cbbd2ce219761c6c3dab190f733ae0677ca490c2
[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/Target/TargetOptions.h"
29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
33 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
34 #include <algorithm>
35 #include <cmath>
36 using namespace llvm;
37
38 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
39 STATISTIC(numCrossRCs , "Number of cross class joins performed");
40 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
41 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
42 STATISTIC(NumReMats   , "Number of instructions re-materialized");
43 STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
44 STATISTIC(numAborts   , "Number of times interval joining aborted");
45 STATISTIC(numDeadValNo, "Number of valno def marked dead");
46
47 char SimpleRegisterCoalescing::ID = 0;
48 static cl::opt<bool>
49 EnableJoining("join-liveintervals",
50               cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
51               cl::init(true));
52
53 static cl::opt<bool>
54 NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
55              cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
56              cl::init(false), cl::Hidden);
57
58 static cl::opt<bool>
59 CrossClassJoin("join-cross-class-copies",
60                cl::desc("Coalesce cross register class copies"),
61                cl::init(false), cl::Hidden);
62
63 static RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
64 X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
65
66 // Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
67 static RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
68
69 const PassInfo *const llvm::SimpleRegisterCoalescingID = &X;
70
71 void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
72   AU.addRequired<LiveIntervals>();
73   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
74   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
75   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
76   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
77   if (StrongPHIElim)
78     AU.addPreservedID(StrongPHIEliminationID);
79   else
80     AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
81   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
82   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
83 }
84
85 /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
86 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
87 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
88 /// see if we can merge these two pieces of B into a single value number,
89 /// eliminating a copy.  For example:
90 ///
91 ///  A3 = B0
92 ///    ...
93 ///  B1 = A3      <- this copy
94 ///
95 /// In this case, B0 can be extended to where the B1 copy lives, allowing the B1
96 /// value number to be replaced with B0 (which simplifies the B liveinterval).
97 ///
98 /// This returns true if an interval was modified.
99 ///
100 bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
101                                                     LiveInterval &IntB,
102                                                     MachineInstr *CopyMI) {
103   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
104
105   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
106   // the example above.
107   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
108   assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
109   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
110   
111   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
112   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
113   // can't process it.
114   if (!BValNo->copy) return false;
115   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
116   
117   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
118   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
119   assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
120   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
121   // If it's re-defined by an early clobber somewhere in the live range, then
122   // it's not safe to eliminate the copy. FIXME: This is a temporary workaround.
123   // See PR3149:
124   // 172     %ECX<def> = MOV32rr %reg1039<kill>
125   // 180     INLINEASM <es:subl $5,$1
126   //         sbbl $3,$0>, 10, %EAX<def>, 14, %ECX<earlyclobber,def>, 9, %EAX<kill>,
127   // 36, <fi#0>, 1, %reg0, 0, 9, %ECX<kill>, 36, <fi#1>, 1, %reg0, 0
128   // 188     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
129   // 196     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
130   // 204     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
131   // 212     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
132   // 220     %EAX<def> = MOV32rr %EAX
133   // 228     %reg1039<def> = MOV32rr %ECX<kill>
134   // The early clobber operand ties ECX input to the ECX def.
135   //
136   // The live interval of ECX is represented as this:
137   // %reg20,inf = [46,47:1)[174,230:0)  0@174-(230) 1@46-(47)
138   // The coalescer has no idea there was a def in the middle of [174,230].
139   if (AValNo->redefByEC)
140     return false;
141   
142   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.  
143   // Get the instruction that defines this value number.
144   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(AValNo);
145   if (!SrcReg) return false;  // Not defined by a copy.
146     
147   // If the value number is not defined by a copy instruction, ignore it.
148
149   // If the source register comes from an interval other than IntB, we can't
150   // handle this.
151   if (SrcReg != IntB.reg) return false;
152   
153   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
154   LiveInterval::iterator ValLR = IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def-1);
155   assert(ValLR != IntB.end() && "Live range not found!");
156   
157   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
158   // CopyMI.
159   MachineInstr *ValLREndInst = li_->getInstructionFromIndex(ValLR->end-1);
160   if (!ValLREndInst || 
161       ValLREndInst->getParent() != CopyMI->getParent()) return false;
162
163   // Okay, we now know that ValLR ends in the same block that the CopyMI
164   // live-range starts.  If there are no intervening live ranges between them in
165   // IntB, we can merge them.
166   if (ValLR+1 != BLR) return false;
167
168   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
169   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
170   // register. If so, do not coalesce.
171   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
172       *tri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
173     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
174       if (li_->hasInterval(*SR) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
175         DOUT << "Interfere with sub-register ";
176         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
177         return false;
178       }
179   }
180   
181   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
182   
183   unsigned FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
184   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
185   // that defines this value #'. Update the the valnum with the new defining
186   // instruction #.
187   BValNo->def  = FillerStart;
188   BValNo->copy = NULL;
189   
190   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
191   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
192   // two value numbers.
193   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
194
195   // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
196   // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
197   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
198     for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
199       LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
200       SRLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
201                  SRLI.getNextValue(FillerStart, 0, li_->getVNInfoAllocator())));
202     }
203   }
204
205   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
206   if (BValNo != ValLR->valno) {
207     IntB.addKills(ValLR->valno, BValNo->kills);
208     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
209   }
210   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
211   DOUT << "\n";
212
213   // If the source instruction was killing the source register before the
214   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
215   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
216   if (UIdx != -1) {
217     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
218     IntB.removeKill(ValLR->valno, FillerStart);
219   }
220
221   ++numExtends;
222   return true;
223 }
224
225 /// HasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
226 /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
227 bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
228                                                     LiveInterval &IntB,
229                                                     VNInfo *AValNo,
230                                                     VNInfo *BValNo) {
231   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
232        AI != AE; ++AI) {
233     if (AI->valno != AValNo) continue;
234     LiveInterval::Ranges::iterator BI =
235       std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
236     if (BI != IntB.ranges.begin())
237       --BI;
238     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
239       if (BI->valno == BValNo)
240         continue;
241       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
242         return true;
243       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
244         return true;
245     }
246   }
247   return false;
248 }
249
250 /// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
251 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
252 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a commutable
253 /// instruction and its other operand is coalesced to the copy dest register,
254 /// see if we can transform the copy into a noop by commuting the definition. For
255 /// example,
256 ///
257 ///  A3 = op A2 B0<kill>
258 ///    ...
259 ///  B1 = A3      <- this copy
260 ///    ...
261 ///     = op A3   <- more uses
262 ///
263 /// ==>
264 ///
265 ///  B2 = op B0 A2<kill>
266 ///    ...
267 ///  B1 = B2      <- now an identify copy
268 ///    ...
269 ///     = op B2   <- more uses
270 ///
271 /// This returns true if an interval was modified.
272 ///
273 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
274                                                         LiveInterval &IntB,
275                                                         MachineInstr *CopyMI) {
276   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
277
278   // FIXME: For now, only eliminate the copy by commuting its def when the
279   // source register is a virtual register. We want to guard against cases
280   // where the copy is a back edge copy and commuting the def lengthen the
281   // live interval of the source register to the entire loop.
282   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntA.reg))
283     return false;
284
285   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
286   // the example above.
287   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
288   assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
289   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
290   
291   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
292   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
293   // can't process it.
294   if (!BValNo->copy) return false;
295   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
296   
297   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
298   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
299   assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
300   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
301   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
302   // the optimization.
303   if (AValNo->def == ~0U || AValNo->def == ~1U || AValNo->hasPHIKill)
304     return false;
305   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
306   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
307   unsigned NewDstIdx;
308   if (!TID.isCommutable() ||
309       !tii_->CommuteChangesDestination(DefMI, NewDstIdx))
310     return false;
311
312   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
313   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
314   if (NewReg != IntB.reg || !NewDstMO.isKill())
315     return false;
316
317   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
318   // uses which the new definition can reach.
319   if (HasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
320     return false;
321
322   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
323   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
324   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
325          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
326     MachineInstr *UseMI = &*UI;
327     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
328     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
329     if (ULR == IntA.end())
330       continue;
331     if (ULR->valno == AValNo && JoinedCopies.count(UseMI))
332       return false;
333   }
334
335   // At this point we have decided that it is legal to do this
336   // transformation.  Start by commuting the instruction.
337   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
338   MachineInstr *NewMI = tii_->commuteInstruction(DefMI);
339   if (!NewMI)
340     return false;
341   if (NewMI != DefMI) {
342     li_->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
343     MBB->insert(DefMI, NewMI);
344     MBB->erase(DefMI);
345   }
346   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
347   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
348
349   bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill;
350   SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
351   SmallVector<unsigned, 4> BKills;
352   std::map<unsigned, unsigned> BExtend;
353
354   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
355   // A = or A, B
356   // ...
357   // B = A
358   // ...
359   // C = A<kill>
360   // ...
361   //   = B
362   //
363   // then do not add kills of A to the newly created B interval.
364   bool Extended = BLR->end > ALR->end && ALR->end != ALR->start;
365   if (Extended)
366     BExtend[ALR->end] = BLR->end;
367
368   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
369   bool BHasSubRegs = false;
370   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg))
371     BHasSubRegs = *tri_->getSubRegisters(IntB.reg);
372   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
373          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
374     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
375     MachineInstr *UseMI = &*UI;
376     ++UI;
377     if (JoinedCopies.count(UseMI))
378       continue;
379     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
380     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
381     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
382       continue;
383     UseMO.setReg(NewReg);
384     if (UseMI == CopyMI)
385       continue;
386     if (UseMO.isKill()) {
387       if (Extended)
388         UseMO.setIsKill(false);
389       else
390         BKills.push_back(li_->getUseIndex(UseIdx)+1);
391     }
392     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
393     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
394       continue;
395     if (DstReg == IntB.reg) {
396       // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
397       // remove that val# as well. However this live range is being
398       // extended to the end of the existing live range defined by the copy.
399       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(UseIdx);
400       const LiveRange *DLR = IntB.getLiveRangeContaining(DefIdx);
401       BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill;
402       assert(DLR->valno->def == DefIdx);
403       BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
404       BExtend[DLR->start] = DLR->end;
405       JoinedCopies.insert(UseMI);
406       // If this is a kill but it's going to be removed, the last use
407       // of the same val# is the new kill.
408       if (UseMO.isKill())
409         BKills.pop_back();
410     }
411   }
412
413   // We need to insert a new liverange: [ALR.start, LastUse). It may be we can
414   // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
415   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
416
417   // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
418   for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i) {
419     VNInfo *DeadVNI = BDeadValNos[i];
420     if (BHasSubRegs) {
421       for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
422         LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
423         const LiveRange *SRLR = SRLI.getLiveRangeContaining(DeadVNI->def);
424         SRLI.removeValNo(SRLR->valno);
425       }
426     }
427     IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
428   }
429
430   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
431   // is updated. Kills are also updated.
432   VNInfo *ValNo = BValNo;
433   ValNo->def = AValNo->def;
434   ValNo->copy = NULL;
435   for (unsigned j = 0, ee = ValNo->kills.size(); j != ee; ++j) {
436     unsigned Kill = ValNo->kills[j];
437     if (Kill != BLR->end)
438       BKills.push_back(Kill);
439   }
440   ValNo->kills.clear();
441   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
442        AI != AE; ++AI) {
443     if (AI->valno != AValNo) continue;
444     unsigned End = AI->end;
445     std::map<unsigned, unsigned>::iterator EI = BExtend.find(End);
446     if (EI != BExtend.end())
447       End = EI->second;
448     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
449
450     // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
451     // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
452     if (BHasSubRegs) {
453       for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
454         LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
455         SRLI.MergeInClobberRange(AI->start, End, li_->getVNInfoAllocator());
456       }
457     }
458   }
459   IntB.addKills(ValNo, BKills);
460   ValNo->hasPHIKill = BHasPHIKill;
461
462   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
463   DOUT << "\n";
464
465   DOUT << "\nShortening: "; IntA.print(DOUT, tri_);
466   IntA.removeValNo(AValNo);
467   DOUT << "   result = "; IntA.print(DOUT, tri_);
468   DOUT << "\n";
469
470   ++numCommutes;
471   return true;
472 }
473
474 /// isSameOrFallThroughBB - Return true if MBB == SuccMBB or MBB simply
475 /// fallthoughs to SuccMBB.
