Convert uses of std::vector in TargetInstrInfo to SmallVector. This change had to...
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.cpp
1 //===-- SimpleRegisterCoalescing.cpp - Register Coalescing ----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements a simple register coalescing pass that attempts to
11 // aggressively coalesce every register copy that it can.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #define DEBUG_TYPE "regcoalescing"
16 #include "SimpleRegisterCoalescing.h"
17 #include "VirtRegMap.h"
18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
19 #include "llvm/Value.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
25 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
27 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
29 #include "llvm/Support/Debug.h"
30 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
32 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
33 #include <algorithm>
34 #include <cmath>
35 using namespace llvm;
36
37 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
38 STATISTIC(numSubJoins , "Number of subclass joins performed");
39 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
40 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
41 STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
42 STATISTIC(numAborts   , "Number of times interval joining aborted");
43
44 char SimpleRegisterCoalescing::ID = 0;
45 static cl::opt<bool>
46 EnableJoining("join-liveintervals",
47               cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
48               cl::init(true));
49
50 static cl::opt<bool>
51 NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
52              cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
53              cl::init(false), cl::Hidden);
54
55 static cl::opt<bool>
56 CrossClassJoin("join-subclass-copies",
57                cl::desc("Coalesce copies to sub- register class"),
58                cl::init(false), cl::Hidden);
59
60 static RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
61 X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
62
63 // Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
64 static RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
65
66 const PassInfo *const llvm::SimpleRegisterCoalescingID = &X;
67
68 void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
69   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
70   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
71   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
72   AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
73   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
74   AU.addRequired<LiveIntervals>();
75   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
76   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
77 }
78
79 /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
80 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
81 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
82 /// see if we can merge these two pieces of B into a single value number,
83 /// eliminating a copy.  For example:
84 ///
85 ///  A3 = B0
86 ///    ...
87 ///  B1 = A3      <- this copy
88 ///
89 /// In this case, B0 can be extended to where the B1 copy lives, allowing the B1
90 /// value number to be replaced with B0 (which simplifies the B liveinterval).
91 ///
92 /// This returns true if an interval was modified.
93 ///
94 bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
95                                                     LiveInterval &IntB,
96                                                     MachineInstr *CopyMI) {
97   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
98
99   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
100   // the example above.
101   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
102   if (BLR == IntB.end()) // Should never happen!
103     return false;
104   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
105   
106   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
107   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
108   // can't process it.
109   if (!BValNo->copy) return false;
110   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
111   
112   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
113   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
114   if (ALR == IntA.end()) // Should never happen!
115     return false;
116   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
117   
118   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.  
119   // Get the instruction that defines this value number.
120   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(AValNo);
121   if (!SrcReg) return false;  // Not defined by a copy.
122     
123   // If the value number is not defined by a copy instruction, ignore it.
124
125   // If the source register comes from an interval other than IntB, we can't
126   // handle this.
127   if (SrcReg != IntB.reg) return false;
128   
129   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
130   LiveInterval::iterator ValLR = IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def-1);
131   if (ValLR == IntB.end()) // Should never happen!
132     return false;
133   
134   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
135   // CopyMI.
136   MachineInstr *ValLREndInst = li_->getInstructionFromIndex(ValLR->end-1);
137   if (!ValLREndInst || 
138       ValLREndInst->getParent() != CopyMI->getParent()) return false;
139
140   // Okay, we now know that ValLR ends in the same block that the CopyMI
141   // live-range starts.  If there are no intervening live ranges between them in
142   // IntB, we can merge them.
143   if (ValLR+1 != BLR) return false;
144
145   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
146   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
147   // register. If so, do not coalesce.
148   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
149       *tri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
150     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
151       if (li_->hasInterval(*SR) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
152         DOUT << "Interfere with sub-register ";
153         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
154         return false;
155       }
156   }
157   
158   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
159   
160   unsigned FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
161   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
162   // that defines this value #'. Update the the valnum with the new defining
163   // instruction #.
164   BValNo->def  = FillerStart;
165   BValNo->copy = NULL;
166   
167   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
168   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
169   // two value numbers.
170   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
171
172   // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
173   // physreg has aliases, 
174   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
175     // Update the liveintervals of sub-registers.
176     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *AS; ++AS) {
177       LiveInterval &AliasLI = li_->getInterval(*AS);
178       AliasLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
179               AliasLI.getNextValue(FillerStart, 0, li_->getVNInfoAllocator())));
180     }
181   }
182
183   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
184   if (BValNo != ValLR->valno)
185     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
186   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
187   DOUT << "\n";
188
189   // If the source instruction was killing the source register before the
190   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
191   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
192   if (UIdx != -1)
193     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
194
195   ++numExtends;
196   return true;
197 }
198
199 /// HasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
200 /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
201 bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
202                                                     LiveInterval &IntB,
203                                                     VNInfo *AValNo,
204                                                     VNInfo *BValNo) {
205   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
206        AI != AE; ++AI) {
207     if (AI->valno != AValNo) continue;
208     LiveInterval::Ranges::iterator BI =
209       std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
210     if (BI != IntB.ranges.begin())
211       --BI;
212     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
213       if (BI->valno == BValNo)
214         continue;
215       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
216         return true;
217       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
218         return true;
219     }
220   }
221   return false;
222 }
223
224 /// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
225 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
226 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a commutable
227 /// instruction and its other operand is coalesced to the copy dest register,
228 /// see if we can transform the copy into a noop by commuting the definition. For
229 /// example,
230 ///
231 ///  A3 = op A2 B0<kill>
232 ///    ...
233 ///  B1 = A3      <- this copy
234 ///    ...
235 ///     = op A3   <- more uses
236 ///
237 /// ==>
238 ///
239 ///  B2 = op B0 A2<kill>
240 ///    ...
241 ///  B1 = B2      <- now an identify copy
242 ///    ...
243 ///     = op B2   <- more uses
244 ///
245 /// This returns true if an interval was modified.
246 ///
247 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
248                                                         LiveInterval &IntB,
249                                                         MachineInstr *CopyMI) {
250   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
251
252   // FIXME: For now, only eliminate the copy by commuting its def when the
253   // source register is a virtual register. We want to guard against cases
254   // where the copy is a back edge copy and commuting the def lengthen the
255   // live interval of the source register to the entire loop.
256   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntA.reg))
257     return false;
258
259   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
260   // the example above.
261   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
262   if (BLR == IntB.end()) // Should never happen!
263     return false;
264   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
265   
266   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
267   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
268   // can't process it.
269   if (!BValNo->copy) return false;
270   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
271   
272   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
273   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
274   if (ALR == IntA.end()) // Should never happen!
275     return false;
276   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
277   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
278   // the optimization.
279   if (AValNo->def == ~0U || AValNo->def == ~1U || AValNo->hasPHIKill)
280     return false;
281   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
282   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
283   unsigned NewDstIdx;
284   if (!TID.isCommutable() ||
285       !tii_->CommuteChangesDestination(DefMI, NewDstIdx))
286     return false;
287
288   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
289   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
290   if (NewReg != IntB.reg || !NewDstMO.isKill())
291     return false;
292
293   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
294   // uses which the new definition can reach.
295   if (HasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
296     return false;
297
298   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
299   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
300   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
301          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
302     MachineInstr *UseMI = &*UI;
303     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
304     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
305     if (ULR == IntA.end())
306       continue;
307     if (ULR->valno == AValNo && JoinedCopies.count(UseMI))
308       return false;
309   }
310
311   // At this point we have decided that it is legal to do this
312   // transformation.  Start by commuting the instruction.
313   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
314   MachineInstr *NewMI = tii_->commuteInstruction(DefMI);
315   if (!NewMI)
316     return false;
317   if (NewMI != DefMI) {
318     li_->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
319     MBB->insert(DefMI, NewMI);
320     MBB->erase(DefMI);
321   }
322   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
323   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
324
325   bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill;
326   SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
327   SmallVector<unsigned, 4> BKills;
328   std::map<unsigned, unsigned> BExtend;
329
330   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
331   // A = or A, B
332   // ...
333   // B = A
334   // ...
335   // C = A<kill>
336   // ...
337   //   = B
338   //
339   // then do not add kills of A to the newly created B interval.
340   bool Extended = BLR->end > ALR->end && ALR->end != ALR->start;
341   if (Extended)
342     BExtend[ALR->end] = BLR->end;
343
344   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
345   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
346          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
347     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
348     MachineInstr *UseMI = &*UI;
349     ++UI;
350     if (JoinedCopies.count(UseMI))
351       continue;
352     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
353     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
354     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
355       continue;
356     UseMO.setReg(NewReg);
357     if (UseMI == CopyMI)
358       continue;
359     if (UseMO.isKill()) {
360       if (Extended)
361         UseMO.setIsKill(false);
362       else
363         BKills.push_back(li_->getUseIndex(UseIdx)+1);
364     }
365     unsigned SrcReg, DstReg;
366     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg))
367       continue;
368     if (DstReg == IntB.reg) {
369       // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
370       // remove that val# as well. However this live range is being
371       // extended to the end of the existing live range defined by the copy.
372       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(UseIdx);
373       const LiveRange *DLR = IntB.getLiveRangeContaining(DefIdx);
374       BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill;
375       assert(DLR->valno->def == DefIdx);
376       BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
377       BExtend[DLR->start] = DLR->end;
378       JoinedCopies.insert(UseMI);
379       // If this is a kill but it's going to be removed, the last use
380       // of the same val# is the new kill.
