");
1155         const VNInfo *DstValNo = DstLR->valno;
1156         if (CopiedValNos.insert(DstValNo)) {
1157           VNInfo *ValNo = RealInt.getNextValue(DstValNo->def, DstValNo->copy,
1158                                                li_->getVNInfoAllocator());
1159           ValNo->hasPHIKill = DstValNo->hasPHIKill;
1160           RealInt.addKills(ValNo, DstValNo->kills);
1161           RealInt.MergeValueInAsValue(*ResDstInt, DstValNo, ValNo);
1162         }
1163       }
1164       
1165       DstReg = RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
1166     }
1167
1168     // Update the liveintervals of sub-registers.
1169     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(DstReg); *AS; ++AS)
1170       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(*ResSrcInt,
1171                                                  li_->getVNInfoAllocator());
1172   }
1173
1174   // If this is a EXTRACT_SUBREG, make sure the result of coalescing is the
1175   // larger super-register.
1176   if ((isExtSubReg || isInsSubReg) && !SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1177     if ((isExtSubReg && !Swapped) || (isInsSubReg && Swapped)) {
1178       ResSrcInt->Copy(*ResDstInt, li_->getVNInfoAllocator());
1179       std::swap(SrcReg, DstReg);
1180       std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1181     }
1182   }
1183
1184   // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
1185   // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
1186   if (SubRC) {
1187     mri_->setRegClass(DstReg, SubRC);
1188     ++numSubJoins;
1189   }
1190
1191   if (NewHeuristic) {
1192     // Add all copies that define val# in the source interval into the queue.
1193     for (LiveInterval::const_vni_iterator i = ResSrcInt->vni_begin(),
1194            e = ResSrcInt->vni_end(); i != e; ++i) {
1195       const VNInfo *vni = *i;
1196       if (!vni->def || vni->def == ~1U || vni->def == ~0U)
1197         continue;
1198       MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
1199       unsigned NewSrcReg, NewDstReg;
1200       if (CopyMI &&
1201           JoinedCopies.count(CopyMI) == 0 &&
1202           tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg)) {
1203         unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMBB);
1204         JoinQueue->push(CopyRec(CopyMI, LoopDepth,
1205                                 isBackEdgeCopy(CopyMI, DstReg)));
1206       }
1207     }
1208   }
1209
1210   // Remember to delete the copy instruction.
1211   JoinedCopies.insert(CopyMI);
1212
1213   // Some live range has been lengthened due to colaescing, eliminate the
1214   // unnecessary kills.
1215   RemoveUnnecessaryKills(SrcReg, *ResDstInt);
1216   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
1217     RemoveUnnecessaryKills(DstReg, *ResDstInt);
1218
1219   // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
1220   // being merged.
1221   li_->removeInterval(SrcReg);
1222   if (isInsSubReg)
1223     // Avoid:
1224     // r1024 = op
1225     // r1024 = implicit_def
1226     // ...
1227     //       = r1024
1228     RemoveDeadImpDef(DstReg, *ResDstInt);
1229   UpdateRegDefsUses(SrcReg, DstReg, SubIdx);
1230
1231   if (isEmpty) {
1232     // Now the copy is being coalesced away, the val# previously defined
1233     // by the copy is being defined by an IMPLICIT_DEF which defines a zero
1234     // length interval. Remove the val#.
1235     unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
1236     const LiveRange *LR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(CopyIdx);
1237     VNInfo *ImpVal = LR->valno;
1238     assert(ImpVal->def == CopyIdx);
1239     unsigned NextDef = LR->end;
1240     RemoveCopiesFromValNo(*ResDstInt, ImpVal);
1241     ResDstInt->removeValNo(ImpVal);
1242     LR = ResDstInt->FindLiveRangeContaining(NextDef);
1243     if (LR != ResDstInt->end() && LR->valno->def == NextDef) {
1244       // Special case: vr1024 = implicit_def
1245       //               vr1024 = insert_subreg vr1024, vr1025, c
1246       // The insert_subreg becomes a "copy" that defines a val# which can itself
1247       // be coalesced away.
1248       MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(NextDef);
1249       if (DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
1250         LR->valno->copy = DefMI;
1251     }
1252   }
1253
1254   DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, tri_);
1255   DOUT << "\n";
1256
1257   ++numJoins;
1258   return true;
1259 }
1260
1261 /// ComputeUltimateVN - Assuming we are going to join two live intervals,
1262 /// compute what the resultant value numbers for each value in the input two
1263 /// ranges will be.  This is complicated by copies between the two which can
1264 /// and will commonly cause multiple value numbers to be merged into one.
1265 ///
1266 /// VN is the value number that we're trying to resolve.  InstDefiningValue
1267 /// keeps track of the new InstDefiningValue assignment for the result
1268 /// LiveInterval.  ThisFromOther/OtherFromThis are sets that keep track of
1269 /// whether a value in this or other is a copy from the opposite set.
1270 /// ThisValNoAssignments/OtherValNoAssignments keep track of value #'s that have
1271 /// already been assigned.