476 static bool isSameOrFallThroughBB(MachineBasicBlock *MBB,
477                                   MachineBasicBlock *SuccMBB,
478                                   const TargetInstrInfo *tii_) {
479   if (MBB == SuccMBB)
480     return true;
481   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
482   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
483   return !tii_->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond) && !TBB && !FBB &&
484     MBB->isSuccessor(SuccMBB);
485 }
486
487 /// removeRange - Wrapper for LiveInterval::removeRange. This removes a range
488 /// from a physical register live interval as well as from the live intervals
489 /// of its sub-registers.
490 static void removeRange(LiveInterval &li, unsigned Start, unsigned End,
491                         LiveIntervals *li_, const TargetRegisterInfo *tri_) {
492   li.removeRange(Start, End, true);
493   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg)) {
494     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
495       if (!li_->hasInterval(*SR))
496         continue;
497       LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
498       unsigned RemoveEnd = Start;
499       while (RemoveEnd != End) {
500         LiveInterval::iterator LR = sli.FindLiveRangeContaining(Start);
501         if (LR == sli.end())
502           break;
503         RemoveEnd = (LR->end < End) ? LR->end : End;
504         sli.removeRange(Start, RemoveEnd, true);
505         Start = RemoveEnd;
506       }
507     }
508   }
509 }
510
511 /// TrimLiveIntervalToLastUse - If there is a last use in the same basic block
512 /// as the copy instruction, trim the live interval to the last use and return
513 /// true.
514 bool
515 SimpleRegisterCoalescing::TrimLiveIntervalToLastUse(unsigned CopyIdx,
516                                                     MachineBasicBlock *CopyMBB,
517                                                     LiveInterval &li,
518                                                     const LiveRange *LR) {
519   unsigned MBBStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB);
520   unsigned LastUseIdx;
521   MachineOperand *LastUse = lastRegisterUse(LR->start, CopyIdx-1, li.reg,
522                                             LastUseIdx);
523   if (LastUse) {
524     MachineInstr *LastUseMI = LastUse->getParent();
525     if (!isSameOrFallThroughBB(LastUseMI->getParent(), CopyMBB, tii_)) {
526       // r1024 = op
527       // ...
528       // BB1:
529       //       = r1024
530       //
531       // BB2:
532       // r1025<dead> = r1024<kill>
533       if (MBBStart < LR->end)
534         removeRange(li, MBBStart, LR->end, li_, tri_);
535       return true;
536     }
537
538     // There are uses before the copy, just shorten the live range to the end
539     // of last use.
540     LastUse->setIsKill();
541     removeRange(li, li_->getDefIndex(LastUseIdx), LR->end, li_, tri_);
542     li.addKill(LR->valno, LastUseIdx+1);
543     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
544     if (tii_->isMoveInstr(*LastUseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
545         DstReg == li.reg) {
546       // Last use is itself an identity code.
547       int DeadIdx = LastUseMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
548       LastUseMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
549     }
550     return true;
551   }
552
553   // Is it livein?
554   if (LR->start <= MBBStart && LR->end > MBBStart) {
555     if (LR->start == 0) {
556       assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
557       // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
558       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
559     }
560     // FIXME: Shorten intervals in BBs that reaches this BB.
561   }
562
563   return false;
564 }
565
566 /// ReMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
567 /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
568 bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
569                                                        unsigned DstReg,
570                                                        MachineInstr *CopyMI) {
571   unsigned CopyIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
572   LiveInterval::iterator SrcLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
573   assert(SrcLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
574   VNInfo *ValNo = SrcLR->valno;
575   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
576   // the optimization.
577   if (ValNo->def == ~0U || ValNo->def == ~1U || ValNo->hasPHIKill)
578     return false;
579   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(ValNo->def);
580   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
581   if (!TID.isAsCheapAsAMove())
582     return false;
583   if (!DefMI->getDesc().isRematerializable() ||
584       !tii_->isTriviallyReMaterializable(DefMI))
585     return false;
586   bool SawStore = false;
587   if (!DefMI->isSafeToMove(tii_, SawStore))
588     return false;
589
590   unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(CopyIdx);
591   const LiveRange *DLR= li_->getInterval(DstReg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
592   DLR->valno->copy = NULL;
593   // Don't forget to update sub-register intervals.
594   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
595     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(DstReg); *SR; ++SR) {
596       if (!li_->hasInterval(*SR))
597         continue;
598       DLR = li_->getInterval(*SR).getLiveRangeContaining(DefIdx);
599       if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
600         DLR->valno->copy = NULL;
601     }
602   }
603
604   // If copy kills the source register, find the last use and propagate
605   // kill.
606   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
607   if (CopyMI->killsRegister(SrcInt.reg))
608     TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, MBB, SrcInt, SrcLR);
609
610   MachineBasicBlock::iterator MII = next(MachineBasicBlock::iterator(CopyMI));
611   CopyMI->removeFromParent();
612   tii_->reMaterialize(*MBB, MII, DstReg, DefMI);
613   MachineInstr *NewMI = prior(MII);
614   // CopyMI may have implicit operands, transfer them over to the newly
615   // rematerialized instruction. And update implicit def interval valnos.
616   for (unsigned i = CopyMI->getDesc().getNumOperands(),
617          e = CopyMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
618     MachineOperand &MO = CopyMI->getOperand(i);
619     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
620       NewMI->addOperand(MO);
621     if (MO.isDef() && li_->hasInterval(MO.getReg())) {
622       unsigned Reg = MO.getReg();
623       DLR = li_->getInterval(Reg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
624       if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
625         DLR->valno->copy = NULL;
626     }
627   }
628
629   li_->ReplaceMachineInstrInMaps(CopyMI, NewMI);
630   MBB->getParent()->DeleteMachineInstr(CopyMI);
631   ReMatCopies.insert(CopyMI);
632   ReMatDefs.insert(DefMI);
633   ++NumReMats;
634   return true;
635 }
636
637 /// isBackEdgeCopy - Returns true if CopyMI is a back edge copy.
638 ///
639 bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
640                                               unsigned DstReg) const {
641   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
642   const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(MBB);
643   if (!L)
644     return false;
645   if (MBB != L->getLoopLatch())
646     return false;
647
648   LiveInterval &LI = li_->getInterval(DstReg);
649   unsigned DefIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
650   LiveInterval::const_iterator DstLR =
651     LI.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(DefIdx));
652   if (DstLR == LI.end())
653     return false;
654   unsigned KillIdx = li_->getMBBEndIdx(MBB) + 1;
655   if (DstLR->valno->kills.size() == 1 &&
656       DstLR->valno->kills[0] == KillIdx && DstLR->valno->hasPHIKill)
657     return true;
658   return false;
659 }
660
661 /// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
662 /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
663 /// physical register and the existing subregister number of the def / use
664 /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
665 /// subregister.
666 void
667 SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
668                                             unsigned SubIdx) {
669   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
670   if (DstIsPhys && SubIdx) {
671     // Figure out the real physical register we are updating with.
672     DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
673     SubIdx = 0;
674   }
675
676   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
677          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
678     MachineOperand &O = I.getOperand();
679     MachineInstr *UseMI = &*I;
680     ++I;
681     unsigned OldSubIdx = O.getSubReg();
682     if (DstIsPhys) {
683       unsigned UseDstReg = DstReg;
684       if (OldSubIdx)
685           UseDstReg = tri_->getSubReg(DstReg, OldSubIdx);
686
687       unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
688       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
689                             CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
690           CopySrcReg != CopyDstReg &&
691           CopySrcReg == SrcReg && CopyDstReg != UseDstReg) {
692         // If the use is a copy and it won't be coalesced away, and its source
693         // is defined by a trivial computation, try to rematerialize it instead.
694         if (ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(SrcReg), CopyDstReg,UseMI))
695           continue;
696       }
697
698       O.setReg(UseDstReg);
699       O.setSubReg(0);
700       continue;
701     }
702
703     // Sub-register indexes goes from small to large. e.g.
704     // RAX: 1 -> AL, 2 -> AX, 3 -> EAX
705     // EAX: 1 -> AL, 2 -> AX
706     // So RAX's sub-register 2 is AX, RAX's sub-regsiter 3 is EAX, whose
707     // sub-register 2 is also AX.
708     if (SubIdx && OldSubIdx && SubIdx != OldSubIdx)
709       assert(OldSubIdx < SubIdx && "Conflicting sub-register index!");
710     else if (SubIdx)
711       O.setSubReg(SubIdx);
712     // Remove would-be duplicated kill marker.
713     if (O.isKill() && UseMI->killsRegister(DstReg))
714       O.setIsKill(false);
715     O.setReg(DstReg);
716
717     // After updating the operand, check if the machine instruction has
718     // become a copy. If so, update its val# information.
719     const TargetInstrDesc &TID = UseMI->getDesc();
720     unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
721     if (TID.getNumDefs() == 1 && TID.getNumOperands() > 2 &&
722         tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
723                           CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
724         CopySrcReg != CopyDstReg &&
725         (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(CopyDstReg) ||
726          allocatableRegs_[CopyDstReg])) {
727       LiveInterval &LI = li_->getInterval(CopyDstReg);
728       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
729       const LiveRange *DLR = LI.getLiveRangeContaining(DefIdx);
730       if (DLR->valno->def == DefIdx)
731         DLR->valno->copy = UseMI;
732     }
733   }
734 }
735
736 /// RemoveDeadImpDef - Remove implicit_def instructions which are "re-defining"
737 /// registers due to insert_subreg coalescing. e.g.
738 /// r1024 = op
739 /// r1025 = implicit_def
740 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1024
741 ///       = op r1025
742 /// =>
743 /// r1025 = op
744 /// r1025 = implicit_def
745 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1025
746 ///       = op r1025
747 void
748 SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadImpDef(unsigned Reg, LiveInterval &LI) {
749   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(Reg),
750          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
751     MachineOperand &O = I.getOperand();
752     MachineInstr *DefMI = &*I;
753     ++I;
754     if (!O.isDef())
755       continue;
756     if (DefMI->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
757       continue;
758     if (!LI.liveBeforeAndAt(li_->getInstructionIndex(DefMI)))
759       continue;
760     li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
761     DefMI->eraseFromParent();
762   }
763 }
764
765 /// RemoveUnnecessaryKills - Remove kill markers that are no longer accurate
766 /// due to live range lengthening as the result of coalescing.
767 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg,
768                                                       LiveInterval &LI) {
769   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(Reg),
770          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
771     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
772     if (UseMO.isKill()) {
773       MachineInstr *UseMI = UseMO.getParent();
774       unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
775       const LiveRange *UI = LI.getLiveRangeContaining(UseIdx);
776       if (!UI || !LI.isKill(UI->valno, UseIdx+1))
777         UseMO.setIsKill(false);
778     }
779   }
780 }
781
782 /// removeIntervalIfEmpty - Check if the live interval of a physical register
783 /// is empty, if so remove it and also remove the empty intervals of its
784 /// sub-registers. Return true if live interval is removed.
