Move getMatchingSuperReg() out of coalescer and into TargetRegisterInfo.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.cpp
1 //===-- SimpleRegisterCoalescing.cpp - Register Coalescing ----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements a simple register coalescing pass that attempts to
11 // aggressively coalesce every register copy that it can.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #define DEBUG_TYPE "regcoalescing"
16 #include "SimpleRegisterCoalescing.h"
17 #include "VirtRegMap.h"
18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
19 #include "llvm/Value.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
25 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
27 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
28 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
33 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
34 #include <algorithm>
35 #include <cmath>
36 using namespace llvm;
37
38 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
39 STATISTIC(numCrossRCs , "Number of cross class joins performed");
40 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
41 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
42 STATISTIC(NumReMats   , "Number of instructions re-materialized");
43 STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
44 STATISTIC(numAborts   , "Number of times interval joining aborted");
45 STATISTIC(numDeadValNo, "Number of valno def marked dead");
46
47 char SimpleRegisterCoalescing::ID = 0;
48 static cl::opt<bool>
49 EnableJoining("join-liveintervals",
50               cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
51               cl::init(true));
52
53 static cl::opt<bool>
54 NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
55              cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
56              cl::init(false), cl::Hidden);
57
58 static cl::opt<bool>
59 CrossClassJoin("join-cross-class-copies",
60                cl::desc("Coalesce cross register class copies"),
61                cl::init(false), cl::Hidden);
62
63 static RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
64 X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
65
66 // Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
67 static RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
68
69 const PassInfo *const llvm::SimpleRegisterCoalescingID = &X;
70
71 void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
72   AU.addRequired<LiveIntervals>();
73   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
74   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
75   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
76   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
77   if (StrongPHIElim)
78     AU.addPreservedID(StrongPHIEliminationID);
79   else
80     AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
81   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
82   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
83 }
84
85 /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
86 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
87 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
88 /// see if we can merge these two pieces of B into a single value number,
89 /// eliminating a copy.  For example:
90 ///
91 ///  A3 = B0
92 ///    ...
93 ///  B1 = A3      <- this copy
94 ///
95 /// In this case, B0 can be extended to where the B1 copy lives, allowing the B1
96 /// value number to be replaced with B0 (which simplifies the B liveinterval).
97 ///
98 /// This returns true if an interval was modified.
99 ///
100 bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
101                                                     LiveInterval &IntB,
102                                                     MachineInstr *CopyMI) {
103   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
104
105   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
106   // the example above.
107   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
108   assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
109   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
110   
111   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
112   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
113   // can't process it.
114   if (!BValNo->copy) return false;
115   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
116   
117   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
118   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
119   assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
120   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
121   // If it's re-defined by an early clobber somewhere in the live range, then
122   // it's not safe to eliminate the copy. FIXME: This is a temporary workaround.
123   // See PR3149:
124   // 172     %ECX<def> = MOV32rr %reg1039<kill>
125   // 180     INLINEASM <es:subl $5,$1
126   //         sbbl $3,$0>, 10, %EAX<def>, 14, %ECX<earlyclobber,def>, 9, %EAX<kill>,
127   // 36, <fi#0>, 1, %reg0, 0, 9, %ECX<kill>, 36, <fi#1>, 1, %reg0, 0
128   // 188     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
129   // 196     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
130   // 204     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
131   // 212     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
132   // 220     %EAX<def> = MOV32rr %EAX
133   // 228     %reg1039<def> = MOV32rr %ECX<kill>
134   // The early clobber operand ties ECX input to the ECX def.
135   //
136   // The live interval of ECX is represented as this:
137   // %reg20,inf = [46,47:1)[174,230:0)  0@174-(230) 1@46-(47)
138   // The coalescer has no idea there was a def in the middle of [174,230].
139   if (AValNo->redefByEC)
140     return false;
141   
142   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.  
143   // Get the instruction that defines this value number.
144   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(AValNo);
145   if (!SrcReg) return false;  // Not defined by a copy.
146     
147   // If the value number is not defined by a copy instruction, ignore it.
148
149   // If the source register comes from an interval other than IntB, we can't
150   // handle this.
151   if (SrcReg != IntB.reg) return false;
152   
153   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
154   LiveInterval::iterator ValLR = IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def-1);
155   assert(ValLR != IntB.end() && "Live range not found!");
156   
157   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
158   // CopyMI.