1272 ///
1273 /// ThisFromOther[x] - If x is defined as a copy from the other interval, this
1274 /// contains the value number the copy is from.
1275 ///
1276 static unsigned ComputeUltimateVN(VNInfo *VNI,
1277                                   SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
1278                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &ThisFromOther,
1279                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &OtherFromThis,
1280                                   SmallVector<int, 16> &ThisValNoAssignments,
1281                                   SmallVector<int, 16> &OtherValNoAssignments) {
1282   unsigned VN = VNI->id;
1283
1284   // If the VN has already been computed, just return it.
1285   if (ThisValNoAssignments[VN] >= 0)
1286     return ThisValNoAssignments[VN];
1287 //  assert(ThisValNoAssignments[VN] != -2 && "Cyclic case?");
1288
1289   // If this val is not a copy from the other val, then it must be a new value
1290   // number in the destination.
1291   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = ThisFromOther.find(VNI);
1292   if (I == ThisFromOther.end()) {
1293     NewVNInfo.push_back(VNI);
1294     return ThisValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
1295   }
1296   VNInfo *OtherValNo = I->second;
1297
1298   // Otherwise, this *is* a copy from the RHS.  If the other side has already
1299   // been computed, return it.
1300   if (OtherValNoAssignments[OtherValNo->id] >= 0)
1301     return ThisValNoAssignments[VN] = OtherValNoAssignments[OtherValNo->id];
1302   
1303   // Mark this value number as currently being computed, then ask what the
1304   // ultimate value # of the other value is.
1305   ThisValNoAssignments[VN] = -2;
1306   unsigned UltimateVN =
1307     ComputeUltimateVN(OtherValNo, NewVNInfo, OtherFromThis, ThisFromOther,
1308                       OtherValNoAssignments, ThisValNoAssignments);
1309   return ThisValNoAssignments[VN] = UltimateVN;
1310 }
1311
1312 static bool InVector(VNInfo *Val, const SmallVector<VNInfo*, 8> &V) {
1313   return std::find(V.begin(), V.end(), Val) != V.end();
1314 }
1315
1316 /// RangeIsDefinedByCopyFromReg - Return true if the specified live range of
1317 /// the specified live interval is defined by a copy from the specified
1318 /// register.
1319 bool SimpleRegisterCoalescing::RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li,
1320                                                            LiveRange *LR,
1321                                                            unsigned Reg) {
1322   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(LR->valno);
1323   if (SrcReg == Reg)
1324     return true;
1325   if (LR->valno->def == ~0U &&
1326       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg) &&
1327       *tri_->getSuperRegisters(li.reg)) {
1328     // It's a sub-register live interval, we may not have precise information.
1329     // Re-compute it.
1330     MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(LR->start);
1331     unsigned SrcReg, DstReg;
1332     if (DefMI && tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg) &&
1333         DstReg == li.reg && SrcReg == Reg) {
1334       // Cache computed info.
1335       LR->valno->def  = LR->start;
1336       LR->valno->copy = DefMI;
1337       return true;
1338     }
1339   }
1340   return false;
1341 }
1342
1343 /// SimpleJoin - Attempt to joint the specified interval into this one. The
1344 /// caller of this method must guarantee that the RHS only contains a single
1345 /// value number and that the RHS is not defined by a copy from this
1346 /// interval.  This returns false if the intervals are not joinable, or it
1347 /// joins them and returns true.
1348 bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
1349   assert(RHS.containsOneValue());
1350   
1351   // Some number (potentially more than one) value numbers in the current
1352   // interval may be defined as copies from the RHS.  Scan the overlapping
1353   // portions of the LHS and RHS, keeping track of this and looking for
1354   // overlapping live ranges that are NOT defined as copies.  If these exist, we
1355   // cannot coalesce.
1356   
1357   LiveInterval::iterator LHSIt = LHS.begin(), LHSEnd = LHS.end();
1358   LiveInterval::iterator RHSIt = RHS.begin(), RHSEnd = RHS.end();
1359   
1360   if (LHSIt->start < RHSIt->start) {
1361     LHSIt = std::upper_bound(LHSIt, LHSEnd, RHSIt->start);
1362     if (LHSIt != LHS.begin()) --LHSIt;
1363   } else if (RHSIt->start < LHSIt->start) {
1364     RHSIt = std::upper_bound(RHSIt, RHSEnd, LHSIt->start);
1365     if (RHSIt != RHS.begin()) --RHSIt;
1366   }
1367   
1368   SmallVector<VNInfo*, 8> EliminatedLHSVals;
1369   
1370   while (1) {
1371     // Determine if these live intervals overlap.
1372     bool Overlaps = false;
1373     if (LHSIt->start <= RHSIt->start)
1374       Overlaps = LHSIt->end > RHSIt->start;
1375     else
1376       Overlaps = RHSIt->end > LHSIt->start;
1377     
1378     // If the live intervals overlap, there are two interesting cases: if the
1379     // LHS interval is defined by a copy from the RHS, it's ok and we record
1380     // that the LHS value # is the same as the RHS.  If it's not, then we cannot
1381     // coalesce these live ranges and we bail out.