785 static bool removeIntervalIfEmpty(LiveInterval &li, LiveIntervals *li_,
786                                   const TargetRegisterInfo *tri_) {
787   if (li.empty()) {
788     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg))
789       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
790         if (!li_->hasInterval(*SR))
791           continue;
792         LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
793         if (sli.empty())
794           li_->removeInterval(*SR);
795       }
796     li_->removeInterval(li.reg);
797     return true;
798   }
799   return false;
800 }
801
802 /// ShortenDeadCopyLiveRange - Shorten a live range defined by a dead copy.
803 /// Return true if live interval is removed.
804 bool SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopyLiveRange(LiveInterval &li,
805                                                         MachineInstr *CopyMI) {
806   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
807   LiveInterval::iterator MLR =
808     li.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(CopyIdx));
809   if (MLR == li.end())
810     return false;  // Already removed by ShortenDeadCopySrcLiveRange.
811   unsigned RemoveStart = MLR->start;
812   unsigned RemoveEnd = MLR->end;
813   // Remove the liverange that's defined by this.
814   if (RemoveEnd == li_->getDefIndex(CopyIdx)+1) {
815     removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
816     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
817   }
818   return false;
819 }
820
821 /// RemoveDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead, remove
822 /// the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove it as well.
823 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadDef(LiveInterval &li,
824                                              MachineInstr *DefMI) {
825   unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(DefMI));
826   LiveInterval::iterator MLR = li.FindLiveRangeContaining(DefIdx);
827   if (DefIdx != MLR->valno->def)
828     return false;
829   li.removeValNo(MLR->valno);
830   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
831 }
832
833 /// PropagateDeadness - Propagate the dead marker to the instruction which
834 /// defines the val#.
835 static void PropagateDeadness(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI,
836                               unsigned &LRStart, LiveIntervals *li_,
837                               const TargetRegisterInfo* tri_) {
838   MachineInstr *DefMI =
839     li_->getInstructionFromIndex(li_->getDefIndex(LRStart));
840   if (DefMI && DefMI != CopyMI) {
841     int DeadIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
842     if (DeadIdx != -1) {
843       DefMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
844       // A dead def should have a single cycle interval.
845       ++LRStart;
846     }
847   }
848 }
849
850 /// ShortenDeadCopySrcLiveRange - Shorten a live range as it's artificially
851 /// extended by a dead copy. Mark the last use (if any) of the val# as kill as
852 /// ends the live range there. If there isn't another use, then this live range
853 /// is dead. Return true if live interval is removed.
854 bool
855 SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
856                                                       MachineInstr *CopyMI) {
857   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
858   if (CopyIdx == 0) {
859     // FIXME: special case: function live in. It can be a general case if the
860     // first instruction index starts at > 0 value.
861     assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
862     // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
863     if (mf_->begin()->isLiveIn(li.reg))
864       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
865     const LiveRange *LR = li.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
866     removeRange(li, LR->start, LR->end, li_, tri_);
867     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
868   }
869
870   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
871   if (LR == li.end())
872     // Livein but defined by a phi.
873     return false;
874
875   unsigned RemoveStart = LR->start;
876   unsigned RemoveEnd = li_->getDefIndex(CopyIdx)+1;
877   if (LR->end > RemoveEnd)
878     // More uses past this copy? Nothing to do.
879     return false;
880
881   // If there is a last use in the same bb, we can't remove the live range.
882   // Shorten the live interval and return.
883   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
884   if (TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, CopyMBB, li, LR))
885     return false;
886
887   MachineBasicBlock *StartMBB = li_->getMBBFromIndex(RemoveStart);
888   if (!isSameOrFallThroughBB(StartMBB, CopyMBB, tii_))
889     // If the live range starts in another mbb and the copy mbb is not a fall
890     // through mbb, then we can only cut the range from the beginning of the
891     // copy mbb.
892     RemoveStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB) + 1;
893
894   if (LR->valno->def == RemoveStart) {
895     // If the def MI defines the val# and this copy is the only kill of the
896     // val#, then propagate the dead marker.
897     if (li.isOnlyLROfValNo(LR)) {
898       PropagateDeadness(li, CopyMI, RemoveStart, li_, tri_);
899       ++numDeadValNo;
900     }
901     if (li.isKill(LR->valno, RemoveEnd))
902       li.removeKill(LR->valno, RemoveEnd);
903   }
904
905   removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
906   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
907 }
908
909 /// CanCoalesceWithImpDef - Returns true if the specified copy instruction
910 /// from an implicit def to another register can be coalesced away.
911 bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
912                                                      LiveInterval &li,
913                                                      LiveInterval &ImpLi) const{
914   if (!CopyMI->killsRegister(ImpLi.reg))
915     return false;
916   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
917   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
918   if (LR == li.end())
919     return false;
920   if (LR->valno->hasPHIKill)
921     return false;
922   if (LR->valno->def != CopyIdx)
923     return false;
924   // Make sure all of val# uses are copies.
925   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(li.reg),
926          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
927     MachineInstr *UseMI = &*UI;
928     ++UI;
929     if (JoinedCopies.count(UseMI))
930       continue;
931     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
932     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
933     if (ULR == li.end() || ULR->valno != LR->valno)
934       continue;
935     // If the use is not a use, then it's not safe to coalesce the move.
936     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
937     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
938       if (UseMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG &&
939           UseMI->getOperand(1).getReg() == li.reg)
940         continue;
941       return false;
942     }
943   }
944   return true;
945 }
946
947
948 /// RemoveCopiesFromValNo - The specified value# is defined by an implicit
949 /// def and it is being removed. Turn all copies from this value# into
950 /// identity copies so they will be removed.
951 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
952                                                      VNInfo *VNI) {
953   SmallVector<MachineInstr*, 4> ImpDefs;
954   MachineOperand *LastUse = NULL;
955   unsigned LastUseIdx = li_->getUseIndex(VNI->def);
956   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(li.reg),
957          RE = mri_->reg_end(); RI != RE;) {
958     MachineOperand *MO = &RI.getOperand();
959     MachineInstr *MI = &*RI;
960     ++RI;
961     if (MO->isDef()) {
962       if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
963         ImpDefs.push_back(MI);
964       }
965       continue;
966     }
967     if (JoinedCopies.count(MI))
968       continue;
969     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(MI));
970     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
971     if (ULR == li.end() || ULR->valno != VNI)
972       continue;
973     // If the use is a copy, turn it into an identity copy.
974     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
975     if (tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
976         SrcReg == li.reg) {
977       // Each use MI may have multiple uses of this register. Change them all.
978       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
979         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
980         if (MO.isReg() && MO.getReg() == li.reg)
981           MO.setReg(DstReg);
982       }
983       JoinedCopies.insert(MI);
984     } else if (UseIdx > LastUseIdx) {
985       LastUseIdx = UseIdx;
986       LastUse = MO;
987     }
988   }
989   if (LastUse) {
990     LastUse->setIsKill();
991     li.addKill(VNI, LastUseIdx+1);
992   } else {
993     // Remove dead implicit_def's.
994     while (!ImpDefs.empty()) {
995       MachineInstr *ImpDef = ImpDefs.back();
996       ImpDefs.pop_back();
997       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(ImpDef);
998       ImpDef->eraseFromParent();
999     }
1000   }
1001 }
1002
1003 /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
1004 /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
1005 static unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx, 
1006                                     const TargetRegisterClass *RC,
1007                                     const TargetRegisterInfo* TRI) {
1008   for (const unsigned *SRs = TRI->getSuperRegisters(Reg);
1009        unsigned SR = *SRs; ++SRs)
1010     if (Reg == TRI->getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
1011       return SR;
1012   return 0;
1013 }
1014
1015 /// isWinToJoinCrossClass - Return true if it's profitable to coalesce
1016 /// two virtual registers from different register classes.
1017 bool
1018 SimpleRegisterCoalescing::isWinToJoinCrossClass(unsigned LargeReg,
1019                                                 unsigned SmallReg,
1020                                                 unsigned Threshold) {
1021   // Then make sure the intervals are *short*.
1022   LiveInterval &LargeInt = li_->getInterval(LargeReg);
1023   LiveInterval &SmallInt = li_->getInterval(SmallReg);
1024   unsigned LargeSize = li_->getApproximateInstructionCount(LargeInt);
1025   unsigned SmallSize = li_->getApproximateInstructionCount(SmallInt);
1026   if (SmallSize > Threshold || LargeSize > Threshold)
1027     if ((float)std::distance(mri_->use_begin(SmallReg),
1028                              mri_->use_end()) / SmallSize <
1029         (float)std::distance(mri_->use_begin(LargeReg),
1030                              mri_->use_end()) / LargeSize)
1031       return false;
1032   return true;
1033 }
1034
1035 /// HasIncompatibleSubRegDefUse - If we are trying to coalesce a virtual
1036 /// register with a physical register, check if any of the virtual register
1037 /// operand is a sub-register use or def. If so, make sure it won't result
1038 /// in an illegal extract_subreg or insert_subreg instruction. e.g.
1039 /// vr1024 = extract_subreg vr1025, 1
1040 /// ...
1041 /// vr1024 = mov8rr AH
1042 /// If vr1024 is coalesced with AH, the extract_subreg is now illegal since
1043 /// AH does not have a super-reg whose sub-register 1 is AH.
1044 bool
1045 SimpleRegisterCoalescing::HasIncompatibleSubRegDefUse(MachineInstr *CopyMI,
1046                                                       unsigned VirtReg,
1047                                                       unsigned PhysReg) {
1048   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(VirtReg),
1049          E = mri_->reg_end(); I != E; ++I) {
1050     MachineOperand &O = I.getOperand();
1051     MachineInstr *MI = &*I;
1052     if (MI == CopyMI || JoinedCopies.count(MI))
1053       continue;
1054     unsigned SubIdx = O.getSubReg();
1055     if (SubIdx && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1056       return true;
1057     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
1058       SubIdx = MI->getOperand(2).getImm();
1059       if (O.isUse() && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1060         return true;
1061       if (O.isDef()) {
1062         unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1063         const TargetRegisterClass *RC =
1064           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)
1065           ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(SrcReg)
1066           : mri_->getRegClass(SrcReg);
1067         if (!getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC, tri_))
1068           return true;
1069       }
1070     }
1071     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
1072         MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
1073       SubIdx = MI->getOperand(3).getImm();
1074       if (VirtReg == MI->getOperand(0).getReg()) {
1075         if (!tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1076           return true;
1077       } else {
1078         unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
1079         const TargetRegisterClass *RC =
1080           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)
1081           ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(DstReg)
1082           : mri_->getRegClass(DstReg);
1083         if (!getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC, tri_))
1084           return true;
1085       }
1086     }
1087   }
1088   return false;
1089 }
1090
1091
1092 /// CanJoinExtractSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
1093 /// an extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1094 /// cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1095 bool
1096 SimpleRegisterCoalescing::CanJoinExtractSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
1097                                                unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
1098                                                unsigned &RealDstReg) {
1099   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SrcReg);
1100   RealDstReg = getMatchingSuperReg(DstReg, SubIdx, RC, tri_);
1101   assert(RealDstReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
1102
1103   // For this type of EXTRACT_SUBREG, conservatively
1104   // check if the live interval of the source register interfere with the
1105   // actual super physical register we are trying to coalesce with.
1106   LiveInterval &RHS = li_->getInterval(SrcReg);
1107   if (li_->hasInterval(RealDstReg) &&
1108       RHS.overlaps(li_->getInterval(RealDstReg))) {
1109     DOUT << "Interfere with register ";
1110     DEBUG(li_->getInterval(RealDstReg).print(DOUT, tri_));
1111     return false; // Not coalescable
1112   }
1113   for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealDstReg); *SR; ++SR)
1114     if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1115       DOUT << "Interfere with sub-register ";
1116       DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1117       return false; // Not coalescable
1118     }
1119   return true;
1120 }
1121
1122 /// CanJoinInsertSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
1123 /// an insert_subreg where src is a physical register, e.g.