159   MachineInstr *ValLREndInst = li_->getInstructionFromIndex(ValLR->end-1);
160   if (!ValLREndInst || 
161       ValLREndInst->getParent() != CopyMI->getParent()) return false;
162
163   // Okay, we now know that ValLR ends in the same block that the CopyMI
164   // live-range starts.  If there are no intervening live ranges between them in
165   // IntB, we can merge them.
166   if (ValLR+1 != BLR) return false;
167
168   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
169   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
170   // register. If so, do not coalesce.
171   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
172       *tri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
173     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
174       if (li_->hasInterval(*SR) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
175         DOUT << "Interfere with sub-register ";
176         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
177         return false;
178       }
179   }
180   
181   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
182   
183   unsigned FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
184   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
185   // that defines this value #'. Update the the valnum with the new defining
186   // instruction #.
187   BValNo->def  = FillerStart;
188   BValNo->copy = NULL;
189   
190   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
191   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
192   // two value numbers.
193   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
194
195   // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
196   // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
197   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
198     for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
199       LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
200       SRLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
201                  SRLI.getNextValue(FillerStart, 0, li_->getVNInfoAllocator())));
202     }
203   }
204
205   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
206   if (BValNo != ValLR->valno) {
207     IntB.addKills(ValLR->valno, BValNo->kills);
208     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
209   }
210   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
211   DOUT << "\n";
212
213   // If the source instruction was killing the source register before the
214   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
215   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
216   if (UIdx != -1) {
217     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
218     IntB.removeKill(ValLR->valno, FillerStart);
219   }
220
221   ++numExtends;
222   return true;
223 }
224
225 /// HasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
226 /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
227 bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
228                                                     LiveInterval &IntB,
229                                                     VNInfo *AValNo,
230                                                     VNInfo *BValNo) {
231   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
232        AI != AE; ++AI) {
233     if (AI->valno != AValNo) continue;
234     LiveInterval::Ranges::iterator BI =
235       std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
236     if (BI != IntB.ranges.begin())
237       --BI;
238     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
239       if (BI->valno == BValNo)
240         continue;
241       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
242         return true;
243       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
244         return true;
245     }
246   }
247   return false;
248 }
249
250 /// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
251 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
252 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a commutable
253 /// instruction and its other operand is coalesced to the copy dest register,
254 /// see if we can transform the copy into a noop by commuting the definition. For
255 /// example,
256 ///
257 ///  A3 = op A2 B0<kill>
258 ///    ...
259 ///  B1 = A3      <- this copy
260 ///    ...
261 ///     = op A3   <- more uses
262 ///
263 /// ==>
264 ///
265 ///  B2 = op B0 A2<kill>
266 ///    ...
267 ///  B1 = B2      <- now an identify copy
268 ///    ...
269 ///     = op B2   <- more uses
270 ///
271 /// This returns true if an interval was modified.
272 ///
273 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
274                                                         LiveInterval &IntB,
275                                                         MachineInstr *CopyMI) {
276   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
277
278   // FIXME: For now, only eliminate the copy by commuting its def when the
279   // source register is a virtual register. We want to guard against cases
280   // where the copy is a back edge copy and commuting the def lengthen the
281   // live interval of the source register to the entire loop.
282   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntA.reg))
283     return false;
284
285   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
286   // the example above.
287   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
288   assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
289   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
290   
291   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
292   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
293   // can't process it.
294   if (!BValNo->copy) return false;
295   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
296   
297   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
298   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
299   assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
300   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
301   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
302   // the optimization.
303   if (AValNo->def == ~0U || AValNo->def == ~1U || AValNo->hasPHIKill)
304     return false;
305   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
306   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
307   unsigned NewDstIdx;
308   if (!TID.isCommutable() ||
309       !tii_->CommuteChangesDestination(DefMI, NewDstIdx))
310     return false;
311
312   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
313   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
314   if (NewReg != IntB.reg || !NewDstMO.isKill())
315     return false;
316
317   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
318   // uses which the new definition can reach.
319   if (HasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
320     return false;
321
322   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
323   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
324   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
325          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
326     MachineInstr *UseMI = &*UI;
327     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
328     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
329     if (ULR == IntA.end())
330       continue;
331     if (ULR->valno == AValNo && JoinedCopies.count(UseMI))
332       return false;
333   }
334
335   // At this point we have decided that it is legal to do this
336   // transformation.  Start by commuting the instruction.