1382     if (Overlaps) {
1383       // If we haven't already recorded that this value # is safe, check it.
1384       if (!InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1385         // Copy from the RHS?
1386         if (!RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg))
1387           return false;    // Nope, bail out.
1388
1389         if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1390           // Here is an interesting situation:
1391           // BB1:
1392           //   vr1025 = copy vr1024
1393           //   ..
1394           // BB2:
1395           //   vr1024 = op 
1396           //          = vr1025
1397           // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1398           // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
1399           // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1400           // value of the previous iteration of vr1024.
1401           return false;
1402         EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1403       }
1404       
1405       // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1406       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1407       continue;
1408     }
1409     
1410     if (LHSIt->end < RHSIt->end) {
1411       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1412     } else {
1413       // One interesting case to check here.  It's possible that we have
1414       // something like "X3 = Y" which defines a new value number in the LHS,
1415       // and is the last use of this liverange of the RHS.  In this case, we
1416       // want to notice this copy (so that it gets coalesced away) even though
1417       // the live ranges don't actually overlap.
1418       if (LHSIt->start == RHSIt->end) {
1419         if (InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1420           // We already know that this value number is going to be merged in
1421           // if coalescing succeeds.  Just skip the liverange.
1422           if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1423         } else {
1424           // Otherwise, if this is a copy from the RHS, mark it as being merged
1425           // in.
1426           if (RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg)) {
1427             if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1428               // Here is an interesting situation:
1429               // BB1:
1430               //   vr1025 = copy vr1024
1431               //   ..
1432               // BB2:
1433               //   vr1024 = op 
1434               //          = vr1025
1435               // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1436               // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
1437               // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1438               // value of the previous iteration of vr1024.
1439               return false;
1440             EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1441
1442             // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1443             if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1444           }
1445         }
1446       }
1447       
1448       if (++RHSIt == RHSEnd) break;
1449     }
1450   }
1451   
1452   // If we got here, we know that the coalescing will be successful and that
1453   // the value numbers in EliminatedLHSVals will all be merged together.  Since
1454   // the most common case is that EliminatedLHSVals has a single number, we
1455   // optimize for it: if there is more than one value, we merge them all into
1456   // the lowest numbered one, then handle the interval as if we were merging
1457   // with one value number.
1458   VNInfo *LHSValNo;
1459   if (EliminatedLHSVals.size() > 1) {
1460     // Loop through all the equal value numbers merging them into the smallest
1461     // one.
1462     VNInfo *Smallest = EliminatedLHSVals[0];
1463     for (unsigned i = 1, e = EliminatedLHSVals.size(); i != e; ++i) {
1464       if (EliminatedLHSVals[i]->id < Smallest->id) {
1465         // Merge the current notion of the smallest into the smaller one.
1466         LHS.MergeValueNumberInto(Smallest, EliminatedLHSVals[i]);
1467         Smallest = EliminatedLHSVals[i];
1468       } else {
1469         // Merge into the smallest.
1470         LHS.MergeValueNumberInto(EliminatedLHSVals[i], Smallest);
1471       }
1472     }
1473     LHSValNo = Smallest;
1474   } else if (EliminatedLHSVals.empty()) {
1475     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1476         *tri_->getSuperRegisters(LHS.reg))
1477       // Imprecise sub-register information. Can't handle it.
1478       return false;
1479     assert(0 && "No copies from the RHS?");
1480   } else {
1481     LHSValNo = EliminatedLHSVals[0];
1482   }
1483   
1484   // Okay, now that there is a single LHS value number that we're merging the
1485   // RHS into, update the value number info for the LHS to indicate that the
1486   // value number is defined where the RHS value number was.
1487   const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(0);
1488   LHSValNo->def  = VNI->def;
1489   LHSValNo->copy = VNI->copy;
1490   
1491   // Okay, the final step is to loop over the RHS live intervals, adding them to
1492   // the LHS.
1493   LHSValNo->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1494   LHS.addKills(LHSValNo, VNI->kills);
1495   LHS.MergeRangesInAsValue(RHS, LHSValNo);
1496   LHS.weight += RHS.weight;
1497   if (RHS.preference && !LHS.preference)
1498     LHS.preference = RHS.preference;
1499   
1500   return true;
1501 }
1502
1503 /// JoinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
1504 /// returns false.  Otherwise, if one of the intervals being joined is a
1505 /// physreg, this method always canonicalizes LHS to be it.  The output
1506 /// "RHS" will not have been modified, so we can use this information
1507 /// below to update aliases.
1508 bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
1509                                              LiveInterval &RHS, bool &Swapped) {
1510   // Compute the final value assignment, assuming that the live ranges can be
1511   // coalesced.
1512   SmallVector<int, 16> LHSValNoAssignments;
1513   SmallVector<int, 16> RHSValNoAssignments;
1514   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> LHSValsDefinedFromRHS;
1515   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> RHSValsDefinedFromLHS;
1516   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
1517                           
1518   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
1519   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
1520   // register. If so, do not coalesce.