1124 /// reg1024 = INSERT_SUBREG reg1024, c1, 0
1125 bool
1126 SimpleRegisterCoalescing::CanJoinInsertSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
1127                                                unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
1128                                                unsigned &RealSrcReg) {
1129   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstReg);
1130   RealSrcReg = getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC, tri_);
1131   assert(RealSrcReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
1132
1133   LiveInterval &RHS = li_->getInterval(DstReg);
1134   if (li_->hasInterval(RealSrcReg) &&
1135       RHS.overlaps(li_->getInterval(RealSrcReg))) {
1136     DOUT << "Interfere with register ";
1137     DEBUG(li_->getInterval(RealSrcReg).print(DOUT, tri_));
1138     return false; // Not coalescable
1139   }
1140   for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealSrcReg); *SR; ++SR)
1141     if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1142       DOUT << "Interfere with sub-register ";
1143       DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1144       return false; // Not coalescable
1145     }
1146   return true;
1147 }
1148
1149 /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
1150 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
1151 /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
1152 /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
1153 /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
1154 bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
1155   MachineInstr *CopyMI = TheCopy.MI;
1156
1157   Again = false;
1158   if (JoinedCopies.count(CopyMI) || ReMatCopies.count(CopyMI))
1159     return false; // Already done.
1160
1161   DOUT << li_->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI;
1162
1163   unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx = 0, DstSubIdx = 0;
1164   bool isExtSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG;
1165   bool isInsSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG;
1166   bool isSubRegToReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG;
1167   unsigned SubIdx = 0;
1168   if (isExtSubReg) {
1169     DstReg    = CopyMI->getOperand(0).getReg();
1170     DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
1171     SrcReg    = CopyMI->getOperand(1).getReg();
1172     SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getImm();
1173   } else if (isInsSubReg || isSubRegToReg) {
1174     if (CopyMI->getOperand(2).getSubReg()) {
1175       DOUT << "\tSource of insert_subreg is already coalesced "
1176            << "to another register.\n";
1177       return false;  // Not coalescable.
1178     }
1179     DstReg    = CopyMI->getOperand(0).getReg();
1180     DstSubIdx = CopyMI->getOperand(3).getImm();
1181     SrcReg    = CopyMI->getOperand(2).getReg();
1182   } else if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)){
1183     assert(0 && "Unrecognized copy instruction!");
1184     return false;
1185   }
1186
1187   // If they are already joined we continue.
1188   if (SrcReg == DstReg) {
1189     DOUT << "\tCopy already coalesced.\n";
1190     return false;  // Not coalescable.
1191   }
1192   
1193   bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
1194   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
1195
1196   // If they are both physical registers, we cannot join them.
1197   if (SrcIsPhys && DstIsPhys) {
1198     DOUT << "\tCan not coalesce physregs.\n";
1199     return false;  // Not coalescable.
1200   }
1201   
1202   // We only join virtual registers with allocatable physical registers.
1203   if (SrcIsPhys && !allocatableRegs_[SrcReg]) {
1204     DOUT << "\tSrc reg is unallocatable physreg.\n";
1205     return false;  // Not coalescable.
1206   }
1207   if (DstIsPhys && !allocatableRegs_[DstReg]) {
1208     DOUT << "\tDst reg is unallocatable physreg.\n";
1209     return false;  // Not coalescable.
1210   }
1211
1212   // Check that a physical source register is compatible with dst regclass
1213   if (SrcIsPhys) {
1214     unsigned SrcSubReg = SrcSubIdx ?
1215       tri_->getSubReg(SrcReg, SrcSubIdx) : SrcReg;
1216     const TargetRegisterClass *DstRC = mri_->getRegClass(DstReg);
1217     const TargetRegisterClass *DstSubRC = DstRC;
1218     if (DstSubIdx)
1219       DstSubRC = DstRC->getSubRegisterRegClass(DstSubIdx);
1220     assert(DstSubRC && "Illegal subregister index");
1221     if (!DstSubRC->contains(SrcSubReg)) {
1222       DOUT << "\tIncompatible destination regclass: "
1223            << tri_->getName(SrcSubReg) << " not in " << DstSubRC->getName()
1224            << ".\n";
1225       return false;             // Not coalescable.
1226     }
1227   }
1228
1229   // Check that a physical dst register is compatible with source regclass
1230   if (DstIsPhys) {
1231     unsigned DstSubReg = DstSubIdx ?
1232       tri_->getSubReg(DstReg, DstSubIdx) : DstReg;
1233     const TargetRegisterClass *SrcRC = mri_->getRegClass(SrcReg);
1234     const TargetRegisterClass *SrcSubRC = SrcRC;
1235     if (SrcSubIdx)
1236       SrcSubRC = SrcRC->getSubRegisterRegClass(SrcSubIdx);
1237     assert(SrcSubRC && "Illegal subregister index");
1238     if (!SrcSubRC->contains(DstReg)) {
1239       DOUT << "\tIncompatible source regclass: "
1240            << tri_->getName(DstSubReg) << " not in " << SrcSubRC->getName()
1241            << ".\n";
1242       return false;             // Not coalescable.
1243     }
1244   }
1245
1246   // Should be non-null only when coalescing to a sub-register class.
1247   bool CrossRC = false;
1248   const TargetRegisterClass *NewRC = NULL;
1249   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
1250   unsigned RealDstReg = 0;
1251   unsigned RealSrcReg = 0;
1252   if (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) {
1253     SubIdx = CopyMI->getOperand(isExtSubReg ? 2 : 3).getImm();
1254     if (SrcIsPhys && isExtSubReg) {
1255       // r1024 = EXTRACT_SUBREG EAX, 0 then r1024 is really going to be
1256       // coalesced with AX.
1257       unsigned DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
1258       if (DstSubIdx) {
1259         // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG EAX, 2. Then r1024 has already been
1260         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1261         if (DstSubIdx != SubIdx) {
1262           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1263           return false; // Not coalescable.
1264         }
1265       } else
1266         SrcReg = tri_->getSubReg(SrcReg, SubIdx);
1267       SubIdx = 0;
1268     } else if (DstIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg)) {
1269       // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024, 0
1270       unsigned SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1271       if (SrcSubIdx) {
1272         // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024<2>, 2 Then r1024 has already been
1273         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1274         if (SrcSubIdx != SubIdx) {
1275           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1276           return false; // Not coalescable.
1277         }
1278       } else
1279         DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
1280       SubIdx = 0;
1281     } else if ((DstIsPhys && isExtSubReg) ||
1282                (SrcIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg))) {
1283       if (!isSubRegToReg && CopyMI->getOperand(1).getSubReg()) {
1284         DOUT << "\tSrc of extract_subreg already coalesced with reg"
1285              << " of a super-class.\n";
1286         return false; // Not coalescable.
1287       }
1288
1289       if (isExtSubReg) {
1290         if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealDstReg))
1291           return false; // Not coalescable
1292       } else {
1293         if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
1294           return false; // Not coalescable
1295       }
1296       SubIdx = 0;
1297     } else {
1298       unsigned OldSubIdx = isExtSubReg ? CopyMI->getOperand(0).getSubReg()
1299         : CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1300       if (OldSubIdx) {
1301         if (OldSubIdx == SubIdx && !differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg))
1302           // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG r1025, 2. Then r1024 has already been
1303           // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1304           // Also check if the other larger register is of the same register
1305           // class as the would be resulting register.
1306           SubIdx = 0;
1307         else {
1308           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1309           return false; // Not coalescable.
1310         }
1311       }
1312       if (SubIdx) {
1313         unsigned LargeReg = isExtSubReg ? SrcReg : DstReg;
1314         unsigned SmallReg = isExtSubReg ? DstReg : SrcReg;
1315         unsigned Limit= allocatableRCRegs_[mri_->getRegClass(SmallReg)].count();
1316         if (!isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg, Limit)) {
1317           Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1318           return false;
1319         }
1320       }
1321     }
1322   } else if (differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg)) {
1323     if (!CrossClassJoin)
1324       return false;
1325     CrossRC = true;
1326
1327     // FIXME: What if the result of a EXTRACT_SUBREG is then coalesced
1328     // with another? If it's the resulting destination register, then
1329     // the subidx must be propagated to uses (but only those defined
1330     // by the EXTRACT_SUBREG). If it's being coalesced into another
1331     // register, it should be safe because register is assumed to have
1332     // the register class of the super-register.
1333
1334     // Process moves where one of the registers have a sub-register index.
1335     MachineOperand *DstMO = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg);
1336     MachineOperand *SrcMO = CopyMI->findRegisterUseOperand(SrcReg);
1337     SubIdx = DstMO->getSubReg();
1338     if (SubIdx) {
1339       if (SrcMO->getSubReg())
1340         // FIXME: can we handle this?
1341         return false;
1342       // This is not an insert_subreg but it looks like one.
1343       // e.g. %reg1024:4 = MOV32rr %EAX
1344       isInsSubReg = true;
1345       if (SrcIsPhys) {
1346         if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
1347           return false; // Not coalescable
1348         SubIdx = 0;
1349       }
1350     } else {
1351       SubIdx = SrcMO->getSubReg();
1352       if (SubIdx) {
1353         // This is not a extract_subreg but it looks like one.
1354         // e.g. %cl = MOV16rr %reg1024:1
1355         isExtSubReg = true;
1356         if (DstIsPhys) {
1357           if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx,RealDstReg))
1358             return false; // Not coalescable
1359           SubIdx = 0;
1360         }
1361       }
1362     }
1363
1364     const TargetRegisterClass *SrcRC= SrcIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(SrcReg);
1365     const TargetRegisterClass *DstRC= DstIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(DstReg);
1366     unsigned LargeReg = SrcReg;
1367     unsigned SmallReg = DstReg;
1368     unsigned Limit = 0;
1369
1370     // Now determine the register class of the joined register.
1371     if (isExtSubReg) {
1372       if (SubIdx && DstRC && DstRC->isASubClass()) {
1373         // This is a move to a sub-register class. However, the source is a
1374         // sub-register of a larger register class. We don't know what should
1375         // the register class be. FIXME.
1376         Again = true;
1377         return false;
1378       }
1379       Limit = allocatableRCRegs_[DstRC].count();
1380     } else if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1381       unsigned SrcSize = SrcRC->getSize();
1382       unsigned DstSize = DstRC->getSize();
1383       if (SrcSize < DstSize)
1384         // For example X86::MOVSD2PDrr copies from FR64 to VR128.
1385         NewRC = DstRC;
1386       else if (DstSize > SrcSize) {
1387         NewRC = SrcRC;
1388         std::swap(LargeReg, SmallReg);
1389       } else {
1390         unsigned SrcNumRegs = SrcRC->getNumRegs();
1391         unsigned DstNumRegs = DstRC->getNumRegs();
1392         if (DstNumRegs < SrcNumRegs)
1393           // Sub-register class?
1394           NewRC = DstRC;
1395         else if (SrcNumRegs < DstNumRegs) {
1396           NewRC = SrcRC;
1397           std::swap(LargeReg, SmallReg);
1398         } else
1399           // No idea what's the right register class to use.
1400           return false;
1401       }
1402     }
1403
1404     // If we are joining two virtual registers and the resulting register
1405     // class is more restrictive (fewer register, smaller size). Check if it's
1406     // worth doing the merge.