381       if (UseMO.isKill())
382         BKills.pop_back();
383     }
384   }
385
386   // We need to insert a new liverange: [ALR.start, LastUse). It may be we can
387   // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
388   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
389
390   // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
391   for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i)
392     IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
393
394   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
395   // is updated. Kills are also updated.
396   VNInfo *ValNo = BValNo;
397   ValNo->def = AValNo->def;
398   ValNo->copy = NULL;
399   for (unsigned j = 0, ee = ValNo->kills.size(); j != ee; ++j) {
400     unsigned Kill = ValNo->kills[j];
401     if (Kill != BLR->end)
402       BKills.push_back(Kill);
403   }
404   ValNo->kills.clear();
405   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
406        AI != AE; ++AI) {
407     if (AI->valno != AValNo) continue;
408     unsigned End = AI->end;
409     std::map<unsigned, unsigned>::iterator EI = BExtend.find(End);
410     if (EI != BExtend.end())
411       End = EI->second;
412     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
413   }
414   IntB.addKills(ValNo, BKills);
415   ValNo->hasPHIKill = BHasPHIKill;
416
417   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
418   DOUT << "\n";
419
420   DOUT << "\nShortening: "; IntA.print(DOUT, tri_);
421   IntA.removeValNo(AValNo);
422   DOUT << "   result = "; IntA.print(DOUT, tri_);
423   DOUT << "\n";
424
425   ++numCommutes;
426   return true;
427 }
428
429 /// isBackEdgeCopy - Returns true if CopyMI is a back edge copy.
430 ///
431 bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
432                                               unsigned DstReg) const {
433   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
434   const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(MBB);
435   if (!L)
436     return false;
437   if (MBB != L->getLoopLatch())
438     return false;
439
440   LiveInterval &LI = li_->getInterval(DstReg);
441   unsigned DefIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
442   LiveInterval::const_iterator DstLR =
443     LI.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(DefIdx));
444   if (DstLR == LI.end())
445     return false;
446   unsigned KillIdx = li_->getMBBEndIdx(MBB) + 1;
447   if (DstLR->valno->kills.size() == 1 &&
448       DstLR->valno->kills[0] == KillIdx && DstLR->valno->hasPHIKill)
449     return true;
450   return false;
451 }
452
453 /// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
454 /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
455 /// physical register and the existing subregister number of the def / use
456 /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
457 /// subregister.
458 void
459 SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
460                                             unsigned SubIdx) {
461   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
462   if (DstIsPhys && SubIdx) {
463     // Figure out the real physical register we are updating with.
464     DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
465     SubIdx = 0;
466   }
467
468   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
469          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
470     MachineOperand &O = I.getOperand();
471     MachineInstr *UseMI = &*I;
472     ++I;
473     unsigned OldSubIdx = O.getSubReg();
474     if (DstIsPhys) {
475       unsigned UseDstReg = DstReg;
476       if (OldSubIdx)
477           UseDstReg = tri_->getSubReg(DstReg, OldSubIdx);
478       O.setReg(UseDstReg);
479       O.setSubReg(0);
480     } else {
481       // Sub-register indexes goes from small to large. e.g.
482       // RAX: 1 -> AL, 2 -> AX, 3 -> EAX
483       // EAX: 1 -> AL, 2 -> AX
484       // So RAX's sub-register 2 is AX, RAX's sub-regsiter 3 is EAX, whose
485       // sub-register 2 is also AX.
486       if (SubIdx && OldSubIdx && SubIdx != OldSubIdx)
487         assert(OldSubIdx < SubIdx && "Conflicting sub-register index!");
488       else if (SubIdx)
489         O.setSubReg(SubIdx);
490       // Remove would-be duplicated kill marker.
491       if (O.isKill() && UseMI->killsRegister(DstReg))
492         O.setIsKill(false);
493       O.setReg(DstReg);
494     }
495   }
496 }
497
498 /// RemoveDeadImpDef - Remove implicit_def instructions which are "re-defining"
499 /// registers due to insert_subreg coalescing. e.g.
500 /// r1024 = op
501 /// r1025 = implicit_def
502 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1024
503 ///       = op r1025
504 /// =>
505 /// r1025 = op
506 /// r1025 = implicit_def
507 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1025
508 ///       = op r1025
509 void
510 SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadImpDef(unsigned Reg, LiveInterval &LI) {
511   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(Reg),
512          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
513     MachineOperand &O = I.getOperand();
514     MachineInstr *DefMI = &*I;
515     ++I;
516     if (!O.isDef())
517       continue;
518     if (DefMI->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
519       continue;
520     if (!LI.liveBeforeAndAt(li_->getInstructionIndex(DefMI)))
521       continue;
522     li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
523     DefMI->eraseFromParent();
524   }
525 }
526
527 /// RemoveUnnecessaryKills - Remove kill markers that are no longer accurate
528 /// due to live range lengthening as the result of coalescing.
529 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg,
530                                                       LiveInterval &LI) {
531   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(Reg),
532          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
533     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
534     if (UseMO.isKill()) {
535       MachineInstr *UseMI = UseMO.getParent();
536       unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
537       if (JoinedCopies.count(UseMI))
538         continue;
539       const LiveRange *UI = LI.getLiveRangeContaining(UseIdx);
540       if (!UI || !LI.isKill(UI->valno, UseIdx+1))
541         UseMO.setIsKill(false);
542     }
543   }
544 }
545
546 /// removeRange - Wrapper for LiveInterval::removeRange. This removes a range
547 /// from a physical register live interval as well as from the live intervals
548 /// of its sub-registers.
549 static void removeRange(LiveInterval &li, unsigned Start, unsigned End,
550                         LiveIntervals *li_, const TargetRegisterInfo *tri_) {
551   li.removeRange(Start, End, true);
552   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg)) {
553     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
554       if (!li_->hasInterval(*SR))
555         continue;
556       LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
557       unsigned RemoveEnd = Start;
558       while (RemoveEnd != End) {
559         LiveInterval::iterator LR = sli.FindLiveRangeContaining(Start);
560         if (LR == sli.end())
561           break;
562         RemoveEnd = (LR->end < End) ? LR->end : End;
563         sli.removeRange(Start, RemoveEnd, true);
564         Start = RemoveEnd;
565       }
566     }
567   }
568 }
569
570 /// removeIntervalIfEmpty - Check if the live interval of a physical register
571 /// is empty, if so remove it and also remove the empty intervals of its
572 /// sub-registers. Return true if live interval is removed.
573 static bool removeIntervalIfEmpty(LiveInterval &li, LiveIntervals *li_,
574                                   const TargetRegisterInfo *tri_) {
575   if (li.empty()) {
576     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg))
577       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
578         if (!li_->hasInterval(*SR))
579           continue;
580         LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
581         if (sli.empty())
582           li_->removeInterval(*SR);
583       }
584     li_->removeInterval(li.reg);
585     return true;
586   }
587   return false;
588 }
589
590 /// ShortenDeadCopyLiveRange - Shorten a live range defined by a dead copy.
591 /// Return true if live interval is removed.
592 bool SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopyLiveRange(LiveInterval &li,
593                                                         MachineInstr *CopyMI) {
594   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
595   LiveInterval::iterator MLR =
596     li.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(CopyIdx));
597   if (MLR == li.end())
598     return false;  // Already removed by ShortenDeadCopySrcLiveRange.
599   unsigned RemoveStart = MLR->start;
600   unsigned RemoveEnd = MLR->end;
601   // Remove the liverange that's defined by this.
602   if (RemoveEnd == li_->getDefIndex(CopyIdx)+1) {
603     removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
604     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
605   }
606   return false;
607 }
608
609 /// PropagateDeadness - Propagate the dead marker to the instruction which
610 /// defines the val#.
611 static void PropagateDeadness(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI,
612                               unsigned &LRStart, LiveIntervals *li_,
613                               const TargetRegisterInfo* tri_) {
614   MachineInstr *DefMI =
615     li_->getInstructionFromIndex(li_->getDefIndex(LRStart));
616   if (DefMI && DefMI != CopyMI) {
617     int DeadIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
618     if (DeadIdx != -1) {
619       DefMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
620       // A dead def should have a single cycle interval.
621       ++LRStart;
622     }
623   }
624 }
625
626 /// isSameOrFallThroughBB - Return true if MBB == SuccMBB or MBB simply
627 /// fallthoughs to SuccMBB.
628 static bool isSameOrFallThroughBB(MachineBasicBlock *MBB,
629                                   MachineBasicBlock *SuccMBB,
630                                   const TargetInstrInfo *tii_) {
631   if (MBB == SuccMBB)
632     return true;
633   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
634   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
635   return !tii_->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond) && !TBB && !FBB &&
636     MBB->isSuccessor(SuccMBB);
637 }
638
639 /// ShortenDeadCopySrcLiveRange - Shorten a live range as it's artificially
640 /// extended by a dead copy. Mark the last use (if any) of the val# as kill as
641 /// ends the live range there. If there isn't another use, then this live range
642 /// is dead. Return true if live interval is removed.
643 bool
644 SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
645                                                       MachineInstr *CopyMI) {
646   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
647   if (CopyIdx == 0) {
648     // FIXME: special case: function live in. It can be a general case if the
649     // first instruction index starts at > 0 value.
650     assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
651     // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
652     if (mf_->begin()->isLiveIn(li.reg))
653       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
654     const LiveRange *LR = li.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
655     removeRange(li, LR->start, LR->end, li_, tri_);
656     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
657   }
658
659   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
660   if (LR == li.end())
661     // Livein but defined by a phi.