1521   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1522       *tri_->getSubRegisters(LHS.reg)) {
1523     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *SR; ++SR)
1524       if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1525         DOUT << "Interfere with sub-register ";
1526         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1527         return false;
1528       }
1529   } else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg) &&
1530              *tri_->getSubRegisters(RHS.reg)) {
1531     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RHS.reg); *SR; ++SR)
1532       if (li_->hasInterval(*SR) && LHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1533         DOUT << "Interfere with sub-register ";
1534         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1535         return false;
1536       }
1537   }
1538                           
1539   // Compute ultimate value numbers for the LHS and RHS values.
1540   if (RHS.containsOneValue()) {
1541     // Copies from a liveinterval with a single value are simple to handle and
1542     // very common, handle the special case here.  This is important, because
1543     // often RHS is small and LHS is large (e.g. a physreg).
1544     
1545     // Find out if the RHS is defined as a copy from some value in the LHS.
1546     int RHSVal0DefinedFromLHS = -1;
1547     int RHSValID = -1;
1548     VNInfo *RHSValNoInfo = NULL;
1549     VNInfo *RHSValNoInfo0 = RHS.getValNumInfo(0);
1550     unsigned RHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(RHSValNoInfo0);
1551     if ((RHSSrcReg == 0 || RHSSrcReg != LHS.reg)) {
1552       // If RHS is not defined as a copy from the LHS, we can use simpler and
1553       // faster checks to see if the live ranges are coalescable.  This joiner
1554       // can't swap the LHS/RHS intervals though.
1555       if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
1556         return SimpleJoin(LHS, RHS);
1557       } else {
1558         RHSValNoInfo = RHSValNoInfo0;
1559       }
1560     } else {
1561       // It was defined as a copy from the LHS, find out what value # it is.
1562       RHSValNoInfo = LHS.getLiveRangeContaining(RHSValNoInfo0->def-1)->valno;
1563       RHSValID = RHSValNoInfo->id;
1564       RHSVal0DefinedFromLHS = RHSValID;
1565     }
1566     
1567     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
1568     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
1569     NewVNInfo.resize(LHS.getNumValNums(), NULL);
1570     
1571     // Okay, *all* of the values in LHS that are defined as a copy from RHS
1572     // should now get updated.
1573     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
1574          i != e; ++i) {
1575       VNInfo *VNI = *i;
1576       unsigned VN = VNI->id;
1577       if (unsigned LHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(VNI)) {
1578         if (LHSSrcReg != RHS.reg) {
1579           // If this is not a copy from the RHS, its value number will be
1580           // unmodified by the coalescing.
1581           NewVNInfo[VN] = VNI;
1582           LHSValNoAssignments[VN] = VN;
1583         } else if (RHSValID == -1) {
1584           // Otherwise, it is a copy from the RHS, and we don't already have a
1585           // value# for it.  Keep the current value number, but remember it.
1586           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID = VN;
1587           NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
1588           LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
1589         } else {
1590           // Otherwise, use the specified value #.
1591           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID;
1592           if (VN == (unsigned)RHSValID) {  // Else this val# is dead.
1593             NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
1594             LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
1595           }
1596         }
1597       } else {
1598         NewVNInfo[VN] = VNI;
1599         LHSValNoAssignments[VN] = VN;
1600       }
1601     }
1602     
1603     assert(RHSValID != -1 && "Didn't find value #?");
1604     RHSValNoAssignments[0] = RHSValID;
1605     if (RHSVal0DefinedFromLHS != -1) {
1606       // This path doesn't go through ComputeUltimateVN so just set
1607       // it to anything.
1608       RHSValsDefinedFromLHS[RHSValNoInfo0] = (VNInfo*)1;
1609     }
1610   } else {
1611     // Loop over the value numbers of the LHS, seeing if any are defined from
1612     // the RHS.
1613     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
1614          i != e; ++i) {
1615       VNInfo *VNI = *i;
1616       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
1617         continue;
1618       
1619       // DstReg is known to be a register in the LHS interval.  If the src is
1620       // from the RHS interval, we can use its value #.
1621       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != RHS.reg)
1622         continue;
1623       
1624       // Figure out the value # from the RHS.
1625       LHSValsDefinedFromRHS[VNI]=RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
1626     }
1627     
1628     // Loop over the value numbers of the RHS, seeing if any are defined from
1629     // the LHS.
1630     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
1631          i != e; ++i) {
1632       VNInfo *VNI = *i;
1633       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
1634         continue;
1635       
1636       // DstReg is known to be a register in the RHS interval.  If the src is
1637       // from the LHS interval, we can use its value #.
1638       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != LHS.reg)
1639         continue;
1640       
1641       // Figure out the value # from the LHS.