1407     if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys &&
1408         (isExtSubReg || DstRC->isASubClass()) &&
1409         !isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg,
1410                                allocatableRCRegs_[NewRC].count())) {
1411       DOUT << "\tSrc/Dest are different register classes.\n";
1412       // Allow the coalescer to try again in case either side gets coalesced to
1413       // a physical register that's compatible with the other side. e.g.
1414       // r1024 = MOV32to32_ r1025
1415       // But later r1024 is assigned EAX then r1025 may be coalesced with EAX.
1416       Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1417       return false;
1418     }
1419   }
1420
1421   // Will it create illegal extract_subreg / insert_subreg?
1422   if (SrcIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, DstReg, SrcReg))
1423     return false;
1424   if (DstIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, SrcReg, DstReg))
1425     return false;
1426   
1427   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
1428   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
1429   assert(SrcInt.reg == SrcReg && DstInt.reg == DstReg &&
1430          "Register mapping is horribly broken!");
1431
1432   DOUT << "\t\tInspecting "; SrcInt.print(DOUT, tri_);
1433   DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, tri_);
1434   DOUT << ": ";
1435
1436   // Save a copy of the virtual register live interval. We'll manually
1437   // merge this into the "real" physical register live interval this is
1438   // coalesced with.
1439   LiveInterval *SavedLI = 0;
1440   if (RealDstReg)
1441     SavedLI = li_->dupInterval(&SrcInt);
1442   else if (RealSrcReg)
1443     SavedLI = li_->dupInterval(&DstInt);
1444
1445   // Check if it is necessary to propagate "isDead" property.
1446   if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg) {
1447     MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg, false);
1448     bool isDead = mopd->isDead();
1449
1450     // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
1451     // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
1452     // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
1453     // think twice about coalescing them!
1454     if (!isDead && (SrcIsPhys || DstIsPhys)) {
1455       LiveInterval &JoinVInt = SrcIsPhys ? DstInt : SrcInt;
1456       unsigned JoinVReg = SrcIsPhys ? DstReg : SrcReg;
1457       unsigned JoinPReg = SrcIsPhys ? SrcReg : DstReg;
1458       const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(JoinVReg);
1459       unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
1460       if (TheCopy.isBackEdge)
1461         Threshold *= 2; // Favors back edge copies.
1462
1463       // If the virtual register live interval is long but it has low use desity,
1464       // do not join them, instead mark the physical register as its allocation
1465       // preference.
1466       unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
1467       if (Length > Threshold &&
1468           (((float)std::distance(mri_->use_begin(JoinVReg), mri_->use_end())
1469             / Length) < (1.0 / Threshold))) {
1470         JoinVInt.preference = JoinPReg;
1471         ++numAborts;
1472         DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
1473         Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1474         return false;
1475       }
1476     }
1477   }
1478
1479   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
1480   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
1481   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
1482   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
1483   bool Swapped = false;
1484   // If SrcInt is implicitly defined, it's safe to coalesce.
1485   bool isEmpty = SrcInt.empty();
1486   if (isEmpty && !CanCoalesceWithImpDef(CopyMI, DstInt, SrcInt)) {
1487     // Only coalesce an empty interval (defined by implicit_def) with
1488     // another interval which has a valno defined by the CopyMI and the CopyMI
1489     // is a kill of the implicit def.
1490     DOUT << "Not profitable!\n";
1491     return false;
1492   }
1493
1494   if (!isEmpty && !JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
1495     // Coalescing failed.
1496
1497     // If definition of source is defined by trivial computation, try
1498     // rematerializing it.
1499     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
1500         ReMaterializeTrivialDef(SrcInt, DstInt.reg, CopyMI))
1501       return true;
1502     
1503     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
1504     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
1505         (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI) ||
1506          RemoveCopyByCommutingDef(SrcInt, DstInt, CopyMI))) {
1507       JoinedCopies.insert(CopyMI);
1508       return true;
1509     }
1510     
1511     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
1512     DOUT << "Interference!\n";
1513     Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1514     return false;
1515   }
1516
1517   LiveInterval *ResSrcInt = &SrcInt;
1518   LiveInterval *ResDstInt = &DstInt;
1519   if (Swapped) {
1520     std::swap(SrcReg, DstReg);
1521     std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1522   }
1523   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
1524          "LiveInterval::join didn't work right!");
1525                                
1526   // If we're about to merge live ranges into a physical register live interval,
1527   // we have to update any aliased register's live ranges to indicate that they
1528   // have clobbered values for this range.
1529   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
1530     // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1531     // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1532     // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
1533     if (RealDstReg || RealSrcReg) {
1534       LiveInterval &RealInt =
1535         li_->getOrCreateInterval(RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg);
1536       for (LiveInterval::const_vni_iterator I = SavedLI->vni_begin(),
1537              E = SavedLI->vni_end(); I != E; ++I) {
1538         const VNInfo *ValNo = *I;
1539         VNInfo *NewValNo = RealInt.getNextValue(ValNo->def, ValNo->copy,
1540                                                 li_->getVNInfoAllocator());
1541         NewValNo->hasPHIKill = ValNo->hasPHIKill;
1542         NewValNo->redefByEC = ValNo->redefByEC;
1543         RealInt.addKills(NewValNo, ValNo->kills);
1544         RealInt.MergeValueInAsValue(*SavedLI, ValNo, NewValNo);
1545       }
1546       RealInt.weight += SavedLI->weight;      
1547       DstReg = RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
1548     }
1549
1550     // Update the liveintervals of sub-registers.
1551     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(DstReg); *AS; ++AS)
1552       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(*ResSrcInt,
1553                                                  li_->getVNInfoAllocator());
1554   }
1555
1556   // If this is a EXTRACT_SUBREG, make sure the result of coalescing is the
1557   // larger super-register.
1558   if ((isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
1559       !SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1560     if ((isExtSubReg && !Swapped) ||
1561         ((isInsSubReg || isSubRegToReg) && Swapped)) {
1562       ResSrcInt->Copy(*ResDstInt, li_->getVNInfoAllocator());
1563       std::swap(SrcReg, DstReg);
1564       std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1565     }
1566   }
1567
1568   // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
1569   // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
1570   if (CrossRC) {
1571       ++numCrossRCs;
1572     if (NewRC)
1573       mri_->setRegClass(DstReg, NewRC);
1574   }
1575
1576   if (NewHeuristic) {
1577     // Add all copies that define val# in the source interval into the queue.
1578     for (LiveInterval::const_vni_iterator i = ResSrcInt->vni_begin(),
1579            e = ResSrcInt->vni_end(); i != e; ++i) {
1580       const VNInfo *vni = *i;
1581       if (!vni->def || vni->def == ~1U || vni->def == ~0U)
1582         continue;
1583       MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
1584       unsigned NewSrcReg, NewDstReg, NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx;
1585       if (CopyMI &&
1586           JoinedCopies.count(CopyMI) == 0 &&
1587           tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg,
1588                             NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx)) {
1589         unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMBB);
1590         JoinQueue->push(CopyRec(CopyMI, LoopDepth,
1591                                 isBackEdgeCopy(CopyMI, DstReg)));
1592       }
1593     }
1594   }
1595
1596   // Remember to delete the copy instruction.
1597   JoinedCopies.insert(CopyMI);
1598
1599   // Some live range has been lengthened due to colaescing, eliminate the
1600   // unnecessary kills.
1601   RemoveUnnecessaryKills(SrcReg, *ResDstInt);
1602   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
1603     RemoveUnnecessaryKills(DstReg, *ResDstInt);
1604
1605   if (isInsSubReg)
1606     // Avoid:
1607     // r1024 = op
1608     // r1024 = implicit_def
1609     // ...
1610     //       = r1024
1611     RemoveDeadImpDef(DstReg, *ResDstInt);
1612   UpdateRegDefsUses(SrcReg, DstReg, SubIdx);
1613
1614   // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
1615   // being merged.
1616   li_->removeInterval(SrcReg);
1617
1618   // Manually deleted the live interval copy.
1619   if (SavedLI) {
1620     SavedLI->clear();
1621     delete SavedLI;
1622   }
1623
1624   if (isEmpty) {
1625     // Now the copy is being coalesced away, the val# previously defined
1626     // by the copy is being defined by an IMPLICIT_DEF which defines a zero
1627     // length interval. Remove the val#.
1628     unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
1629     const LiveRange *LR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(CopyIdx);
1630     VNInfo *ImpVal = LR->valno;
1631     assert(ImpVal->def == CopyIdx);
1632     unsigned NextDef = LR->end;
1633     RemoveCopiesFromValNo(*ResDstInt, ImpVal);
1634     ResDstInt->removeValNo(ImpVal);
1635     LR = ResDstInt->FindLiveRangeContaining(NextDef);
1636     if (LR != ResDstInt->end() && LR->valno->def == NextDef) {
1637       // Special case: vr1024 = implicit_def
1638       //               vr1024 = insert_subreg vr1024, vr1025, c
1639       // The insert_subreg becomes a "copy" that defines a val# which can itself
1640       // be coalesced away.
1641       MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(NextDef);
1642       if (DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
1643         LR->valno->copy = DefMI;
1644     }
1645   }
1646
1647   // If resulting interval has a preference that no longer fits because of subreg
1648   // coalescing, just clear the preference.
1649   if (ResDstInt->preference && (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
1650       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(ResDstInt->reg)) {
1651     const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(ResDstInt->reg);
1652     if (!RC->contains(ResDstInt->preference))
1653       ResDstInt->preference = 0;
1654   }
1655
1656   DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, tri_);
1657   DOUT << "\n";
1658
1659   ++numJoins;
1660   return true;
1661 }
1662
1663 /// ComputeUltimateVN - Assuming we are going to join two live intervals,
1664 /// compute what the resultant value numbers for each value in the input two
1665 /// ranges will be.  This is complicated by copies between the two which can
1666 /// and will commonly cause multiple value numbers to be merged into one.
1667 ///
1668 /// VN is the value number that we're trying to resolve.  InstDefiningValue
1669 /// keeps track of the new InstDefiningValue assignment for the result
1670 /// LiveInterval.  ThisFromOther/OtherFromThis are sets that keep track of
1671 /// whether a value in this or other is a copy from the opposite set.
1672 /// ThisValNoAssignments/OtherValNoAssignments keep track of value #'s that have
1673 /// already been assigned.
1674 ///
1675 /// ThisFromOther[x] - If x is defined as a copy from the other interval, this
1676 /// contains the value number the copy is from.
1677 ///
1678 static unsigned ComputeUltimateVN(VNInfo *VNI,
1679                                   SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
1680                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &ThisFromOther,
1681                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &OtherFromThis,
1682                                   SmallVector<int, 16> &ThisValNoAssignments,
1683                                   SmallVector<int, 16> &OtherValNoAssignments) {
1684   unsigned VN = VNI->id;
1685
1686   // If the VN has already been computed, just return it.
1687   if (ThisValNoAssignments[VN] >= 0)
1688     return ThisValNoAssignments[VN];
1689 //  assert(ThisValNoAssignments[VN] != -2 && "Cyclic case?");
1690
1691   // If this val is not a copy from the other val, then it must be a new value
1692   // number in the destination.
1693   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = ThisFromOther.find(VNI);
1694   if (I == ThisFromOther.end()) {
1695     NewVNInfo.push_back(VNI);
1696     return ThisValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
1697   }
1698   VNInfo *OtherValNo = I->second;
1699
1700   // Otherwise, this *is* a copy from the RHS.  If the other side has already
1701   // been computed, return it.
1702   if (OtherValNoAssignments[OtherValNo->id] >= 0)
1703     return ThisValNoAssignments[VN] = OtherValNoAssignments[OtherValNo->id];
1704   
1705   // Mark this value number as currently being computed, then ask what the
1706   // ultimate value # of the other value is.