662     return false;
663
664   unsigned RemoveStart = LR->start;
665   unsigned RemoveEnd = li_->getDefIndex(CopyIdx)+1;
666   if (LR->end > RemoveEnd)
667     // More uses past this copy? Nothing to do.
668     return false;
669
670   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
671   unsigned MBBStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB);
672   unsigned LastUseIdx;
673   MachineOperand *LastUse = lastRegisterUse(LR->start, CopyIdx-1, li.reg,
674                                             LastUseIdx);
675   if (LastUse) {
676     MachineInstr *LastUseMI = LastUse->getParent();
677     if (!isSameOrFallThroughBB(LastUseMI->getParent(), CopyMBB, tii_)) {
678       // r1024 = op
679       // ...
680       // BB1:
681       //       = r1024
682       //
683       // BB2:
684       // r1025<dead> = r1024<kill>
685       if (MBBStart < LR->end)
686         removeRange(li, MBBStart, LR->end, li_, tri_);
687       return false;
688     }
689
690     // There are uses before the copy, just shorten the live range to the end
691     // of last use.
692     LastUse->setIsKill();
693     removeRange(li, li_->getDefIndex(LastUseIdx), LR->end, li_, tri_);
694     unsigned SrcReg, DstReg;
695     if (tii_->isMoveInstr(*LastUseMI, SrcReg, DstReg) &&
696         DstReg == li.reg) {
697       // Last use is itself an identity code.
698       int DeadIdx = LastUseMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
699       LastUseMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
700     }
701     return false;
702   }
703
704   // Is it livein?
705   if (LR->start <= MBBStart && LR->end > MBBStart) {
706     if (LR->start == 0) {
707       assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
708       // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
709       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
710     }
711     // FIXME: Shorten intervals in BBs that reaches this BB.
712   }
713
714   if (LR->valno->def == RemoveStart)
715     // If the def MI defines the val#, propagate the dead marker.
716     PropagateDeadness(li, CopyMI, RemoveStart, li_, tri_);
717
718   removeRange(li, RemoveStart, LR->end, li_, tri_);
719   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
720 }
721
722 /// CanCoalesceWithImpDef - Returns true if the specified copy instruction
723 /// from an implicit def to another register can be coalesced away.
724 bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
725                                                      LiveInterval &li,
726                                                      LiveInterval &ImpLi) const{
727   if (!CopyMI->killsRegister(ImpLi.reg))
728     return false;
729   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
730   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
731   if (LR == li.end())
732     return false;
733   if (LR->valno->hasPHIKill)
734     return false;
735   if (LR->valno->def != CopyIdx)
736     return false;
737   // Make sure all of val# uses are copies.
738   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(li.reg),
739          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
740     MachineInstr *UseMI = &*UI;
741     ++UI;
742     if (JoinedCopies.count(UseMI))
743       continue;
744     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
745     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
746     if (ULR == li.end() || ULR->valno != LR->valno)
747       continue;
748     // If the use is not a use, then it's not safe to coalesce the move.
749     unsigned SrcReg, DstReg;
750     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg)) {
751       if (UseMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG &&
752           UseMI->getOperand(1).getReg() == li.reg)
753         continue;
754       return false;
755     }
756   }
757   return true;
758 }
759
760
761 /// RemoveCopiesFromValNo - The specified value# is defined by an implicit
762 /// def and it is being removed. Turn all copies from this value# into
763 /// identity copies so they will be removed.
764 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
765                                                      VNInfo *VNI) {
766   SmallVector<MachineInstr*, 4> ImpDefs;
767   MachineOperand *LastUse = NULL;
768   unsigned LastUseIdx = li_->getUseIndex(VNI->def);
769   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(li.reg),
770          RE = mri_->reg_end(); RI != RE;) {
771     MachineOperand *MO = &RI.getOperand();
772     MachineInstr *MI = &*RI;
773     ++RI;
774     if (MO->isDef()) {
775       if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
776         ImpDefs.push_back(MI);
777       }
778       continue;
779     }
780     if (JoinedCopies.count(MI))
781       continue;
782     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(MI));
783     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
784     if (ULR == li.end() || ULR->valno != VNI)
785       continue;
786     // If the use is a copy, turn it into an identity copy.
787     unsigned SrcReg, DstReg;
788     if (tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == li.reg) {
789       // Each use MI may have multiple uses of this register. Change them all.
790       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
791         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
792         if (MO.isReg() && MO.getReg() == li.reg)
793           MO.setReg(DstReg);
794       }
795       JoinedCopies.insert(MI);
796     } else if (UseIdx > LastUseIdx) {
797       LastUseIdx = UseIdx;
798       LastUse = MO;
799     }
800   }
801   if (LastUse)
802     LastUse->setIsKill();
803   else {
804     // Remove dead implicit_def's.
805     while (!ImpDefs.empty()) {
806       MachineInstr *ImpDef = ImpDefs.back();
807       ImpDefs.pop_back();
808       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(ImpDef);
809       ImpDef->eraseFromParent();
810     }
811   }
812 }
813
814 static unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx, 
815                                     const TargetRegisterClass *RC,
816                                     const TargetRegisterInfo* TRI) {
817   for (const unsigned *SRs = TRI->getSuperRegisters(Reg);
818        unsigned SR = *SRs; ++SRs)
819     if (Reg == TRI->getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
820       return SR;
821   return 0;
822 }
823
824 /// isProfitableToCoalesceToSubRC - Given that register class of DstReg is
825 /// a subset of the register class of SrcReg, return true if it's profitable
826 /// to coalesce the two registers.
827 bool
828 SimpleRegisterCoalescing::isProfitableToCoalesceToSubRC(unsigned SrcReg,
829                                                         unsigned DstReg,
830                                                         MachineBasicBlock *MBB){
831   if (!CrossClassJoin)
832     return false;
833
834   // First let's make sure all uses are in the same MBB.
835   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(SrcReg),
836          RE = mri_->reg_end(); RI != RE; ++RI) {
837     MachineInstr &MI = *RI;
838     if (MI.getParent() != MBB)
839       return false;
840   }
841   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(DstReg),
842          RE = mri_->reg_end(); RI != RE; ++RI) {
843     MachineInstr &MI = *RI;
844     if (MI.getParent() != MBB)
845       return false;
846   }
847
848   // Then make sure the intervals are *short*.
849   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
850   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
851   unsigned SrcSize = li_->getApproximateInstructionCount(SrcInt);
852   unsigned DstSize = li_->getApproximateInstructionCount(DstInt);
853   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstReg);
854   unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
855   return (SrcSize + DstSize) <= Threshold;
856 }
857
858
859 /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
860 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
861 /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
862 /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
863 /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
864 bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
865   MachineInstr *CopyMI = TheCopy.MI;
866
867   Again = false;
868   if (JoinedCopies.count(CopyMI))
869     return false; // Already done.
870
871   DOUT << li_->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI;
872
873   unsigned SrcReg;
874   unsigned DstReg;
875   bool isExtSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG;
876   bool isInsSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG;
877   unsigned SubIdx = 0;
878   if (isExtSubReg) {
879     DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
880     SrcReg = CopyMI->getOperand(1).getReg();
881   } else if (isInsSubReg) {
882     if (CopyMI->getOperand(2).getSubReg()) {
883       DOUT << "\tSource of insert_subreg is already coalesced "
884            << "to another register.\n";
885       return false;  // Not coalescable.
886     }
887     DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
888     SrcReg = CopyMI->getOperand(2).getReg();
889   } else if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg)) {
890     assert(0 && "Unrecognized copy instruction!");
891     return false;
892   }
893
894   // If they are already joined we continue.
895   if (SrcReg == DstReg) {
896     DOUT << "\tCopy already coalesced.\n";
897     return false;  // Not coalescable.
898   }
899   
900   bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
901   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
902
903   // If they are both physical registers, we cannot join them.
904   if (SrcIsPhys && DstIsPhys) {
905     DOUT << "\tCan not coalesce physregs.\n";
906     return false;  // Not coalescable.
907   }
908   
909   // We only join virtual registers with allocatable physical registers.
910   if (SrcIsPhys && !allocatableRegs_[SrcReg]) {
911     DOUT << "\tSrc reg is unallocatable physreg.\n";
912     return false;  // Not coalescable.
913   }
914   if (DstIsPhys && !allocatableRegs_[DstReg]) {
915     DOUT << "\tDst reg is unallocatable physreg.\n";
916     return false;  // Not coalescable.
917   }
918
919   // Should be non-null only when coalescing to a sub-register class.
920   const TargetRegisterClass *SubRC = NULL;
921   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
922   unsigned RealDstReg = 0;
923   unsigned RealSrcReg = 0;
924   if (isExtSubReg || isInsSubReg) {
925     SubIdx = CopyMI->getOperand(isExtSubReg ? 2 : 3).getImm();
926     if (SrcIsPhys && isExtSubReg) {
927       // r1024 = EXTRACT_SUBREG EAX, 0 then r1024 is really going to be
928       // coalesced with AX.
929       unsigned DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
930       if (DstSubIdx) {
931         // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG EAX, 2. Then r1024 has already been
932         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
933         if (DstSubIdx != SubIdx) {
934           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
935           return false; // Not coalescable.
936         }
937       } else
938         SrcReg = tri_->getSubReg(SrcReg, SubIdx);
939       SubIdx = 0;
940     } else if (DstIsPhys && isInsSubReg) {
941       // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024, 0
942       unsigned SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
943       if (SrcSubIdx) {
944         // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024<2>, 2 Then r1024 has already been
945         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
946         if (SrcSubIdx != SubIdx) {
947           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
948           return false; // Not coalescable.