337   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
338   MachineInstr *NewMI = tii_->commuteInstruction(DefMI);
339   if (!NewMI)
340     return false;
341   if (NewMI != DefMI) {
342     li_->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
343     MBB->insert(DefMI, NewMI);
344     MBB->erase(DefMI);
345   }
346   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
347   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
348
349   bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill;
350   SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
351   SmallVector<unsigned, 4> BKills;
352   std::map<unsigned, unsigned> BExtend;
353
354   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
355   // A = or A, B
356   // ...
357   // B = A
358   // ...
359   // C = A<kill>
360   // ...
361   //   = B
362   //
363   // then do not add kills of A to the newly created B interval.
364   bool Extended = BLR->end > ALR->end && ALR->end != ALR->start;
365   if (Extended)
366     BExtend[ALR->end] = BLR->end;
367
368   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
369   bool BHasSubRegs = false;
370   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg))
371     BHasSubRegs = *tri_->getSubRegisters(IntB.reg);
372   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
373          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
374     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
375     MachineInstr *UseMI = &*UI;
376     ++UI;
377     if (JoinedCopies.count(UseMI))
378       continue;
379     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
380     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
381     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
382       continue;
383     UseMO.setReg(NewReg);
384     if (UseMI == CopyMI)
385       continue;
386     if (UseMO.isKill()) {
387       if (Extended)
388         UseMO.setIsKill(false);
389       else
390         BKills.push_back(li_->getUseIndex(UseIdx)+1);
391     }
392     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
393     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
394       continue;
395     if (DstReg == IntB.reg) {
396       // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
397       // remove that val# as well. However this live range is being
398       // extended to the end of the existing live range defined by the copy.
399       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(UseIdx);
400       const LiveRange *DLR = IntB.getLiveRangeContaining(DefIdx);
401       BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill;
402       assert(DLR->valno->def == DefIdx);
403       BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
404       BExtend[DLR->start] = DLR->end;
405       JoinedCopies.insert(UseMI);
406       // If this is a kill but it's going to be removed, the last use
407       // of the same val# is the new kill.
408       if (UseMO.isKill())
409         BKills.pop_back();
410     }
411   }
412
413   // We need to insert a new liverange: [ALR.start, LastUse). It may be we can
414   // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
415   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
416
417   // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
418   for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i) {
419     VNInfo *DeadVNI = BDeadValNos[i];
420     if (BHasSubRegs) {
421       for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
422         LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
423         const LiveRange *SRLR = SRLI.getLiveRangeContaining(DeadVNI->def);
424         SRLI.removeValNo(SRLR->valno);
425       }
426     }
427     IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
428   }
429
430   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
431   // is updated. Kills are also updated.
432   VNInfo *ValNo = BValNo;
433   ValNo->def = AValNo->def;
434   ValNo->copy = NULL;
435   for (unsigned j = 0, ee = ValNo->kills.size(); j != ee; ++j) {
436     unsigned Kill = ValNo->kills[j];
437     if (Kill != BLR->end)
438       BKills.push_back(Kill);
439   }
440   ValNo->kills.clear();
441   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
442        AI != AE; ++AI) {
443     if (AI->valno != AValNo) continue;
444     unsigned End = AI->end;
445     std::map<unsigned, unsigned>::iterator EI = BExtend.find(End);
446     if (EI != BExtend.end())
447       End = EI->second;
448     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
449
450     // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
451     // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
452     if (BHasSubRegs) {
453       for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
454         LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
455         SRLI.MergeInClobberRange(AI->start, End, li_->getVNInfoAllocator());
456       }
457     }
458   }
459   IntB.addKills(ValNo, BKills);
460   ValNo->hasPHIKill = BHasPHIKill;
461
462   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
463   DOUT << "\n";
464
465   DOUT << "\nShortening: "; IntA.print(DOUT, tri_);
466   IntA.removeValNo(AValNo);
467   DOUT << "   result = "; IntA.print(DOUT, tri_);
468   DOUT << "\n";
469
470   ++numCommutes;
471   return true;
472 }
473
474 /// isSameOrFallThroughBB - Return true if MBB == SuccMBB or MBB simply
475 /// fallthoughs to SuccMBB.