1707   ThisValNoAssignments[VN] = -2;
1708   unsigned UltimateVN =
1709     ComputeUltimateVN(OtherValNo, NewVNInfo, OtherFromThis, ThisFromOther,
1710                       OtherValNoAssignments, ThisValNoAssignments);
1711   return ThisValNoAssignments[VN] = UltimateVN;
1712 }
1713
1714 static bool InVector(VNInfo *Val, const SmallVector<VNInfo*, 8> &V) {
1715   return std::find(V.begin(), V.end(), Val) != V.end();
1716 }
1717
1718 /// RangeIsDefinedByCopyFromReg - Return true if the specified live range of
1719 /// the specified live interval is defined by a copy from the specified
1720 /// register.
1721 bool SimpleRegisterCoalescing::RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li,
1722                                                            LiveRange *LR,
1723                                                            unsigned Reg) {
1724   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(LR->valno);
1725   if (SrcReg == Reg)
1726     return true;
1727   if (LR->valno->def == ~0U &&
1728       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg) &&
1729       *tri_->getSuperRegisters(li.reg)) {
1730     // It's a sub-register live interval, we may not have precise information.
1731     // Re-compute it.
1732     MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(LR->start);
1733     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
1734     if (DefMI &&
1735         tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
1736         DstReg == li.reg && SrcReg == Reg) {
1737       // Cache computed info.
1738       LR->valno->def  = LR->start;
1739       LR->valno->copy = DefMI;
1740       return true;
1741     }
1742   }
1743   return false;
1744 }
1745
1746 /// SimpleJoin - Attempt to joint the specified interval into this one. The
1747 /// caller of this method must guarantee that the RHS only contains a single
1748 /// value number and that the RHS is not defined by a copy from this
1749 /// interval.  This returns false if the intervals are not joinable, or it
1750 /// joins them and returns true.
1751 bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
1752   assert(RHS.containsOneValue());
1753   
1754   // Some number (potentially more than one) value numbers in the current
1755   // interval may be defined as copies from the RHS.  Scan the overlapping
1756   // portions of the LHS and RHS, keeping track of this and looking for
1757   // overlapping live ranges that are NOT defined as copies.  If these exist, we
1758   // cannot coalesce.
1759   
1760   LiveInterval::iterator LHSIt = LHS.begin(), LHSEnd = LHS.end();
1761   LiveInterval::iterator RHSIt = RHS.begin(), RHSEnd = RHS.end();
1762   
1763   if (LHSIt->start < RHSIt->start) {
1764     LHSIt = std::upper_bound(LHSIt, LHSEnd, RHSIt->start);
1765     if (LHSIt != LHS.begin()) --LHSIt;
1766   } else if (RHSIt->start < LHSIt->start) {
1767     RHSIt = std::upper_bound(RHSIt, RHSEnd, LHSIt->start);
1768     if (RHSIt != RHS.begin()) --RHSIt;
1769   }
1770   
1771   SmallVector<VNInfo*, 8> EliminatedLHSVals;
1772   
1773   while (1) {
1774     // Determine if these live intervals overlap.
1775     bool Overlaps = false;
1776     if (LHSIt->start <= RHSIt->start)
1777       Overlaps = LHSIt->end > RHSIt->start;
1778     else
1779       Overlaps = RHSIt->end > LHSIt->start;
1780     
1781     // If the live intervals overlap, there are two interesting cases: if the
1782     // LHS interval is defined by a copy from the RHS, it's ok and we record
1783     // that the LHS value # is the same as the RHS.  If it's not, then we cannot
1784     // coalesce these live ranges and we bail out.
1785     if (Overlaps) {
1786       // If we haven't already recorded that this value # is safe, check it.
1787       if (!InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1788         // Copy from the RHS?
1789         if (!RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg))
1790           return false;    // Nope, bail out.
1791
1792         if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1793           // Here is an interesting situation:
1794           // BB1:
1795           //   vr1025 = copy vr1024
1796           //   ..
1797           // BB2:
1798           //   vr1024 = op 
1799           //          = vr1025
1800           // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1801           // coalesce them since the live range of vr1025 intersects the
1802           // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1803           // value of the previous iteration of vr1024.
1804           return false;
1805         EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1806       }
1807       
1808       // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1809       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1810       continue;
1811     }
1812     
1813     if (LHSIt->end < RHSIt->end) {
1814       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1815     } else {
1816       // One interesting case to check here.  It's possible that we have
1817       // something like "X3 = Y" which defines a new value number in the LHS,
1818       // and is the last use of this liverange of the RHS.  In this case, we
1819       // want to notice this copy (so that it gets coalesced away) even though
1820       // the live ranges don't actually overlap.
1821       if (LHSIt->start == RHSIt->end) {
1822         if (InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1823           // We already know that this value number is going to be merged in
1824           // if coalescing succeeds.  Just skip the liverange.
1825           if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1826         } else {
1827           // Otherwise, if this is a copy from the RHS, mark it as being merged
1828           // in.
1829           if (RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg)) {
1830             if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1831               // Here is an interesting situation:
1832               // BB1:
1833               //   vr1025 = copy vr1024
1834               //   ..
1835               // BB2:
1836               //   vr1024 = op 
1837               //          = vr1025
1838               // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1839               // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
1840               // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1841               // value of the previous iteration of vr1024.
1842               return false;
1843             EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1844
1845             // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1846             if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1847           }
1848         }
1849       }
1850       
1851       if (++RHSIt == RHSEnd) break;
1852     }
1853   }
1854   
1855   // If we got here, we know that the coalescing will be successful and that
1856   // the value numbers in EliminatedLHSVals will all be merged together.  Since
1857   // the most common case is that EliminatedLHSVals has a single number, we
1858   // optimize for it: if there is more than one value, we merge them all into
1859   // the lowest numbered one, then handle the interval as if we were merging
1860   // with one value number.
1861   VNInfo *LHSValNo = NULL;
1862   if (EliminatedLHSVals.size() > 1) {
1863     // Loop through all the equal value numbers merging them into the smallest
1864     // one.
1865     VNInfo *Smallest = EliminatedLHSVals[0];
1866     for (unsigned i = 1, e = EliminatedLHSVals.size(); i != e; ++i) {
1867       if (EliminatedLHSVals[i]->id < Smallest->id) {
1868         // Merge the current notion of the smallest into the smaller one.
1869         LHS.MergeValueNumberInto(Smallest, EliminatedLHSVals[i]);
1870         Smallest = EliminatedLHSVals[i];
1871       } else {
1872         // Merge into the smallest.
1873         LHS.MergeValueNumberInto(EliminatedLHSVals[i], Smallest);
1874       }
1875     }
1876     LHSValNo = Smallest;
1877   } else if (EliminatedLHSVals.empty()) {
1878     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1879         *tri_->getSuperRegisters(LHS.reg))
1880       // Imprecise sub-register information. Can't handle it.
1881       return false;
1882     assert(0 && "No copies from the RHS?");
1883   } else {
1884     LHSValNo = EliminatedLHSVals[0];
1885   }
1886   
1887   // Okay, now that there is a single LHS value number that we're merging the
1888   // RHS into, update the value number info for the LHS to indicate that the
1889   // value number is defined where the RHS value number was.
1890   const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(0);
1891   LHSValNo->def  = VNI->def;
1892   LHSValNo->copy = VNI->copy;
1893   
1894   // Okay, the final step is to loop over the RHS live intervals, adding them to
1895   // the LHS.
1896   LHSValNo->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1897   LHS.addKills(LHSValNo, VNI->kills);
1898   LHS.MergeRangesInAsValue(RHS, LHSValNo);
1899   LHS.weight += RHS.weight;
1900   if (RHS.preference && !LHS.preference)
1901     LHS.preference = RHS.preference;
1902
1903   // Update the liveintervals of sub-registers.
1904   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg))
1905     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *AS; ++AS)
1906       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(LHS,
1907                                                     li_->getVNInfoAllocator());
1908
1909   return true;
1910 }
1911
1912 /// JoinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
1913 /// returns false.  Otherwise, if one of the intervals being joined is a
1914 /// physreg, this method always canonicalizes LHS to be it.  The output
1915 /// "RHS" will not have been modified, so we can use this information
1916 /// below to update aliases.
1917 bool
1918 SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS,
1919                                         bool &Swapped) {
1920   // Compute the final value assignment, assuming that the live ranges can be
1921   // coalesced.
1922   SmallVector<int, 16> LHSValNoAssignments;
1923   SmallVector<int, 16> RHSValNoAssignments;
1924   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> LHSValsDefinedFromRHS;
1925   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> RHSValsDefinedFromLHS;
1926   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
1927
1928   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
1929   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
1930   // register. If so, do not coalesce.
1931   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1932       *tri_->getSubRegisters(LHS.reg)) {
1933     // If it's coalescing a virtual register to a physical register, estimate
1934     // its live interval length. This is the *cost* of scanning an entire live
1935     // interval. If the cost is low, we'll do an exhaustive check instead.
1936
1937     // If this is something like this:
1938     // BB1:
1939     // v1024 = op
1940     // ...
1941     // BB2:
1942     // ...
1943     // RAX   = v1024
1944     //
1945     // That is, the live interval of v1024 crosses a bb. Then we can't rely on
1946     // less conservative check. It's possible a sub-register is defined before
1947     // v1024 (or live in) and live out of BB1.
1948     if (RHS.containsOneValue() &&
1949         li_->intervalIsInOneMBB(RHS) &&
1950         li_->getApproximateInstructionCount(RHS) <= 10) {
1951       // Perform a more exhaustive check for some common cases.
1952       if (li_->conflictsWithPhysRegRef(RHS, LHS.reg, true, JoinedCopies))
1953         return false;
1954     } else {
1955       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *SR; ++SR)
1956         if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1957           DOUT << "Interfere with sub-register ";
1958           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1959           return false;
1960         }
1961     }
1962   } else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg) &&
1963              *tri_->getSubRegisters(RHS.reg)) {
1964     if (LHS.containsOneValue() &&
1965         li_->getApproximateInstructionCount(LHS) <= 10) {
1966       // Perform a more exhaustive check for some common cases.
1967       if (li_->conflictsWithPhysRegRef(LHS, RHS.reg, false, JoinedCopies))
1968         return false;
1969     } else {
1970       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RHS.reg); *SR; ++SR)
1971         if (li_->hasInterval(*SR) && LHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1972           DOUT << "Interfere with sub-register ";
1973           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1974           return false;
1975         }
1976     }
1977   }
1978                           
1979   // Compute ultimate value numbers for the LHS and RHS values.
1980   if (RHS.containsOneValue()) {
1981     // Copies from a liveinterval with a single value are simple to handle and
1982     // very common, handle the special case here.  This is important, because
1983     // often RHS is small and LHS is large (e.g. a physreg).
1984     
1985     // Find out if the RHS is defined as a copy from some value in the LHS.
1986     int RHSVal0DefinedFromLHS = -1;
1987     int RHSValID = -1;
1988     VNInfo *RHSValNoInfo = NULL;
1989     VNInfo *RHSValNoInfo0 = RHS.getValNumInfo(0);
1990     unsigned RHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(RHSValNoInfo0);
1991     if (RHSSrcReg == 0 || RHSSrcReg != LHS.reg) {
1992       // If RHS is not defined as a copy from the LHS, we can use simpler and
1993       // faster checks to see if the live ranges are coalescable.  This joiner
1994       // can't swap the LHS/RHS intervals though.
1995       if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
1996         return SimpleJoin(LHS, RHS);
1997       } else {
1998         RHSValNoInfo = RHSValNoInfo0;
1999       }
2000     } else {
2001       // It was defined as a copy from the LHS, find out what value # it is.