949         }
950       } else
951         DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
952       SubIdx = 0;
953     } else if ((DstIsPhys && isExtSubReg) || (SrcIsPhys && isInsSubReg)) {
954       // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
955       // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
956       // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
957       // Ditto for
958       // reg1024 = INSERT_SUBREG r1024, cl, 1
959       if (CopyMI->getOperand(1).getSubReg()) {
960         DOUT << "\tSrc of extract_ / insert_subreg already coalesced with reg"
961              << " of a super-class.\n";
962         return false; // Not coalescable.
963       }
964       const TargetRegisterClass *RC =
965         mri_->getRegClass(isExtSubReg ? SrcReg : DstReg);
966       if (isExtSubReg) {
967         RealDstReg = getMatchingSuperReg(DstReg, SubIdx, RC, tri_);
968         assert(RealDstReg && "Invalid extra_subreg instruction!");
969       } else {
970         RealSrcReg = getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC, tri_);
971         assert(RealSrcReg && "Invalid extra_subreg instruction!");
972       }
973
974       // For this type of EXTRACT_SUBREG, conservatively
975       // check if the live interval of the source register interfere with the
976       // actual super physical register we are trying to coalesce with.
977       unsigned PhysReg = isExtSubReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
978       LiveInterval &RHS = li_->getInterval(isExtSubReg ? SrcReg : DstReg);
979       if (li_->hasInterval(PhysReg) &&
980           RHS.overlaps(li_->getInterval(PhysReg))) {
981         DOUT << "Interfere with register ";
982         DEBUG(li_->getInterval(PhysReg).print(DOUT, tri_));
983         return false; // Not coalescable
984       }
985       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(PhysReg); *SR; ++SR)
986         if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
987           DOUT << "Interfere with sub-register ";
988           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
989           return false; // Not coalescable
990         }
991       SubIdx = 0;
992     } else {
993       unsigned OldSubIdx = isExtSubReg ? CopyMI->getOperand(0).getSubReg()
994         : CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
995       if (OldSubIdx) {
996         if (OldSubIdx == SubIdx &&
997             !differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg, SubRC))
998           // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG r1025, 2. Then r1024 has already been
999           // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1000           // Also check if the other larger register is of the same register
1001           // class as the would be resulting register.
1002           SubIdx = 0;
1003         else {
1004           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1005           return false; // Not coalescable.
1006         }
1007       }
1008       if (SubIdx) {
1009         unsigned LargeReg = isExtSubReg ? SrcReg : DstReg;
1010         unsigned SmallReg = isExtSubReg ? DstReg : SrcReg;
1011         unsigned LargeRegSize = 
1012           li_->getApproximateInstructionCount(li_->getInterval(LargeReg));
1013         unsigned SmallRegSize = 
1014           li_->getApproximateInstructionCount(li_->getInterval(SmallReg));
1015         const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SmallReg);
1016         unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count();
1017         // Be conservative. If both sides are virtual registers, do not coalesce
1018         // if this will cause a high use density interval to target a smaller
1019         // set of registers.
1020         if (SmallRegSize > Threshold || LargeRegSize > Threshold) {
1021           if ((float)std::distance(mri_->use_begin(SmallReg),
1022                                    mri_->use_end()) / SmallRegSize <
1023               (float)std::distance(mri_->use_begin(LargeReg),
1024                                    mri_->use_end()) / LargeRegSize) {
1025             Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1026             return false;
1027           }
1028         }
1029       }
1030     }
1031   } else if (differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg, SubRC)) {
1032     // FIXME: What if the resul of a EXTRACT_SUBREG is then coalesced
1033     // with another? If it's the resulting destination register, then
1034     // the subidx must be propagated to uses (but only those defined
1035     // by the EXTRACT_SUBREG). If it's being coalesced into another
1036     // register, it should be safe because register is assumed to have
1037     // the register class of the super-register.
1038
1039     if (!SubRC || !isProfitableToCoalesceToSubRC(SrcReg, DstReg, CopyMBB)) {
1040       // If they are not of the same register class, we cannot join them.
1041       DOUT << "\tSrc/Dest are different register classes.\n";
1042       // Allow the coalescer to try again in case either side gets coalesced to
1043       // a physical register that's compatible with the other side. e.g.
1044       // r1024 = MOV32to32_ r1025
1045       // but later r1024 is assigned EAX then r1025 may be coalesced with EAX.
1046       Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1047       return false;
1048     }
1049   }
1050   
1051   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
1052   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
1053   assert(SrcInt.reg == SrcReg && DstInt.reg == DstReg &&
1054          "Register mapping is horribly broken!");
1055
1056   DOUT << "\t\tInspecting "; SrcInt.print(DOUT, tri_);
1057   DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, tri_);
1058   DOUT << ": ";
1059
1060   // Check if it is necessary to propagate "isDead" property.
1061   if (!isExtSubReg && !isInsSubReg) {
1062     MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg, false);
1063     bool isDead = mopd->isDead();
1064
1065     // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
1066     // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
1067     // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
1068     // think twice about coalescing them!
1069     if (!isDead && (SrcIsPhys || DstIsPhys)) {
1070       LiveInterval &JoinVInt = SrcIsPhys ? DstInt : SrcInt;
1071       unsigned JoinVReg = SrcIsPhys ? DstReg : SrcReg;
1072       unsigned JoinPReg = SrcIsPhys ? SrcReg : DstReg;
1073       const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(JoinVReg);
1074       unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
1075       if (TheCopy.isBackEdge)
1076         Threshold *= 2; // Favors back edge copies.
1077
1078       // If the virtual register live interval is long but it has low use desity,
1079       // do not join them, instead mark the physical register as its allocation
1080       // preference.
1081       unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
1082       if (Length > Threshold &&
1083           (((float)std::distance(mri_->use_begin(JoinVReg),
1084                               mri_->use_end()) / Length) < (1.0 / Threshold))) {
1085         JoinVInt.preference = JoinPReg;
1086         ++numAborts;
1087         DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
1088         Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1089         return false;
1090       }
1091     }
1092   }
1093
1094   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
1095   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
1096   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
1097   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
1098   bool Swapped = false;
1099   // If SrcInt is implicitly defined, it's safe to coalesce.
1100   bool isEmpty = SrcInt.empty();
1101   if (isEmpty && !CanCoalesceWithImpDef(CopyMI, DstInt, SrcInt)) {
1102     // Only coalesce an empty interval (defined by implicit_def) with
1103     // another interval which has a valno defined by the CopyMI and the CopyMI
1104     // is a kill of the implicit def.
1105     DOUT << "Not profitable!\n";
1106     return false;
1107   }
1108
1109   if (!isEmpty && !JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
1110     // Coalescing failed.
1111     
1112     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
1113     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg &&
1114         (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI) ||
1115          RemoveCopyByCommutingDef(SrcInt, DstInt, CopyMI))) {
1116       JoinedCopies.insert(CopyMI);
1117       return true;
1118     }
1119     
1120     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
1121     DOUT << "Interference!\n";
1122     Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1123     return false;
1124   }
1125
1126   LiveInterval *ResSrcInt = &SrcInt;
1127   LiveInterval *ResDstInt = &DstInt;
1128   if (Swapped) {
1129     std::swap(SrcReg, DstReg);
1130     std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1131   }
1132   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
1133          "LiveInterval::join didn't work right!");
1134                                
1135   // If we're about to merge live ranges into a physical register live range,
1136   // we have to update any aliased register's live ranges to indicate that they
1137   // have clobbered values for this range.
1138   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
1139     // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1140     // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1141     // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
1142     if (RealDstReg || RealSrcReg) {
1143       LiveInterval &RealInt =
1144         li_->getOrCreateInterval(RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg);
1145       SmallSet<const VNInfo*, 4> CopiedValNos;
1146       for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = ResSrcInt->ranges.begin(),
1147              E = ResSrcInt->ranges.end(); I != E; ++I) {
1148         const LiveRange *DstLR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(I->start);
1149         assert(DstLR  && "Invalid joined interval!");
1150         const VNInfo *DstValNo = DstLR->valno;
1151         if (CopiedValNos.insert(DstValNo)) {
1152           VNInfo *ValNo = RealInt.getNextValue(DstValNo->def, DstValNo->copy,
1153                                                li_->getVNInfoAllocator());
1154           ValNo->hasPHIKill = DstValNo->hasPHIKill;
1155           RealInt.addKills(ValNo, DstValNo->kills);
1156           RealInt.MergeValueInAsValue(*ResDstInt, DstValNo, ValNo);
1157         }
1158       }
1159       
1160       DstReg = RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
1161     }
1162
1163     // Update the liveintervals of sub-registers.
1164     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(DstReg); *AS; ++AS)
1165       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(*ResSrcInt,
1166                                                  li_->getVNInfoAllocator());
1167   }
1168
1169   // If this is a EXTRACT_SUBREG, make sure the result of coalescing is the
1170   // larger super-register.
1171   if ((isExtSubReg || isInsSubReg) && !SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1172     if ((isExtSubReg && !Swapped) || (isInsSubReg && Swapped)) {
1173       ResSrcInt->Copy(*ResDstInt, li_->getVNInfoAllocator());
1174       std::swap(SrcReg, DstReg);
1175       std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1176     }
1177   }
1178
1179   // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
1180   // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
1181   if (SubRC) {
1182     mri_->setRegClass(DstReg, SubRC);
1183     ++numSubJoins;
1184   }
1185
1186   if (NewHeuristic) {
1187     // Add all copies that define val# in the source interval into the queue.