476 static bool isSameOrFallThroughBB(MachineBasicBlock *MBB,
477                                   MachineBasicBlock *SuccMBB,
478                                   const TargetInstrInfo *tii_) {
479   if (MBB == SuccMBB)
480     return true;
481   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
482   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
483   return !tii_->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond) && !TBB && !FBB &&
484     MBB->isSuccessor(SuccMBB);
485 }
486
487 /// removeRange - Wrapper for LiveInterval::removeRange. This removes a range
488 /// from a physical register live interval as well as from the live intervals
489 /// of its sub-registers.
490 static void removeRange(LiveInterval &li, unsigned Start, unsigned End,
491                         LiveIntervals *li_, const TargetRegisterInfo *tri_) {
492   li.removeRange(Start, End, true);
493   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg)) {
494     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
495       if (!li_->hasInterval(*SR))
496         continue;
497       LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
498       unsigned RemoveEnd = Start;
499       while (RemoveEnd != End) {
500         LiveInterval::iterator LR = sli.FindLiveRangeContaining(Start);
501         if (LR == sli.end())
502           break;
503         RemoveEnd = (LR->end < End) ? LR->end : End;
504         sli.removeRange(Start, RemoveEnd, true);
505         Start = RemoveEnd;
506       }
507     }
508   }
509 }
510
511 /// TrimLiveIntervalToLastUse - If there is a last use in the same basic block
512 /// as the copy instruction, trim the live interval to the last use and return
513 /// true.
514 bool
515 SimpleRegisterCoalescing::TrimLiveIntervalToLastUse(unsigned CopyIdx,
516                                                     MachineBasicBlock *CopyMBB,
517                                                     LiveInterval &li,
518                                                     const LiveRange *LR) {
519   unsigned MBBStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB);
520   unsigned LastUseIdx;
521   MachineOperand *LastUse = lastRegisterUse(LR->start, CopyIdx-1, li.reg,
522                                             LastUseIdx);
523   if (LastUse) {
524     MachineInstr *LastUseMI = LastUse->getParent();
525     if (!isSameOrFallThroughBB(LastUseMI->getParent(), CopyMBB, tii_)) {
526       // r1024 = op
527       // ...
528       // BB1:
529       //       = r1024
530       //
531       // BB2:
532       // r1025<dead> = r1024<kill>
533       if (MBBStart < LR->end)
534         removeRange(li, MBBStart, LR->end, li_, tri_);
535       return true;
536     }
537
538     // There are uses before the copy, just shorten the live range to the end
539     // of last use.
540     LastUse->setIsKill();
541     removeRange(li, li_->getDefIndex(LastUseIdx), LR->end, li_, tri_);
542     li.addKill(LR->valno, LastUseIdx+1);
543     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
544     if (tii_->isMoveInstr(*LastUseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
545         DstReg == li.reg) {
546       // Last use is itself an identity code.
547       int DeadIdx = LastUseMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
548       LastUseMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
549     }
550     return true;
551   }
552
553   // Is it livein?
554   if (LR->start <= MBBStart && LR->end > MBBStart) {
555     if (LR->start == 0) {
556       assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
557       // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
558       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
559     }
560     // FIXME: Shorten intervals in BBs that reaches this BB.
561   }
562
563   return false;
564 }
565
566 /// ReMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
567 /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
568 bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
569                                                        unsigned DstReg,
570                                                        MachineInstr *CopyMI) {
571   unsigned CopyIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
572   LiveInterval::iterator SrcLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
573   assert(SrcLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
574   VNInfo *ValNo = SrcLR->valno;
575   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
576   // the optimization.
577   if (ValNo->def == ~0U || ValNo->def == ~1U || ValNo->hasPHIKill)
578     return false;
579   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(ValNo->def);
580   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
581   if (!TID.isAsCheapAsAMove())
582     return false;
583   if (!DefMI->getDesc().isRematerializable() ||
584       !tii_->isTriviallyReMaterializable(DefMI))
585     return false;
586   bool SawStore = false;
587   if (!DefMI->isSafeToMove(tii_, SawStore))
588     return false;
589
590   unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(CopyIdx);
591   const LiveRange *DLR= li_->getInterval(DstReg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
592   DLR->valno->copy = NULL;
593   // Don't forget to update sub-register intervals.