2002       RHSValNoInfo = LHS.getLiveRangeContaining(RHSValNoInfo0->def-1)->valno;
2003       RHSValID = RHSValNoInfo->id;
2004       RHSVal0DefinedFromLHS = RHSValID;
2005     }
2006     
2007     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
2008     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
2009     NewVNInfo.resize(LHS.getNumValNums(), NULL);
2010     
2011     // Okay, *all* of the values in LHS that are defined as a copy from RHS
2012     // should now get updated.
2013     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2014          i != e; ++i) {
2015       VNInfo *VNI = *i;
2016       unsigned VN = VNI->id;
2017       if (unsigned LHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(VNI)) {
2018         if (LHSSrcReg != RHS.reg) {
2019           // If this is not a copy from the RHS, its value number will be
2020           // unmodified by the coalescing.
2021           NewVNInfo[VN] = VNI;
2022           LHSValNoAssignments[VN] = VN;
2023         } else if (RHSValID == -1) {
2024           // Otherwise, it is a copy from the RHS, and we don't already have a
2025           // value# for it.  Keep the current value number, but remember it.
2026           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID = VN;
2027           NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
2028           LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
2029         } else {
2030           // Otherwise, use the specified value #.
2031           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID;
2032           if (VN == (unsigned)RHSValID) {  // Else this val# is dead.
2033             NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
2034             LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
2035           }
2036         }
2037       } else {
2038         NewVNInfo[VN] = VNI;
2039         LHSValNoAssignments[VN] = VN;
2040       }
2041     }
2042     
2043     assert(RHSValID != -1 && "Didn't find value #?");
2044     RHSValNoAssignments[0] = RHSValID;
2045     if (RHSVal0DefinedFromLHS != -1) {
2046       // This path doesn't go through ComputeUltimateVN so just set
2047       // it to anything.
2048       RHSValsDefinedFromLHS[RHSValNoInfo0] = (VNInfo*)1;
2049     }
2050   } else {
2051     // Loop over the value numbers of the LHS, seeing if any are defined from
2052     // the RHS.
2053     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2054          i != e; ++i) {
2055       VNInfo *VNI = *i;
2056       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
2057         continue;
2058       
2059       // DstReg is known to be a register in the LHS interval.  If the src is
2060       // from the RHS interval, we can use its value #.
2061       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != RHS.reg)
2062         continue;
2063       
2064       // Figure out the value # from the RHS.
2065       LHSValsDefinedFromRHS[VNI]=RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
2066     }
2067     
2068     // Loop over the value numbers of the RHS, seeing if any are defined from
2069     // the LHS.
2070     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
2071          i != e; ++i) {
2072       VNInfo *VNI = *i;
2073       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
2074         continue;
2075       
2076       // DstReg is known to be a register in the RHS interval.  If the src is
2077       // from the LHS interval, we can use its value #.
2078       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != LHS.reg)
2079         continue;
2080       
2081       // Figure out the value # from the LHS.
2082       RHSValsDefinedFromLHS[VNI]=LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
2083     }
2084     
2085     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
2086     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
2087     NewVNInfo.reserve(LHS.getNumValNums() + RHS.getNumValNums());
2088     
2089     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2090          i != e; ++i) {
2091       VNInfo *VNI = *i;
2092       unsigned VN = VNI->id;
2093       if (LHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U) 
2094         continue;
2095       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
2096                         LHSValsDefinedFromRHS, RHSValsDefinedFromLHS,
2097                         LHSValNoAssignments, RHSValNoAssignments);
2098     }
2099     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
2100          i != e; ++i) {
2101       VNInfo *VNI = *i;
2102       unsigned VN = VNI->id;
2103       if (RHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U)
2104         continue;
2105       // If this value number isn't a copy from the LHS, it's a new number.
2106       if (RHSValsDefinedFromLHS.find(VNI) == RHSValsDefinedFromLHS.end()) {
2107         NewVNInfo.push_back(VNI);
2108         RHSValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
2109         continue;
2110       }
2111       
2112       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
2113                         RHSValsDefinedFromLHS, LHSValsDefinedFromRHS,
2114                         RHSValNoAssignments, LHSValNoAssignments);
2115     }
2116   }
2117   
2118   // Armed with the mappings of LHS/RHS values to ultimate values, walk the
2119   // interval lists to see if these intervals are coalescable.
2120   LiveInterval::const_iterator I = LHS.begin();
2121   LiveInterval::const_iterator IE = LHS.end();
2122   LiveInterval::const_iterator J = RHS.begin();
2123   LiveInterval::const_iterator JE = RHS.end();
2124   
2125   // Skip ahead until the first place of potential sharing.
2126   if (I->start < J->start) {
2127     I = std::upper_bound(I, IE, J->start);
2128     if (I != LHS.begin()) --I;
2129   } else if (J->start < I->start) {
2130     J = std::upper_bound(J, JE, I->start);
2131     if (J != RHS.begin()) --J;
2132   }
2133   
2134   while (1) {
2135     // Determine if these two live ranges overlap.
2136     bool Overlaps;
2137     if (I->start < J->start) {
2138       Overlaps = I->end > J->start;
2139     } else {
2140       Overlaps = J->end > I->start;
2141     }
2142
2143     // If so, check value # info to determine if they are really different.
2144     if (Overlaps) {
2145       // If the live range overlap will map to the same value number in the
2146       // result liverange, we can still coalesce them.  If not, we can't.
2147       if (LHSValNoAssignments[I->valno->id] !=
2148           RHSValNoAssignments[J->valno->id])
2149         return false;
2150     }
2151     
2152     if (I->end < J->end) {
2153       ++I;
2154       if (I == IE) break;
2155     } else {
2156       ++J;
2157       if (J == JE) break;
2158     }
2159   }
2160
2161   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
2162   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
2163          E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
2164     VNInfo *VNI = I->first;
2165     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
2166     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
2167     NewVNInfo[LHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
2168     RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
2169   }
2170
2171   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
2172   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
2173          E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
2174     VNInfo *VNI = I->first;
2175     unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
2176     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
2177     NewVNInfo[RHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
2178     LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
2179   }
2180
2181   // If we get here, we know that we can coalesce the live ranges.  Ask the
2182   // intervals to coalesce themselves now.
2183   if ((RHS.ranges.size() > LHS.ranges.size() &&
2184       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
2185       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
2186     RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
2187     Swapped = true;
2188   } else {
2189     LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
2190     Swapped = false;
2191   }
2192   return true;
2193 }
2194
2195 namespace {
2196   // DepthMBBCompare - Comparison predicate that sort first based on the loop
2197   // depth of the basic block (the unsigned), and then on the MBB number.
2198   struct DepthMBBCompare {
2199     typedef std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> DepthMBBPair;
2200     bool operator()(const DepthMBBPair &LHS, const DepthMBBPair &RHS) const {
2201       if (LHS.first > RHS.first) return true;   // Deeper loops first
2202       return LHS.first == RHS.first &&
2203         LHS.second->getNumber() < RHS.second->getNumber();
2204     }
2205   };
2206 }
2207
2208 /// getRepIntervalSize - Returns the size of the interval that represents the
2209 /// specified register.
2210 template<class SF>
2211 unsigned JoinPriorityQueue<SF>::getRepIntervalSize(unsigned Reg) {
2212   return Rc->getRepIntervalSize(Reg);
2213 }
2214
2215 /// CopyRecSort::operator - Join priority queue sorting function.
2216 ///
2217 bool CopyRecSort::operator()(CopyRec left, CopyRec right) const {
2218   // Inner loops first.
2219   if (left.LoopDepth > right.LoopDepth)
2220     return false;
2221   else if (left.LoopDepth == right.LoopDepth)
2222     if (left.isBackEdge && !right.isBackEdge)
2223       return false;
2224   return true;
2225 }
2226
2227 void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
2228                                                std::vector<CopyRec> &TryAgain) {
2229   DOUT << ((Value*)MBB->getBasicBlock())->getName() << ":\n";
2230
2231   std::vector<CopyRec> VirtCopies;
2232   std::vector<CopyRec> PhysCopies;
2233   std::vector<CopyRec> ImpDefCopies;
2234   unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
2235   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
2236        MII != E;) {
2237     MachineInstr *Inst = MII++;
2238     
2239     // If this isn't a copy nor a extract_subreg, we can't join intervals.
2240     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2241     if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
2242       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2243       SrcReg = Inst->getOperand(1).getReg();
2244     } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
2245                Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
2246       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2247       SrcReg = Inst->getOperand(2).getReg();
2248     } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
2249       continue;
2250
2251     bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
2252     bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
2253     if (NewHeuristic) {
2254       JoinQueue->push(CopyRec(Inst, LoopDepth, isBackEdgeCopy(Inst, DstReg)));
2255     } else {
2256       if (li_->hasInterval(SrcReg) && li_->getInterval(SrcReg).empty())
2257         ImpDefCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2258       else if (SrcIsPhys || DstIsPhys)
2259         PhysCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2260       else
2261         VirtCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2262     }
2263   }
2264
2265   if (NewHeuristic)
2266     return;
2267
2268   // Try coalescing implicit copies first, followed by copies to / from
2269   // physical registers, then finally copies from virtual registers to
2270   // virtual registers.
2271   for (unsigned i = 0, e = ImpDefCopies.size(); i != e; ++i) {
2272     CopyRec &TheCopy = ImpDefCopies[i];
2273     bool Again = false;
2274     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2275       if (Again)
2276         TryAgain.push_back(TheCopy);
2277   }
2278   for (unsigned i = 0, e = PhysCopies.size(); i != e; ++i) {
2279     CopyRec &TheCopy = PhysCopies[i];
2280     bool Again = false;
2281     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2282       if (Again)
2283         TryAgain.push_back(TheCopy);
2284   }
2285   for (unsigned i = 0, e = VirtCopies.size(); i != e; ++i) {
2286     CopyRec &TheCopy = VirtCopies[i];
2287     bool Again = false;
2288     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2289       if (Again)
2290         TryAgain.push_back(TheCopy);
2291   }
2292 }
2293
2294 void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
2295   DOUT << "********** JOINING INTERVALS ***********\n";
2296
2297   if (NewHeuristic)
2298     JoinQueue = new JoinPriorityQueue<CopyRecSort>(this);
2299
2300   std::vector<CopyRec> TryAgainList;
2301   if (loopInfo->empty()) {
2302     // If there are no loops in the function, join intervals in function order.
2303     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();
2304          I != E; ++I)
2305       CopyCoalesceInMBB(I, TryAgainList);
2306   } else {
2307     // Otherwise, join intervals in inner loops before other intervals.
2308     // Unfortunately we can't just iterate over loop hierarchy here because
2309     // there may be more MBB's than BB's.  Collect MBB's for sorting.
2310
2311     // Join intervals in the function prolog first. We want to join physical
2312     // registers with virtual registers before the intervals got too long.
2313     std::vector<std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> > MBBs;
2314     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();I != E;++I){
2315       MachineBasicBlock *MBB = I;
2316       MBBs.push_back(std::make_pair(loopInfo->getLoopDepth(MBB), I));
2317     }
2318
2319     // Sort by loop depth.
2320     std::sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), DepthMBBCompare());
2321
2322     // Finally, join intervals in loop nest order.
2323     for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i)
2324       CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, TryAgainList);
2325   }
2326   
2327   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
2328   // until we make no progress.