1188     for (LiveInterval::const_vni_iterator i = ResSrcInt->vni_begin(),
1189            e = ResSrcInt->vni_end(); i != e; ++i) {
1190       const VNInfo *vni = *i;
1191       if (!vni->def || vni->def == ~1U || vni->def == ~0U)
1192         continue;
1193       MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
1194       unsigned NewSrcReg, NewDstReg;
1195       if (CopyMI &&
1196           JoinedCopies.count(CopyMI) == 0 &&
1197           tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg)) {
1198         unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMBB);
1199         JoinQueue->push(CopyRec(CopyMI, LoopDepth,
1200                                 isBackEdgeCopy(CopyMI, DstReg)));
1201       }
1202     }
1203   }
1204
1205   // Remember to delete the copy instruction.
1206   JoinedCopies.insert(CopyMI);
1207
1208   // Some live range has been lengthened due to colaescing, eliminate the
1209   // unnecessary kills.
1210   RemoveUnnecessaryKills(SrcReg, *ResDstInt);
1211   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
1212     RemoveUnnecessaryKills(DstReg, *ResDstInt);
1213
1214   // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
1215   // being merged.
1216   li_->removeInterval(SrcReg);
1217   if (isInsSubReg)
1218     // Avoid:
1219     // r1024 = op
1220     // r1024 = implicit_def
1221     // ...
1222     //       = r1024
1223     RemoveDeadImpDef(DstReg, *ResDstInt);
1224   UpdateRegDefsUses(SrcReg, DstReg, SubIdx);
1225
1226   if (isEmpty) {
1227     // Now the copy is being coalesced away, the val# previously defined
1228     // by the copy is being defined by an IMPLICIT_DEF which defines a zero
1229     // length interval. Remove the val#.
1230     unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
1231     const LiveRange *LR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(CopyIdx);
1232     VNInfo *ImpVal = LR->valno;
1233     assert(ImpVal->def == CopyIdx);
1234     unsigned NextDef = LR->end;
1235     RemoveCopiesFromValNo(*ResDstInt, ImpVal);
1236     ResDstInt->removeValNo(ImpVal);
1237     LR = ResDstInt->FindLiveRangeContaining(NextDef);
1238     if (LR != ResDstInt->end() && LR->valno->def == NextDef) {
1239       // Special case: vr1024 = implicit_def
1240       //               vr1024 = insert_subreg vr1024, vr1025, c
1241       // The insert_subreg becomes a "copy" that defines a val# which can itself
1242       // be coalesced away.
1243       MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(NextDef);
1244       if (DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
1245         LR->valno->copy = DefMI;
1246     }
1247   }
1248
1249   DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, tri_);
1250   DOUT << "\n";
1251
1252   ++numJoins;
1253   return true;
1254 }
1255
1256 /// ComputeUltimateVN - Assuming we are going to join two live intervals,
1257 /// compute what the resultant value numbers for each value in the input two
1258 /// ranges will be.  This is complicated by copies between the two which can
1259 /// and will commonly cause multiple value numbers to be merged into one.
1260 ///
1261 /// VN is the value number that we're trying to resolve.  InstDefiningValue
1262 /// keeps track of the new InstDefiningValue assignment for the result
1263 /// LiveInterval.  ThisFromOther/OtherFromThis are sets that keep track of
1264 /// whether a value in this or other is a copy from the opposite set.
1265 /// ThisValNoAssignments/OtherValNoAssignments keep track of value #'s that have
1266 /// already been assigned.
1267 ///
1268 /// ThisFromOther[x] - If x is defined as a copy from the other interval, this
1269 /// contains the value number the copy is from.
1270 ///
1271 static unsigned ComputeUltimateVN(VNInfo *VNI,
1272                                   SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
1273                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &ThisFromOther,
1274                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &OtherFromThis,
1275                                   SmallVector<int, 16> &ThisValNoAssignments,
1276                                   SmallVector<int, 16> &OtherValNoAssignments) {
1277   unsigned VN = VNI->id;
1278
1279   // If the VN has already been computed, just return it.
1280   if (ThisValNoAssignments[VN] >= 0)
1281     return ThisValNoAssignments[VN];
1282 //  assert(ThisValNoAssignments[VN] != -2 && "Cyclic case?");
1283
1284   // If this val is not a copy from the other val, then it must be a new value
1285   // number in the destination.
1286   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = ThisFromOther.find(VNI);
1287   if (I == ThisFromOther.end()) {
1288     NewVNInfo.push_back(VNI);
1289     return ThisValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
1290   }
1291   VNInfo *OtherValNo = I->second;
1292
1293   // Otherwise, this *is* a copy from the RHS.  If the other side has already
1294   // been computed, return it.
1295   if (OtherValNoAssignments[OtherValNo->id] >= 0)
1296     return ThisValNoAssignments[VN] = OtherValNoAssignments[OtherValNo->id];
1297   
1298   // Mark this value number as currently being computed, then ask what the
1299   // ultimate value # of the other value is.
1300   ThisValNoAssignments[VN] = -2;
1301   unsigned UltimateVN =
1302     ComputeUltimateVN(OtherValNo, NewVNInfo, OtherFromThis, ThisFromOther,
1303                       OtherValNoAssignments, ThisValNoAssignments);
1304   return ThisValNoAssignments[VN] = UltimateVN;
1305 }
1306
1307 static bool InVector(VNInfo *Val, const SmallVector<VNInfo*, 8> &V) {
1308   return std::find(V.begin(), V.end(), Val) != V.end();
1309 }
1310
1311 /// RangeIsDefinedByCopyFromReg - Return true if the specified live range of
1312 /// the specified live interval is defined by a copy from the specified
1313 /// register.
1314 bool SimpleRegisterCoalescing::RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li,
1315                                                            LiveRange *LR,
1316                                                            unsigned Reg) {
1317   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(LR->valno);
1318   if (SrcReg == Reg)
1319     return true;
1320   if (LR->valno->def == ~0U &&
1321       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg) &&
1322       *tri_->getSuperRegisters(li.reg)) {
1323     // It's a sub-register live interval, we may not have precise information.
1324     // Re-compute it.
1325     MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(LR->start);
1326     unsigned SrcReg, DstReg;
1327     if (DefMI && tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg) &&
1328         DstReg == li.reg && SrcReg == Reg) {
1329       // Cache computed info.
1330       LR->valno->def  = LR->start;
1331       LR->valno->copy = DefMI;
1332       return true;
1333     }
1334   }
1335   return false;
1336 }
1337
1338 /// SimpleJoin - Attempt to joint the specified interval into this one. The
1339 /// caller of this method must guarantee that the RHS only contains a single
1340 /// value number and that the RHS is not defined by a copy from this
1341 /// interval.  This returns false if the intervals are not joinable, or it
1342 /// joins them and returns true.
1343 bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
1344   assert(RHS.containsOneValue());
1345   
1346   // Some number (potentially more than one) value numbers in the current
1347   // interval may be defined as copies from the RHS.  Scan the overlapping
1348   // portions of the LHS and RHS, keeping track of this and looking for
1349   // overlapping live ranges that are NOT defined as copies.  If these exist, we
1350   // cannot coalesce.
1351   
1352   LiveInterval::iterator LHSIt = LHS.begin(), LHSEnd = LHS.end();
1353   LiveInterval::iterator RHSIt = RHS.begin(), RHSEnd = RHS.end();
1354   
1355   if (LHSIt->start < RHSIt->start) {
1356     LHSIt = std::upper_bound(LHSIt, LHSEnd, RHSIt->start);
1357     if (LHSIt != LHS.begin()) --LHSIt;
1358   } else if (RHSIt->start < LHSIt->start) {
1359     RHSIt = std::upper_bound(RHSIt, RHSEnd, LHSIt->start);
1360     if (RHSIt != RHS.begin()) --RHSIt;
1361   }
1362   
1363   SmallVector<VNInfo*, 8> EliminatedLHSVals;
1364   
1365   while (1) {
1366     // Determine if these live intervals overlap.
1367     bool Overlaps = false;
1368     if (LHSIt->start <= RHSIt->start)
1369       Overlaps = LHSIt->end > RHSIt->start;
1370     else
1371       Overlaps = RHSIt->end > LHSIt->start;
1372     
1373     // If the live intervals overlap, there are two interesting cases: if the
1374     // LHS interval is defined by a copy from the RHS, it's ok and we record
1375     // that the LHS value # is the same as the RHS.  If it's not, then we cannot
1376     // coalesce these live ranges and we bail out.
1377     if (Overlaps) {
1378       // If we haven't already recorded that this value # is safe, check it.
1379       if (!InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1380         // Copy from the RHS?
1381         if (!RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg))
1382           return false;    // Nope, bail out.
1383
1384         if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1385           // Here is an interesting situation:
1386           // BB1:
1387           //   vr1025 = copy vr1024
1388           //   ..
1389           // BB2:
1390           //   vr1024 = op 
1391           //          = vr1025
1392           // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1393           // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
1394           // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1395           // value of the previous iteration of vr1024.
1396           return false;
1397         EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1398       }
1399       
1400       // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1401       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1402       continue;
1403     }
1404     
1405     if (LHSIt->end < RHSIt->end) {
1406       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1407     } else {
1408       // One interesting case to check here.  It's possible that we have
1409       // something like "X3 = Y" which defines a new value number in the LHS,
1410       // and is the last use of this liverange of the RHS.  In this case, we
1411       // want to notice this copy (so that it gets coalesced away) even though
1412       // the live ranges don't actually overlap.
