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