1642       RHSValsDefinedFromLHS[VNI]=LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
1643     }
1644     
1645     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
1646     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
1647     NewVNInfo.reserve(LHS.getNumValNums() + RHS.getNumValNums());
1648     
1649     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
1650          i != e; ++i) {
1651       VNInfo *VNI = *i;
1652       unsigned VN = VNI->id;
1653       if (LHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U) 
1654         continue;
1655       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
1656                         LHSValsDefinedFromRHS, RHSValsDefinedFromLHS,
1657                         LHSValNoAssignments, RHSValNoAssignments);
1658     }
1659     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
1660          i != e; ++i) {
1661       VNInfo *VNI = *i;
1662       unsigned VN = VNI->id;
1663       if (RHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U)
1664         continue;
1665       // If this value number isn't a copy from the LHS, it's a new number.
1666       if (RHSValsDefinedFromLHS.find(VNI) == RHSValsDefinedFromLHS.end()) {
1667         NewVNInfo.push_back(VNI);
1668         RHSValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
1669         continue;
1670       }
1671       
1672       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
1673                         RHSValsDefinedFromLHS, LHSValsDefinedFromRHS,
1674                         RHSValNoAssignments, LHSValNoAssignments);
1675     }
1676   }
1677   
1678   // Armed with the mappings of LHS/RHS values to ultimate values, walk the
1679   // interval lists to see if these intervals are coalescable.
1680   LiveInterval::const_iterator I = LHS.begin();
1681   LiveInterval::const_iterator IE = LHS.end();
1682   LiveInterval::const_iterator J = RHS.begin();
1683   LiveInterval::const_iterator JE = RHS.end();
1684   
1685   // Skip ahead until the first place of potential sharing.
1686   if (I->start < J->start) {
1687     I = std::upper_bound(I, IE, J->start);
1688     if (I != LHS.begin()) --I;
1689   } else if (J->start < I->start) {
1690     J = std::upper_bound(J, JE, I->start);
1691     if (J != RHS.begin()) --J;
1692   }
1693   
1694   while (1) {
1695     // Determine if these two live ranges overlap.
1696     bool Overlaps;
1697     if (I->start < J->start) {
1698       Overlaps = I->end > J->start;
1699     } else {
1700       Overlaps = J->end > I->start;
1701     }
1702
1703     // If so, check value # info to determine if they are really different.
1704     if (Overlaps) {
1705       // If the live range overlap will map to the same value number in the
1706       // result liverange, we can still coalesce them.  If not, we can't.
1707       if (LHSValNoAssignments[I->valno->id] !=
1708           RHSValNoAssignments[J->valno->id])
1709         return false;
1710     }
1711     
1712     if (I->end < J->end) {
1713       ++I;
1714       if (I == IE) break;
1715     } else {
1716       ++J;
1717       if (J == JE) break;
1718     }
1719   }
1720
1721   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
1722   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
1723          E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
1724     VNInfo *VNI = I->first;
1725     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
1726     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
1727     NewVNInfo[LHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1728     RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
1729   }
1730
1731   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
1732   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
1733          E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
1734     VNInfo *VNI = I->first;
1735     unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
1736     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
1737     NewVNInfo[RHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1738     LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
1739   }
1740
1741   // If we get here, we know that we can coalesce the live ranges.  Ask the
1742   // intervals to coalesce themselves now.
1743   if ((RHS.ranges.size() > LHS.ranges.size() &&
1744       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
1745       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
1746     RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
1747     Swapped = true;
1748   } else {
1749     LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
1750     Swapped = false;
1751   }
1752   return true;
1753 }
1754
1755 namespace {
1756   // DepthMBBCompare - Comparison predicate that sort first based on the loop
1757   // depth of the basic block (the unsigned), and then on the MBB number.
1758   struct DepthMBBCompare {
1759     typedef std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> DepthMBBPair;
1760     bool operator()(const DepthMBBPair &LHS, const DepthMBBPair &RHS) const {
1761       if (LHS.first > RHS.first) return true;   // Deeper loops first
1762       return LHS.first == RHS.first &&
1763         LHS.second->getNumber() < RHS.second->getNumber();
1764     }
1765   };
1766 }
1767
1768 /// getRepIntervalSize - Returns the size of the interval that represents the
1769 /// specified register.
1770 template<class SF>
1771 unsigned JoinPriorityQueue<SF>::getRepIntervalSize(unsigned Reg) {
1772   return Rc->getRepIntervalSize(Reg);
1773 }
1774
1775 /// CopyRecSort::operator - Join priority queue sorting function.
1776 ///
1777 bool CopyRecSort::operator()(CopyRec left, CopyRec right) const {
1778   // Inner loops first.
1779   if (left.LoopDepth > right.LoopDepth)
1780     return false;
1781   else if (left.LoopDepth == right.LoopDepth)
1782     if (left.isBackEdge && !right.isBackEdge)
1783       return false;
1784   return true;
1785 }
1786
1787 void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
1788                                                std::vector<CopyRec> &TryAgain) {
1789   DOUT << ((Value*)MBB->getBasicBlock())->getName() << ":\n";
1790
1791   std::vector<CopyRec> VirtCopies;
1792   std::vector<CopyRec> PhysCopies;
1793   std::vector<CopyRec> ImpDefCopies;
1794   unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
1795   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
1796        MII != E;) {
1797     MachineInstr *Inst = MII++;
1798     
1799     // If this isn't a copy nor a extract_subreg, we can't join intervals.