1413       if (LHSIt->start == RHSIt->end) {
1414         if (InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1415           // We already know that this value number is going to be merged in
1416           // if coalescing succeeds.  Just skip the liverange.
1417           if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1418         } else {
1419           // Otherwise, if this is a copy from the RHS, mark it as being merged
1420           // in.
1421           if (RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg)) {
1422             if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1423               // Here is an interesting situation:
1424               // BB1:
1425               //   vr1025 = copy vr1024
1426               //   ..
1427               // BB2:
1428               //   vr1024 = op 
1429               //          = vr1025
1430               // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1431               // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
1432               // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1433               // value of the previous iteration of vr1024.
1434               return false;
1435             EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1436
1437             // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1438             if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1439           }
1440         }
1441       }
1442       
1443       if (++RHSIt == RHSEnd) break;
1444     }
1445   }
1446   
1447   // If we got here, we know that the coalescing will be successful and that
1448   // the value numbers in EliminatedLHSVals will all be merged together.  Since
1449   // the most common case is that EliminatedLHSVals has a single number, we
1450   // optimize for it: if there is more than one value, we merge them all into
1451   // the lowest numbered one, then handle the interval as if we were merging
1452   // with one value number.
1453   VNInfo *LHSValNo;
1454   if (EliminatedLHSVals.size() > 1) {
1455     // Loop through all the equal value numbers merging them into the smallest
1456     // one.
1457     VNInfo *Smallest = EliminatedLHSVals[0];
1458     for (unsigned i = 1, e = EliminatedLHSVals.size(); i != e; ++i) {
1459       if (EliminatedLHSVals[i]->id < Smallest->id) {
1460         // Merge the current notion of the smallest into the smaller one.
1461         LHS.MergeValueNumberInto(Smallest, EliminatedLHSVals[i]);
1462         Smallest = EliminatedLHSVals[i];
1463       } else {
1464         // Merge into the smallest.
1465         LHS.MergeValueNumberInto(EliminatedLHSVals[i], Smallest);
1466       }
1467     }
1468     LHSValNo = Smallest;
1469   } else if (EliminatedLHSVals.empty()) {
1470     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1471         *tri_->getSuperRegisters(LHS.reg))
1472       // Imprecise sub-register information. Can't handle it.
1473       return false;
1474     assert(0 && "No copies from the RHS?");
1475   } else {
1476     LHSValNo = EliminatedLHSVals[0];
1477   }
1478   
1479   // Okay, now that there is a single LHS value number that we're merging the
1480   // RHS into, update the value number info for the LHS to indicate that the
1481   // value number is defined where the RHS value number was.
1482   const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(0);
1483   LHSValNo->def  = VNI->def;
1484   LHSValNo->copy = VNI->copy;
1485   
1486   // Okay, the final step is to loop over the RHS live intervals, adding them to
1487   // the LHS.
1488   LHSValNo->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1489   LHS.addKills(LHSValNo, VNI->kills);
1490   LHS.MergeRangesInAsValue(RHS, LHSValNo);
1491   LHS.weight += RHS.weight;
1492   if (RHS.preference && !LHS.preference)
1493     LHS.preference = RHS.preference;
1494   
1495   return true;
1496 }
1497
1498 /// JoinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
1499 /// returns false.  Otherwise, if one of the intervals being joined is a
1500 /// physreg, this method always canonicalizes LHS to be it.  The output
1501 /// "RHS" will not have been modified, so we can use this information
1502 /// below to update aliases.
1503 bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
1504                                              LiveInterval &RHS, bool &Swapped) {
1505   // Compute the final value assignment, assuming that the live ranges can be
1506   // coalesced.
1507   SmallVector<int, 16> LHSValNoAssignments;
1508   SmallVector<int, 16> RHSValNoAssignments;
1509   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> LHSValsDefinedFromRHS;
1510   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> RHSValsDefinedFromLHS;
1511   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
1512                           
1513   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
1514   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
1515   // register. If so, do not coalesce.
1516   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1517       *tri_->getSubRegisters(LHS.reg)) {
1518     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *SR; ++SR)
1519       if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1520         DOUT << "Interfere with sub-register ";
1521         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1522         return false;
1523       }
1524   } else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg) &&
1525              *tri_->getSubRegisters(RHS.reg)) {
1526     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RHS.reg); *SR; ++SR)
1527       if (li_->hasInterval(*SR) && LHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1528         DOUT << "Interfere with sub-register ";
1529         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1530         return false;
1531       }
1532   }
1533                           
1534   // Compute ultimate value numbers for the LHS and RHS values.
1535   if (RHS.containsOneValue()) {
1536     // Copies from a liveinterval with a single value are simple to handle and
1537     // very common, handle the special case here.  This is important, because
1538     // often RHS is small and LHS is large (e.g. a physreg).
1539     
1540     // Find out if the RHS is defined as a copy from some value in the LHS.
1541     int RHSVal0DefinedFromLHS = -1;
1542     int RHSValID = -1;
1543     VNInfo *RHSValNoInfo = NULL;
1544     VNInfo *RHSValNoInfo0 = RHS.getValNumInfo(0);
1545     unsigned RHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(RHSValNoInfo0);
1546     if ((RHSSrcReg == 0 || RHSSrcReg != LHS.reg)) {
1547       // If RHS is not defined as a copy from the LHS, we can use simpler and
1548       // faster checks to see if the live ranges are coalescable.  This joiner
1549       // can't swap the LHS/RHS intervals though.
1550       if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
1551         return SimpleJoin(LHS, RHS);
1552       } else {
1553         RHSValNoInfo = RHSValNoInfo0;
1554       }
1555     } else {
1556       // It was defined as a copy from the LHS, find out what value # it is.
1557       RHSValNoInfo = LHS.getLiveRangeContaining(RHSValNoInfo0->def-1)->valno;
1558       RHSValID = RHSValNoInfo->id;
1559       RHSVal0DefinedFromLHS = RHSValID;
1560     }
1561     
1562     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
1563     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
1564     NewVNInfo.resize(LHS.getNumValNums(), NULL);
1565     
1566     // Okay, *all* of the values in LHS that are defined as a copy from RHS
1567     // should now get updated.
1568     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
1569          i != e; ++i) {
1570       VNInfo *VNI = *i;
1571       unsigned VN = VNI->id;
1572       if (unsigned LHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(VNI)) {
1573         if (LHSSrcReg != RHS.reg) {
1574           // If this is not a copy from the RHS, its value number will be
1575           // unmodified by the coalescing.
1576           NewVNInfo[VN] = VNI;
1577           LHSValNoAssignments[VN] = VN;
1578         } else if (RHSValID == -1) {
1579           // Otherwise, it is a copy from the RHS, and we don't already have a
1580           // value# for it.  Keep the current value number, but remember it.
1581           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID = VN;
1582           NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
1583           LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
1584         } else {
1585           // Otherwise, use the specified value #.
1586           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID;
1587           if (VN == (unsigned)RHSValID) {  // Else this val# is dead.
1588             NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
1589             LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
1590           }
1591         }
1592       } else {
1593         NewVNInfo[VN] = VNI;
1594         LHSValNoAssignments[VN] = VN;
1595       }
1596     }
1597     
1598     assert(RHSValID != -1 && "Didn't find value #?");
1599     RHSValNoAssignments[0] = RHSValID;
1600     if (RHSVal0DefinedFromLHS != -1) {
1601       // This path doesn't go through ComputeUltimateVN so just set
1602       // it to anything.
1603       RHSValsDefinedFromLHS[RHSValNoInfo0] = (VNInfo*)1;
1604     }
1605   } else {
1606     // Loop over the value numbers of the LHS, seeing if any are defined from
1607     // the RHS.
1608     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
1609          i != e; ++i) {
1610       VNInfo *VNI = *i;
1611       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
1612         continue;
1613       
1614       // DstReg is known to be a register in the LHS interval.  If the src is
1615       // from the RHS interval, we can use its value #.
1616       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != RHS.reg)
1617         continue;
1618       
1619       // Figure out the value # from the RHS.
1620       LHSValsDefinedFromRHS[VNI]=RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
1621     }
1622     
1623     // Loop over the value numbers of the RHS, seeing if any are defined from
1624     // the LHS.
1625     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
1626          i != e; ++i) {
1627       VNInfo *VNI = *i;
1628       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
1629         continue;
1630       
1631       // DstReg is known to be a register in the RHS interval.  If the src is
1632       // from the LHS interval, we can use its value #.
1633       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != LHS.reg)
1634         continue;
1635       
1636       // Figure out the value # from the LHS.
1637       RHSValsDefinedFromLHS[VNI]=LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
1638     }
1639     
1640     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
1641     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
1642     NewVNInfo.reserve(LHS.getNumValNums() + RHS.getNumValNums());
1643     
1644     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
1645          i != e; ++i) {
1646       VNInfo *VNI = *i;
1647       unsigned VN = VNI->id;
1648       if (LHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U) 
1649         continue;
1650       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
1651                         LHSValsDefinedFromRHS, RHSValsDefinedFromLHS,
1652                         LHSValNoAssignments, RHSValNoAssignments);
1653     }
1654     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
1655          i != e; ++i) {
1656       VNInfo *VNI = *i;
1657       unsigned VN = VNI->id;
1658       if (RHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U)
1659         continue;
1660       // If this value number isn't a copy from the LHS, it's a new number.