2329   if (NewHeuristic) {
2330     SmallVector<CopyRec, 16> TryAgain;
2331     bool ProgressMade = true;
2332     while (ProgressMade) {
2333       ProgressMade = false;
2334       while (!JoinQueue->empty()) {
2335         CopyRec R = JoinQueue->pop();
2336         bool Again = false;
2337         bool Success = JoinCopy(R, Again);
2338         if (Success)
2339           ProgressMade = true;
2340         else if (Again)
2341           TryAgain.push_back(R);
2342       }
2343
2344       if (ProgressMade) {
2345         while (!TryAgain.empty()) {
2346           JoinQueue->push(TryAgain.back());
2347           TryAgain.pop_back();
2348         }
2349       }
2350     }
2351   } else {
2352     bool ProgressMade = true;
2353     while (ProgressMade) {
2354       ProgressMade = false;
2355
2356       for (unsigned i = 0, e = TryAgainList.size(); i != e; ++i) {
2357         CopyRec &TheCopy = TryAgainList[i];
2358         if (TheCopy.MI) {
2359           bool Again = false;
2360           bool Success = JoinCopy(TheCopy, Again);
2361           if (Success || !Again) {
2362             TheCopy.MI = 0;   // Mark this one as done.
2363             ProgressMade = true;
2364           }
2365         }
2366       }
2367     }
2368   }
2369
2370   if (NewHeuristic)
2371     delete JoinQueue;  
2372 }
2373
2374 /// Return true if the two specified registers belong to different register
2375 /// classes.  The registers may be either phys or virt regs.
2376 bool
2377 SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA,
2378                                                    unsigned RegB) const {
2379   // Get the register classes for the first reg.
2380   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
2381     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
2382            "Shouldn't consider two physregs!");
2383     return !mri_->getRegClass(RegB)->contains(RegA);
2384   }
2385
2386   // Compare against the regclass for the second reg.
2387   const TargetRegisterClass *RegClassA = mri_->getRegClass(RegA);
2388   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB)) {
2389     const TargetRegisterClass *RegClassB = mri_->getRegClass(RegB);
2390     return RegClassA != RegClassB;
2391   }
2392   return !RegClassA->contains(RegB);
2393 }
2394
2395 /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
2396 /// cycles Start and End or NULL if there are no uses.
2397 MachineOperand *
2398 SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
2399                                           unsigned Reg, unsigned &UseIdx) const{
2400   UseIdx = 0;
2401   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2402     MachineOperand *LastUse = NULL;
2403     for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = mri_->use_begin(Reg),
2404            E = mri_->use_end(); I != E; ++I) {
2405       MachineOperand &Use = I.getOperand();
2406       MachineInstr *UseMI = Use.getParent();
2407       unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2408       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
2409           SrcReg == DstReg)
2410         // Ignore identity copies.
2411         continue;
2412       unsigned Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
2413       if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
2414         LastUse = &Use;
2415         UseIdx = li_->getUseIndex(Idx);
2416       }
2417     }
2418     return LastUse;
2419   }
2420
2421   int e = (End-1) / InstrSlots::NUM * InstrSlots::NUM;
2422   int s = Start;
2423   while (e >= s) {
2424     // Skip deleted instructions
2425     MachineInstr *MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
2426     while ((e - InstrSlots::NUM) >= s && !MI) {
2427       e -= InstrSlots::NUM;
2428       MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
2429     }
2430     if (e < s || MI == NULL)
2431       return NULL;
2432
2433     // Ignore identity copies.
2434     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2435     if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
2436           SrcReg == DstReg))
2437       for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
2438         MachineOperand &Use = MI->getOperand(i);
2439         if (Use.isReg() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
2440             tri_->regsOverlap(Use.getReg(), Reg)) {
2441           UseIdx = li_->getUseIndex(e);
2442           return &Use;
2443         }
2444       }
2445
2446     e -= InstrSlots::NUM;
2447   }
2448
2449   return NULL;
2450 }
2451
2452
2453 void SimpleRegisterCoalescing::printRegName(unsigned reg) const {
2454   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
2455     cerr << tri_->getName(reg);
2456   else
2457     cerr << "%reg" << reg;
2458 }
2459
2460 void SimpleRegisterCoalescing::releaseMemory() {
2461   JoinedCopies.clear();
2462   ReMatCopies.clear();
2463   ReMatDefs.clear();
2464 }
2465
2466 static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
2467   for (LiveInterval::Ranges::const_iterator
2468          i = li->ranges.begin(), e = li->ranges.end(); i != e; ++i)
2469     if (i->end - i->start > LiveIntervals::InstrSlots::NUM)
2470       return false;
2471   return true;
2472 }
2473
2474 /// TurnCopyIntoImpDef - If source of the specified copy is an implicit def,
2475 /// turn the copy into an implicit def.
2476 bool
2477 SimpleRegisterCoalescing::TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
2478                                              MachineBasicBlock *MBB,
2479                                              unsigned DstReg, unsigned SrcReg) {
2480   MachineInstr *CopyMI = &*I;
2481   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
2482   if (!li_->hasInterval(SrcReg))
2483     return false;
2484   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
2485   if (!SrcInt.empty())
2486     return false;
2487   if (!li_->hasInterval(DstReg))
2488     return false;
2489   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
2490   const LiveRange *DstLR = DstInt.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
2491   DstInt.removeValNo(DstLR->valno);
2492   CopyMI->setDesc(tii_->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF));
2493   for (int i = CopyMI->getNumOperands() - 1, e = 0; i > e; --i)
2494     CopyMI->RemoveOperand(i);
2495   bool NoUse = mri_->use_empty(SrcReg);
2496   if (NoUse) {
2497     for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
2498            E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
2499       assert(I.getOperand().isDef());
2500       MachineInstr *DefMI = &*I;
2501       ++I;
2502       // The implicit_def source has no other uses, delete it.
2503       assert(DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF);
2504       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
2505       DefMI->eraseFromParent();
2506     }
2507   }
2508   ++I;
2509   return true;
2510 }
2511
2512
2513 bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
2514   mf_ = &fn;
2515   mri_ = &fn.getRegInfo();
2516   tm_ = &fn.getTarget();
2517   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
2518   tii_ = tm_->getInstrInfo();
2519   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
2520   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
2521
2522   DOUT << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
2523        << "********** Function: "
2524        << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n';
2525
2526   allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
2527   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = tri_->regclass_begin(),
2528          E = tri_->regclass_end(); I != E; ++I)
2529     allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,
2530                                              tri_->getAllocatableSet(fn, *I)));
2531
2532   // Join (coalesce) intervals if requested.
2533   if (EnableJoining) {
2534     joinIntervals();
2535     DEBUG({
2536         DOUT << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
2537         for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I){
2538           I->second->print(DOUT, tri_);
2539           DOUT << "\n";
2540         }
2541       });
2542   }
2543
2544   // Perform a final pass over the instructions and compute spill weights
2545   // and remove identity moves.
2546   SmallVector<unsigned, 4> DeadDefs;
2547   for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
2548        mbbi != mbbe; ++mbbi) {
2549     MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
2550     unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(mbb);
2551
2552     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
2553          mii != mie; ) {
2554       MachineInstr *MI = mii;
2555       unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2556       if (JoinedCopies.count(MI)) {
2557         // Delete all coalesced copies.
2558         if (!tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
2559           assert((MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
2560                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
2561                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) &&
2562                  "Unrecognized copy instruction");
2563           DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
2564         }
2565         if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2566           LiveInterval &li = li_->getInterval(DstReg);
2567           if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
2568             ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
2569         }
2570         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2571         mii = mbbi->erase(mii);
2572         ++numPeep;
2573         continue;
2574       }
2575
2576       // Now check if this is a remat'ed def instruction which is now dead.
2577       if (ReMatDefs.count(MI)) {
2578         bool isDead = true;
2579         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2580           const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
2581           if (!MO.isReg())
2582             continue;
2583           unsigned Reg = MO.getReg();
2584           if (!Reg)
2585             continue;
2586           if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
2587             DeadDefs.push_back(Reg);
2588           if (MO.isDead())
2589             continue;
2590           if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
2591               !mri_->use_empty(Reg)) {
2592             isDead = false;
2593             break;
2594           }
2595         }
2596         if (isDead) {
2597           while (!DeadDefs.empty()) {
2598             unsigned DeadDef = DeadDefs.back();
2599             DeadDefs.pop_back();
2600             RemoveDeadDef(li_->getInterval(DeadDef), MI);
2601           }
2602           li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
2603           mii = mbbi->erase(mii);
2604           continue;
2605         } else
2606           DeadDefs.clear();
2607       }
2608
2609       // If the move will be an identity move delete it
2610       bool isMove= tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx);
2611       if (isMove && SrcReg == DstReg) {
2612         if (li_->hasInterval(SrcReg)) {
2613           LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(SrcReg);
2614           // If def of this move instruction is dead, remove its live range
2615           // from the dstination register's live interval.
2616           if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2617             if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(RegInt, MI))
2618               ShortenDeadCopyLiveRange(RegInt, MI);
2619           }
2620         }
2621         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2622         mii = mbbi->erase(mii);
2623         ++numPeep;
2624       } else if (!isMove || !TurnCopyIntoImpDef(mii, mbb, DstReg, SrcReg)) {
2625         SmallSet<unsigned, 4> UniqueUses;
2626         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2627           const MachineOperand &mop = MI->getOperand(i);
2628           if (mop.isReg() && mop.getReg() &&
2629               TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
2630             unsigned reg = mop.getReg();
2631             // Multiple uses of reg by the same instruction. It should not
2632             // contribute to spill weight again.
2633             if (UniqueUses.count(reg) != 0)
2634               continue;
2635             LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(reg);
2636             RegInt.weight +=
2637               li_->getSpillWeight(mop.isDef(), mop.isUse(), loopDepth);
2638             UniqueUses.insert(reg);
2639           }
2640         }
2641         ++mii;
2642       }
2643     }
2644   }
2645
2646   for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
2647     LiveInterval &LI = *I->second;
2648     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
2649       // If the live interval length is essentially zero, i.e. in every live
2650       // range the use follows def immediately, it doesn't make sense to spill
2651       // it and hope it will be easier to allocate for this li.
2652       if (isZeroLengthInterval(&LI))
2653         LI.weight = HUGE_VALF;
2654       else {
2655         bool isLoad = false;
2656         SmallVector<LiveInterval*, 4> SpillIs;
2657         if (li_->isReMaterializable(LI, SpillIs, isLoad)) {
2658           // If all of the definitions of the interval are re-materializable,
2659           // it is a preferred candidate for spilling. If non of the defs are
2660           // loads, then it's potentially very cheap to re-materialize.
2661           // FIXME: this gets much more complicated once we support non-trivial
2662           // re-materialization.
2663           if (isLoad)
2664             LI.weight *= 0.9F;
2665           else
2666             LI.weight *= 0.5F;
2667         }
2668       }
2669
2670       // Slightly prefer live interval that has been assigned a preferred reg.
2671       if (LI.preference)
2672         LI.weight *= 1.01F;
2673
2674       // Divide the weight of the interval by its size.  This encourages 
2675       // spilling of intervals that are large and have few uses, and
2676       // discourages spilling of small intervals with many uses.
2677       LI.weight /= li_->getApproximateInstructionCount(LI) * InstrSlots::NUM;
2678     }
2679   }
2680
2681   DEBUG(dump());
2682   return true;
2683 }
2684
2685 /// print - Implement the dump method.
2686 void SimpleRegisterCoalescing::print(std::ostream &O, const Module* m) const {
2687    li_->print(O, m);
2688 }
2689
2690 RegisterCoalescer* llvm::createSimpleRegisterCoalescer() {
2691   return new SimpleRegisterCoalescing();
2692 }
2693
2694 // Make sure that anything that uses RegisterCoalescer pulls in this file...
2695 DEFINING_FILE_FOR(SimpleRegisterCoalescing)