1800     unsigned SrcReg, DstReg;
1801     if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
1802       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
1803       SrcReg = Inst->getOperand(1).getReg();
1804     } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG) {
1805       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
1806       SrcReg = Inst->getOperand(2).getReg();
1807     } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg))
1808       continue;
1809
1810     bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
1811     bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
1812     if (NewHeuristic) {
1813       JoinQueue->push(CopyRec(Inst, LoopDepth, isBackEdgeCopy(Inst, DstReg)));
1814     } else {
1815       if (li_->hasInterval(SrcReg) && li_->getInterval(SrcReg).empty())
1816         ImpDefCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
1817       else if (SrcIsPhys || DstIsPhys)
1818         PhysCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
1819       else
1820         VirtCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
1821     }
1822   }
1823
1824   if (NewHeuristic)
1825     return;
1826
1827   // Try coalescing implicit copies first, followed by copies to / from
1828   // physical registers, then finally copies from virtual registers to
1829   // virtual registers.
1830   for (unsigned i = 0, e = ImpDefCopies.size(); i != e; ++i) {
1831     CopyRec &TheCopy = ImpDefCopies[i];
1832     bool Again = false;
1833     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
1834       if (Again)
1835         TryAgain.push_back(TheCopy);
1836   }
1837   for (unsigned i = 0, e = PhysCopies.size(); i != e; ++i) {
1838     CopyRec &TheCopy = PhysCopies[i];
1839     bool Again = false;
1840     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
1841       if (Again)
1842         TryAgain.push_back(TheCopy);
1843   }
1844   for (unsigned i = 0, e = VirtCopies.size(); i != e; ++i) {
1845     CopyRec &TheCopy = VirtCopies[i];
1846     bool Again = false;
1847     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
1848       if (Again)
1849         TryAgain.push_back(TheCopy);
1850   }
1851 }
1852
1853 void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
1854   DOUT << "********** JOINING INTERVALS ***********\n";
1855
1856   if (NewHeuristic)
1857     JoinQueue = new JoinPriorityQueue<CopyRecSort>(this);
1858
1859   std::vector<CopyRec> TryAgainList;
1860   if (loopInfo->begin() == loopInfo->end()) {
1861     // If there are no loops in the function, join intervals in function order.
1862     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();
1863          I != E; ++I)
1864       CopyCoalesceInMBB(I, TryAgainList);
1865   } else {
1866     // Otherwise, join intervals in inner loops before other intervals.
1867     // Unfortunately we can't just iterate over loop hierarchy here because
1868     // there may be more MBB's than BB's.  Collect MBB's for sorting.
1869
1870     // Join intervals in the function prolog first. We want to join physical
1871     // registers with virtual registers before the intervals got too long.
1872     std::vector<std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> > MBBs;
1873     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();I != E;++I){
1874       MachineBasicBlock *MBB = I;
1875       MBBs.push_back(std::make_pair(loopInfo->getLoopDepth(MBB), I));
1876     }
1877
1878     // Sort by loop depth.
1879     std::sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), DepthMBBCompare());
1880
1881     // Finally, join intervals in loop nest order.
1882     for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i)
1883       CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, TryAgainList);
1884   }
1885   
1886   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
1887   // until we make no progress.
1888   if (NewHeuristic) {
1889     SmallVector<CopyRec, 16> TryAgain;
1890     bool ProgressMade = true;
1891     while (ProgressMade) {
1892       ProgressMade = false;
1893       while (!JoinQueue->empty()) {
1894         CopyRec R = JoinQueue->pop();
1895         bool Again = false;
1896         bool Success = JoinCopy(R, Again);
1897         if (Success)
1898           ProgressMade = true;
1899         else if (Again)
1900           TryAgain.push_back(R);
1901       }
1902
1903       if (ProgressMade) {
1904         while (!TryAgain.empty()) {
1905           JoinQueue->push(TryAgain.back());
1906           TryAgain.pop_back();
1907         }
1908       }
1909     }
1910   } else {
1911     bool ProgressMade = true;
1912     while (ProgressMade) {
1913       ProgressMade = false;
1914
1915       for (unsigned i = 0, e = TryAgainList.size(); i != e; ++i) {
1916         CopyRec &TheCopy = TryAgainList[i];
1917         if (TheCopy.MI) {
1918           bool Again = false;
1919           bool Success = JoinCopy(TheCopy, Again);
1920           if (Success || !Again) {
1921             TheCopy.MI = 0;   // Mark this one as done.
1922             ProgressMade = true;
1923           }
1924         }
1925       }
1926     }
1927   }
1928
1929   if (NewHeuristic)
1930     delete JoinQueue;  
1931 }
1932
1933 /// Return true if the two specified registers belong to different register
1934 /// classes.  The registers may be either phys or virt regs. In the
1935 /// case where both registers are virtual registers, it would also returns
1936 /// true by reference the RegB register class in SubRC if it is a subset of
1937 /// RegA's register class.