1661       if (RHSValsDefinedFromLHS.find(VNI) == RHSValsDefinedFromLHS.end()) {
1662         NewVNInfo.push_back(VNI);
1663         RHSValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
1664         continue;
1665       }
1666       
1667       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
1668                         RHSValsDefinedFromLHS, LHSValsDefinedFromRHS,
1669                         RHSValNoAssignments, LHSValNoAssignments);
1670     }
1671   }
1672   
1673   // Armed with the mappings of LHS/RHS values to ultimate values, walk the
1674   // interval lists to see if these intervals are coalescable.
1675   LiveInterval::const_iterator I = LHS.begin();
1676   LiveInterval::const_iterator IE = LHS.end();
1677   LiveInterval::const_iterator J = RHS.begin();
1678   LiveInterval::const_iterator JE = RHS.end();
1679   
1680   // Skip ahead until the first place of potential sharing.
1681   if (I->start < J->start) {
1682     I = std::upper_bound(I, IE, J->start);
1683     if (I != LHS.begin()) --I;
1684   } else if (J->start < I->start) {
1685     J = std::upper_bound(J, JE, I->start);
1686     if (J != RHS.begin()) --J;
1687   }
1688   
1689   while (1) {
1690     // Determine if these two live ranges overlap.
1691     bool Overlaps;
1692     if (I->start < J->start) {
1693       Overlaps = I->end > J->start;
1694     } else {
1695       Overlaps = J->end > I->start;
1696     }
1697
1698     // If so, check value # info to determine if they are really different.
1699     if (Overlaps) {
1700       // If the live range overlap will map to the same value number in the
1701       // result liverange, we can still coalesce them.  If not, we can't.
1702       if (LHSValNoAssignments[I->valno->id] !=
1703           RHSValNoAssignments[J->valno->id])
1704         return false;
1705     }
1706     
1707     if (I->end < J->end) {
1708       ++I;
1709       if (I == IE) break;
1710     } else {
1711       ++J;
1712       if (J == JE) break;
1713     }
1714   }
1715
1716   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
1717   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
1718          E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
1719     VNInfo *VNI = I->first;
1720     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
1721     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
1722     NewVNInfo[LHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1723     RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
1724   }
1725
1726   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
1727   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
1728          E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
1729     VNInfo *VNI = I->first;
1730     unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
1731     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
1732     NewVNInfo[RHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1733     LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
1734   }
1735
1736   // If we get here, we know that we can coalesce the live ranges.  Ask the
1737   // intervals to coalesce themselves now.
1738   if ((RHS.ranges.size() > LHS.ranges.size() &&
1739       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
1740       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
1741     RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
1742     Swapped = true;
1743   } else {
1744     LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
1745     Swapped = false;
1746   }
1747   return true;
1748 }
1749
1750 namespace {
1751   // DepthMBBCompare - Comparison predicate that sort first based on the loop
1752   // depth of the basic block (the unsigned), and then on the MBB number.
1753   struct DepthMBBCompare {
1754     typedef std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> DepthMBBPair;
1755     bool operator()(const DepthMBBPair &LHS, const DepthMBBPair &RHS) const {
1756       if (LHS.first > RHS.first) return true;   // Deeper loops first
1757       return LHS.first == RHS.first &&
1758         LHS.second->getNumber() < RHS.second->getNumber();
1759     }
1760   };
1761 }
1762
1763 /// getRepIntervalSize - Returns the size of the interval that represents the
1764 /// specified register.
1765 template<class SF>
1766 unsigned JoinPriorityQueue<SF>::getRepIntervalSize(unsigned Reg) {
1767   return Rc->getRepIntervalSize(Reg);
1768 }
1769
1770 /// CopyRecSort::operator - Join priority queue sorting function.
1771 ///
1772 bool CopyRecSort::operator()(CopyRec left, CopyRec right) const {
1773   // Inner loops first.
1774   if (left.LoopDepth > right.LoopDepth)
1775     return false;
1776   else if (left.LoopDepth == right.LoopDepth)
1777     if (left.isBackEdge && !right.isBackEdge)
1778       return false;
1779   return true;
1780 }
1781
1782 void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
1783                                                std::vector<CopyRec> &TryAgain) {
1784   DOUT << ((Value*)MBB->getBasicBlock())->getName() << ":\n";
1785
1786   std::vector<CopyRec> VirtCopies;
1787   std::vector<CopyRec> PhysCopies;
1788   std::vector<CopyRec> ImpDefCopies;
1789   unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
1790   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
1791        MII != E;) {
1792     MachineInstr *Inst = MII++;
1793     
1794     // If this isn't a copy nor a extract_subreg, we can't join intervals.
1795     unsigned SrcReg, DstReg;
1796     if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
1797       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
1798       SrcReg = Inst->getOperand(1).getReg();
1799     } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG) {
1800       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
1801       SrcReg = Inst->getOperand(2).getReg();
1802     } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg))
1803       continue;
1804
1805     bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
1806     bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
1807     if (NewHeuristic) {
1808       JoinQueue->push(CopyRec(Inst, LoopDepth, isBackEdgeCopy(Inst, DstReg)));
1809     } else {
1810       if (li_->hasInterval(SrcReg) && li_->getInterval(SrcReg).empty())
1811         ImpDefCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
1812       else if (SrcIsPhys || DstIsPhys)
1813         PhysCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
1814       else
1815         VirtCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
1816     }
1817   }
1818
1819   if (NewHeuristic)
1820     return;
1821
1822   // Try coalescing implicit copies first, followed by copies to / from
1823   // physical registers, then finally copies from virtual registers to
1824   // virtual registers.
1825   for (unsigned i = 0, e = ImpDefCopies.size(); i != e; ++i) {
1826     CopyRec &TheCopy = ImpDefCopies[i];
1827     bool Again = false;
1828     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
1829       if (Again)
1830         TryAgain.push_back(TheCopy);
1831   }
1832   for (unsigned i = 0, e = PhysCopies.size(); i != e; ++i) {
1833     CopyRec &TheCopy = PhysCopies[i];
1834     bool Again = false;
1835     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
1836       if (Again)
1837         TryAgain.push_back(TheCopy);
1838   }
1839   for (unsigned i = 0, e = VirtCopies.size(); i != e; ++i) {
1840     CopyRec &TheCopy = VirtCopies[i];
1841     bool Again = false;
1842     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
1843       if (Again)
1844         TryAgain.push_back(TheCopy);
1845   }
1846 }
1847
1848 void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
1849   DOUT << "********** JOINING INTERVALS ***********\n";
1850
1851   if (NewHeuristic)
1852     JoinQueue = new JoinPriorityQueue<CopyRecSort>(this);
1853
1854   std::vector<CopyRec> TryAgainList;
1855   if (loopInfo->empty()) {
1856     // If there are no loops in the function, join intervals in function order.
1857     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();
1858          I != E; ++I)
1859       CopyCoalesceInMBB(I, TryAgainList);
1860   } else {
1861     // Otherwise, join intervals in inner loops before other intervals.
1862     // Unfortunately we can't just iterate over loop hierarchy here because
1863     // there may be more MBB's than BB's.  Collect MBB's for sorting.
1864
1865     // Join intervals in the function prolog first. We want to join physical
1866     // registers with virtual registers before the intervals got too long.
1867     std::vector<std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> > MBBs;
1868     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();I != E;++I){
1869       MachineBasicBlock *MBB = I;
1870       MBBs.push_back(std::make_pair(loopInfo->getLoopDepth(MBB), I));
1871     }
1872
1873     // Sort by loop depth.
1874     std::sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), DepthMBBCompare());
1875
1876     // Finally, join intervals in loop nest order.
1877     for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i)
1878       CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, TryAgainList);
1879   }
1880   
1881   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
1882   // until we make no progress.
1883   if (NewHeuristic) {
1884     SmallVector<CopyRec, 16> TryAgain;
1885     bool ProgressMade = true;
1886     while (ProgressMade) {
1887       ProgressMade = false;
1888       while (!JoinQueue->empty()) {
1889         CopyRec R = JoinQueue->pop();
1890         bool Again = false;
1891         bool Success = JoinCopy(R, Again);
1892         if (Success)
1893           ProgressMade = true;
1894         else if (Again)
1895           TryAgain.push_back(R);
1896       }
1897
1898       if (ProgressMade) {
1899         while (!TryAgain.empty()) {
1900           JoinQueue->push(TryAgain.back());
1901           TryAgain.pop_back();
1902         }
1903       }
1904     }
1905   } else {
1906     bool ProgressMade = true;
1907     while (ProgressMade) {
1908       ProgressMade = false;
1909
1910       for (unsigned i = 0, e = TryAgainList.size(); i != e; ++i) {
1911         CopyRec &TheCopy = TryAgainList[i];
1912         if (TheCopy.MI) {
1913           bool Again = false;
1914           bool Success = JoinCopy(TheCopy, Again);
1915           if (Success || !Again) {
1916             TheCopy.MI = 0;   // Mark this one as done.
1917             ProgressMade = true;
1918           }
1919         }
1920       }
1921     }
1922   }
1923
1924   if (NewHeuristic)
1925     delete JoinQueue;  
1926 }
1927
1928 /// Return true if the two specified registers belong to different register
1929 /// classes.  The registers may be either phys or virt regs. In the
1930 /// case where both registers are virtual registers, it would also returns
1931 /// true by reference the RegB register class in SubRC if it is a subset of
1932 /// RegA's register class.
1933 bool
1934 SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA, unsigned RegB,
1935                                       const TargetRegisterClass *&SubRC) const {
1936
1937   // Get the register classes for the first reg.
1938   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
1939     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
1940            "Shouldn't consider two physregs!");
1941     return !mri_->getRegClass(RegB)->contains(RegA);
1942   }
1943
1944   // Compare against the regclass for the second reg.
1945   const TargetRegisterClass *RegClassA = mri_->getRegClass(RegA);
1946   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB)) {
1947     const TargetRegisterClass *RegClassB = mri_->getRegClass(RegB);
1948     if (RegClassA == RegClassB)
1949       return false;
1950     SubRC = (RegClassA->hasSubClass(RegClassB)) ? RegClassB : NULL;
1951     return true;
1952   }
1953   return !RegClassA->contains(RegB);
1954 }
1955
1956 /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
1957 /// cycles Start and End or NULL if there are no uses.
1958 MachineOperand *
1959 SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
1960                                           unsigned Reg, unsigned &UseIdx) const{
1961   UseIdx = 0;
1962   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
1963     MachineOperand *LastUse = NULL;
1964     for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = mri_->use_begin(Reg),
1965            E = mri_->use_end(); I != E; ++I) {
1966       MachineOperand &Use = I.getOperand();
1967       MachineInstr *UseMI = Use.getParent();
1968       unsigned SrcReg, DstReg;
1969       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == DstReg)
1970         // Ignore identity copies.
1971         continue;
1972       unsigned Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
1973       if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
1974         LastUse = &Use;
1975         UseIdx = Idx;
1976       }
1977     }
1978     return LastUse;
1979   }
1980
1981   int e = (End-1) / InstrSlots::NUM * InstrSlots::NUM;
1982   int s = Start;
1983   while (e >= s) {
1984     // Skip deleted instructions
1985     MachineInstr *MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
1986     while ((e - InstrSlots::NUM) >= s && !MI) {
1987       e -= InstrSlots::NUM;
1988       MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
1989     }
1990     if (e < s || MI == NULL)
1991       return NULL;
1992
1993     // Ignore identity copies.
1994     unsigned SrcReg, DstReg;
1995     if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == DstReg))
1996       for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
1997         MachineOperand &Use = MI->getOperand(i);
1998         if (Use.isRegister() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
1999             tri_->regsOverlap(Use.getReg(), Reg)) {
2000           UseIdx = e;
2001           return &Use;
2002         }
2003       }
2004
2005     e -= InstrSlots::NUM;
2006   }
2007
2008   return NULL;
2009 }
2010
2011
2012 void SimpleRegisterCoalescing::printRegName(unsigned reg) const {
2013   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
2014     cerr << tri_->getName(reg);
2015   else
2016     cerr << "%reg" << reg;
2017 }
2018
2019 void SimpleRegisterCoalescing::releaseMemory() {
2020   JoinedCopies.clear();
2021 }
2022
2023 static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
2024   for (LiveInterval::Ranges::const_iterator
2025          i = li->ranges.begin(), e = li->ranges.end(); i != e; ++i)
2026     if (i->end - i->start > LiveIntervals::InstrSlots::NUM)
2027       return false;
2028   return true;
2029 }
2030
2031 /// TurnCopyIntoImpDef - If source of the specified copy is an implicit def,
2032 /// turn the copy into an implicit def.
2033 bool
2034 SimpleRegisterCoalescing::TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
2035                                              MachineBasicBlock *MBB,
2036                                              unsigned DstReg, unsigned SrcReg) {
2037   MachineInstr *CopyMI = &*I;
2038   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
2039   if (!li_->hasInterval(SrcReg))
2040     return false;
2041   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
2042   if (!SrcInt.empty())
2043     return false;
2044   if (!li_->hasInterval(DstReg))
2045     return false;
2046   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
2047   const LiveRange *DstLR = DstInt.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
2048   DstInt.removeValNo(DstLR->valno);
2049   CopyMI->setDesc(tii_->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF));
2050   for (int i = CopyMI->getNumOperands() - 1, e = 0; i > e; --i)
2051     CopyMI->RemoveOperand(i);
2052   bool NoUse = mri_->use_empty(SrcReg);
2053   if (NoUse) {
2054     for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
2055            E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
2056       assert(I.getOperand().isDef());
2057       MachineInstr *DefMI = &*I;
2058       ++I;
2059       // The implicit_def source has no other uses, delete it.
2060       assert(DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF);
2061       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
2062       DefMI->eraseFromParent();
2063     }
2064   }
2065   ++I;
2066   return true;
2067 }
2068
2069
2070 bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
2071   mf_ = &fn;
2072   mri_ = &fn.getRegInfo();
2073   tm_ = &fn.getTarget();
2074   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
2075   tii_ = tm_->getInstrInfo();
2076   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
2077   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
2078
2079   DOUT << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
2080        << "********** Function: "
2081        << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n';
2082
2083   allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
2084   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = tri_->regclass_begin(),
2085          E = tri_->regclass_end(); I != E; ++I)
2086     allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,
2087                                              tri_->getAllocatableSet(fn, *I)));
2088
2089   // Join (coalesce) intervals if requested.
2090   if (EnableJoining) {
2091     joinIntervals();
2092     DOUT << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
2093     for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I){
2094       I->second->print(DOUT, tri_);
2095       DOUT << "\n";
2096     }
2097   }
2098
2099   // Perform a final pass over the instructions and compute spill weights
2100   // and remove identity moves.
2101   for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
2102        mbbi != mbbe; ++mbbi) {
2103     MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
2104     unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(mbb);
2105
2106     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
2107          mii != mie; ) {
2108       MachineInstr *MI = mii;
2109       unsigned SrcReg, DstReg;
2110       if (JoinedCopies.count(MI)) {
2111         // Delete all coalesced copies.
2112         if (!tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg)) {
2113           assert((MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
2114                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG) &&
2115                  "Unrecognized copy instruction");
2116           DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
2117         }
2118         if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2119           LiveInterval &li = li_->getInterval(DstReg);
2120           if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
2121             ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
2122         }
2123         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2124         mii = mbbi->erase(mii);
2125         ++numPeep;
2126         continue;
2127       }
2128
2129       // If the move will be an identity move delete it
2130       bool isMove = tii_->isMoveInstr(*mii, SrcReg, DstReg);
2131       if (isMove && SrcReg == DstReg) {
2132         if (li_->hasInterval(SrcReg)) {
2133           LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(SrcReg);
2134           // If def of this move instruction is dead, remove its live range
2135           // from the dstination register's live interval.
2136           if (mii->registerDefIsDead(DstReg)) {
2137             if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(RegInt, mii))
2138               ShortenDeadCopyLiveRange(RegInt, mii);
2139           }
2140         }
2141         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
2142         mii = mbbi->erase(mii);
2143         ++numPeep;
2144       } else if (!isMove || !TurnCopyIntoImpDef(mii, mbb, DstReg, SrcReg)) {
2145         SmallSet<unsigned, 4> UniqueUses;
2146         for (unsigned i = 0, e = mii->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2147           const MachineOperand &mop = mii->getOperand(i);
2148           if (mop.isRegister() && mop.getReg() &&
2149               TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
2150             unsigned reg = mop.getReg();
2151             // Multiple uses of reg by the same instruction. It should not
2152             // contribute to spill weight again.
2153             if (UniqueUses.count(reg) != 0)
2154               continue;
2155             LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(reg);
2156             RegInt.weight +=
2157               li_->getSpillWeight(mop.isDef(), mop.isUse(), loopDepth);
2158             UniqueUses.insert(reg);
2159           }
2160         }
2161         ++mii;
2162       }
2163     }
2164   }
2165
2166   for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
2167     LiveInterval &LI = *I->second;
2168     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
2169       // If the live interval length is essentially zero, i.e. in every live
2170       // range the use follows def immediately, it doesn't make sense to spill
2171       // it and hope it will be easier to allocate for this li.
2172       if (isZeroLengthInterval(&LI))
2173         LI.weight = HUGE_VALF;
2174       else {
2175         bool isLoad = false;
2176         if (li_->isReMaterializable(LI, isLoad)) {
2177           // If all of the definitions of the interval are re-materializable,
2178           // it is a preferred candidate for spilling. If non of the defs are
2179           // loads, then it's potentially very cheap to re-materialize.
2180           // FIXME: this gets much more complicated once we support non-trivial
2181           // re-materialization.
2182           if (isLoad)
2183             LI.weight *= 0.9F;
2184           else
2185             LI.weight *= 0.5F;
2186         }
2187       }
2188
2189       // Slightly prefer live interval that has been assigned a preferred reg.
2190       if (LI.preference)
2191         LI.weight *= 1.01F;
2192
2193       // Divide the weight of the interval by its size.  This encourages 
2194       // spilling of intervals that are large and have few uses, and
2195       // discourages spilling of small intervals with many uses.
2196       LI.weight /= li_->getApproximateInstructionCount(LI) * InstrSlots::NUM;
2197     }
2198   }
2199
2200   DEBUG(dump());
2201   return true;
2202 }
2203
2204 /// print - Implement the dump method.
2205 void SimpleRegisterCoalescing::print(std::ostream &O, const Module* m) const {
2206    li_->print(O, m);
2207 }
2208
2209 RegisterCoalescer* llvm::createSimpleRegisterCoalescer() {
2210   return new SimpleRegisterCoalescing();
2211 }
2212
2213 // Make sure that anything that uses RegisterCoalescer pulls in this file...
2214 DEFINING_FILE_FOR(SimpleRegisterCoalescing)