1938 bool
1939 SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA, unsigned RegB,
1940                                       const TargetRegisterClass *&SubRC) const {
1941
1942   // Get the register classes for the first reg.
1943   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
1944     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
1945            "Shouldn't consider two physregs!");
1946     return !mri_->getRegClass(RegB)->contains(RegA);
1947   }
1948
1949   // Compare against the regclass for the second reg.
1950   const TargetRegisterClass *RegClassA = mri_->getRegClass(RegA);
1951   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB)) {
1952     const TargetRegisterClass *RegClassB = mri_->getRegClass(RegB);
1953     if (RegClassA == RegClassB)
1954       return false;
1955     SubRC = (RegClassA->hasSubClass(RegClassB)) ? RegClassB : NULL;
1956     return true;
1957   }
1958   return !RegClassA->contains(RegB);
1959 }
1960
1961 /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
1962 /// cycles Start and End or NULL if there are no uses.
1963 MachineOperand *
1964 SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
1965                                           unsigned Reg, unsigned &UseIdx) const{
1966   UseIdx = 0;
1967   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
1968     MachineOperand *LastUse = NULL;
1969     for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = mri_->use_begin(Reg),
1970            E = mri_->use_end(); I != E; ++I) {
1971       MachineOperand &Use = I.getOperand();
1972       MachineInstr *UseMI = Use.getParent();
1973       unsigned SrcReg, DstReg;
1974       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == DstReg)
1975         // Ignore identity copies.
1976         continue;
1977       unsigned Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
1978       if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
1979         LastUse = &Use;
1980         UseIdx = Idx;
1981       }
1982     }
1983     return LastUse;
1984   }
1985
1986   int e = (End-1) / InstrSlots::NUM * InstrSlots::NUM;
1987   int s = Start;
1988   while (e >= s) {
1989     // Skip deleted instructions
1990     MachineInstr *MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
1991     while ((e - InstrSlots::NUM) >= s && !MI) {
1992       e -= InstrSlots::NUM;
1993       MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
1994     }
1995     if (e < s || MI == NULL)
1996       return NULL;
1997
1998     // Ignore identity copies.
1999     unsigned SrcReg, DstReg;
2000     if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == DstReg))
2001       for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
2002         MachineOperand &Use = MI->getOperand(i);
2003         if (Use.isRegister() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
2004             tri_->regsOverlap(Use.getReg(), Reg)) {
2005           UseIdx = e;
2006           return &Use;
2007         }
2008       }
2009
2010     e -= InstrSlots::NUM;
2011   }
2012
2013   return NULL;
2014 }
2015
2016
2017 void SimpleRegisterCoalescing::printRegName(unsigned reg) const {
2018   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
2019     cerr << tri_->getName(reg);
2020   else
2021     cerr << "%reg" << reg;
2022 }
2023
2024 void SimpleRegisterCoalescing::releaseMemory() {
2025   JoinedCopies.clear();
2026 }
2027
2028 static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
2029   for (LiveInterval::Ranges::const_iterator
2030          i = li->ranges.begin(), e = li->ranges.end(); i != e; ++i)
2031     if (i->end - i->start > LiveIntervals::InstrSlots::NUM)
2032       return false;
2033   return true;
2034 }
2035
2036 /// TurnCopyIntoImpDef - If source of the specified copy is an implicit def,
2037 /// turn the copy into an implicit def.
2038 bool
2039 SimpleRegisterCoalescing::TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
2040                                              MachineBasicBlock *MBB,
2041                                              unsigned DstReg, unsigned SrcReg) {
2042   MachineInstr *CopyMI = &*I;
2043   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
2044   if (!li_->hasInterval(SrcReg))
2045     return false;
2046   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
2047   if (!SrcInt.empty())
2048     return false;
2049   if (!li_->hasInterval(DstReg))
2050     return false;
2051   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
2052   const LiveRange *DstLR = DstInt.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
2053   DstInt.removeValNo(DstLR->valno);
2054   CopyMI->setDesc(tii_->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF));
2055   for (int i = CopyMI->getNumOperands() - 1, e = 0; i > e; --i)
2056     CopyMI->RemoveOperand(i);
2057   bool NoUse = mri_->use_begin(SrcReg) == mri_->use_end();
2058   if (NoUse) {
2059     for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
2060            E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
2061       assert(I.getOperand().isDef());
2062       MachineInstr *DefMI = &*I;
2063       ++I;
2064       // The implicit_def source has no other uses, delete it.
2065       assert(DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF);
2066       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
2067       DefMI->eraseFromParent();
2068     }
2069   }
2070   ++I;
2071   return true;
2072 }
2073
2074
2075 bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
2076   mf_ = &fn;
2077   mri_ = &fn.getRegInfo();
2078   tm_ = &fn.getTarget();
2079   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
2080   tii_ = tm_->getInstrInfo();
2081   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
2082   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
2083
2084   DOUT << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
2085        << "********** Function: "
2086        << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n';
2087
2088   allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
2089   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = tri_->regclass_begin(),
2090          E = tri_->regclass_end(); I != E; ++I)
2091     allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,
2092                                              tri_->getAllocatableSet(fn, *I)));
2093
2094   // Join (coalesce) intervals if requested.
2095   if (EnableJoining) {
2096     joinIntervals();
2097     DOUT << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
2098     for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I){
2099       I->second.print(DOUT, tri_);
2100       DOUT << "\n";
2101     }
2102   }
2103
2104   // Perform a final pass over the instructions and compute spill weights
2105   // and remove identity moves.
2106   for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
2107        mbbi != mbbe; ++mbbi) {
2108     MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
2109     unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(mbb);
2110
2111     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
2112          mii != mie; ) {
2113       MachineInstr *MI = mii;
2114       unsigned SrcReg, DstReg;
2115       if (JoinedCopies.count(MI)) {
2116         // Delete all coalesced copies.
2117         if (!tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg)) {
2118           assert((MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
2119                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG) &&
2120                  "Unrecognized copy instruction");
2121           DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
2122         }
2123         if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2124           LiveInterval &li = li_->getInterval(DstReg);
2125           if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
2126             ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
2127         }
2128         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2129         mii = mbbi->erase(mii);
2130         ++numPeep;
2131         continue;
2132       }
2133
2134       // If the move will be an identity move delete it
2135       bool isMove = tii_->isMoveInstr(*mii, SrcReg, DstReg);
2136       if (isMove && SrcReg == DstReg) {
2137         if (li_->hasInterval(SrcReg)) {
2138           LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(SrcReg);
2139           // If def of this move instruction is dead, remove its live range
2140           // from the dstination register's live interval.
2141           if (mii->registerDefIsDead(DstReg)) {
2142             if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(RegInt, mii))
2143               ShortenDeadCopyLiveRange(RegInt, mii);
2144           }
2145         }
2146         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
2147         mii = mbbi->erase(mii);
2148         ++numPeep;
2149       } else if (!isMove || !TurnCopyIntoImpDef(mii, mbb, DstReg, SrcReg)) {
2150         SmallSet<unsigned, 4> UniqueUses;
2151         for (unsigned i = 0, e = mii->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2152           const MachineOperand &mop = mii->getOperand(i);
2153           if (mop.isRegister() && mop.getReg() &&
2154               TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
2155             unsigned reg = mop.getReg();
2156             // Multiple uses of reg by the same instruction. It should not
2157             // contribute to spill weight again.
2158             if (UniqueUses.count(reg) != 0)
2159               continue;
2160             LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(reg);
2161             RegInt.weight +=
2162               li_->getSpillWeight(mop.isDef(), mop.isUse(), loopDepth);
2163             UniqueUses.insert(reg);
2164           }
2165         }
2166         ++mii;
2167       }
2168     }
2169   }
2170
2171   for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
2172     LiveInterval &LI = I->second;
2173     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
2174       // If the live interval length is essentially zero, i.e. in every live
2175       // range the use follows def immediately, it doesn't make sense to spill
2176       // it and hope it will be easier to allocate for this li.
2177       if (isZeroLengthInterval(&LI))
2178         LI.weight = HUGE_VALF;
2179       else {
2180         bool isLoad = false;
2181         if (li_->isReMaterializable(LI, isLoad)) {
2182           // If all of the definitions of the interval are re-materializable,
2183           // it is a preferred candidate for spilling. If non of the defs are
2184           // loads, then it's potentially very cheap to re-materialize.
2185           // FIXME: this gets much more complicated once we support non-trivial
2186           // re-materialization.
2187           if (isLoad)
2188             LI.weight *= 0.9F;
2189           else
2190             LI.weight *= 0.5F;
2191         }
2192       }
2193
2194       // Slightly prefer live interval that has been assigned a preferred reg.
2195       if (LI.preference)
2196         LI.weight *= 1.01F;
2197
2198       // Divide the weight of the interval by its size.  This encourages 
2199       // spilling of intervals that are large and have few uses, and
2200       // discourages spilling of small intervals with many uses.
2201       LI.weight /= li_->getApproximateInstructionCount(LI) * InstrSlots::NUM;
2202     }
2203   }
2204
2205   DEBUG(dump());
2206   return true;
2207 }
2208
2209 /// print - Implement the dump method.
2210 void SimpleRegisterCoalescing::print(std::ostream &O, const Module* m) const {
2211    li_->print(O, m);
2212 }
2213
2214 RegisterCoalescer* llvm::createSimpleRegisterCoalescer() {
2215   return new SimpleRegisterCoalescing();
2216 }
2217
2218 // Make sure that anything that uses RegisterCoalescer pulls in this file...
2219 DEFINING_FILE_FOR(SimpleRegisterCoalescing)