594   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
595     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(DstReg); *SR; ++SR) {
596       if (!li_->hasInterval(*SR))
597         continue;
598       DLR = li_->getInterval(*SR).getLiveRangeContaining(DefIdx);
599       if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
600         DLR->valno->copy = NULL;
601     }
602   }
603
604   // If copy kills the source register, find the last use and propagate
605   // kill.
606   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
607   if (CopyMI->killsRegister(SrcInt.reg))
608     TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, MBB, SrcInt, SrcLR);
609
610   MachineBasicBlock::iterator MII = next(MachineBasicBlock::iterator(CopyMI));
611   CopyMI->removeFromParent();
612   tii_->reMaterialize(*MBB, MII, DstReg, DefMI);
613   MachineInstr *NewMI = prior(MII);
614   // CopyMI may have implicit operands, transfer them over to the newly
615   // rematerialized instruction. And update implicit def interval valnos.
616   for (unsigned i = CopyMI->getDesc().getNumOperands(),
617          e = CopyMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
618     MachineOperand &MO = CopyMI->getOperand(i);
619     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
620       NewMI->addOperand(MO);
621     if (MO.isDef() && li_->hasInterval(MO.getReg())) {
622       unsigned Reg = MO.getReg();
623       DLR = li_->getInterval(Reg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
624       if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
625         DLR->valno->copy = NULL;
626     }
627   }
628
629   li_->ReplaceMachineInstrInMaps(CopyMI, NewMI);
630   MBB->getParent()->DeleteMachineInstr(CopyMI);
631   ReMatCopies.insert(CopyMI);
632   ReMatDefs.insert(DefMI);
633   ++NumReMats;
634   return true;
635 }
636
637 /// isBackEdgeCopy - Returns true if CopyMI is a back edge copy.
638 ///
639 bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
640                                               unsigned DstReg) const {
641   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
642   const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(MBB);
643   if (!L)
644     return false;
645   if (MBB != L->getLoopLatch())
646     return false;
647
648   LiveInterval &LI = li_->getInterval(DstReg);
649   unsigned DefIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
650   LiveInterval::const_iterator DstLR =
651     LI.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(DefIdx));
652   if (DstLR == LI.end())
653     return false;
654   unsigned KillIdx = li_->getMBBEndIdx(MBB) + 1;
655   if (DstLR->valno->kills.size() == 1 &&
656       DstLR->valno->kills[0] == KillIdx && DstLR->valno->hasPHIKill)
657     return true;
658   return false;
659 }
660
661 /// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
662 /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
663 /// physical register and the existing subregister number of the def / use
664 /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
665 /// subregister.
666 void
667 SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
668                                             unsigned SubIdx) {
669   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
670   if (DstIsPhys && SubIdx) {
671     // Figure out the real physical register we are updating with.
672     DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
673     SubIdx = 0;
674   }
675
676   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
677          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
678     MachineOperand &O = I.getOperand();
679     MachineInstr *UseMI = &*I;
680     ++I;
681     unsigned OldSubIdx = O.getSubReg();
682     if (DstIsPhys) {
683       unsigned UseDstReg = DstReg;
684       if (OldSubIdx)
685           UseDstReg = tri_->getSubReg(DstReg, OldSubIdx);
686
687       unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
688       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
689                             CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
690           CopySrcReg != CopyDstReg &&
691           CopySrcReg == SrcReg && CopyDstReg != UseDstReg) {
692         // If the use is a copy and it won't be coalesced away, and its source
693         // is defined by a trivial computation, try to rematerialize it instead.
694         if (ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(SrcReg), CopyDstReg,UseMI))
695           continue;
696       }
697
698       O.setReg(UseDstReg);
699       O.setSubReg(0);
700       continue;
701     }
702
703     // Sub-register indexes goes from small to large. e.g.
704     // RAX: 1 -> AL, 2 -> AX, 3 -> EAX
705     // EAX: 1 -> AL, 2 -> AX
706     // So RAX's sub-register 2 is AX, RAX's sub-regsiter 3 is EAX, whose
707     // sub-register 2 is also AX.
708     if (SubIdx && OldSubIdx && SubIdx != OldSubIdx)
709       assert(OldSubIdx < SubIdx && "Conflicting sub-register index!");
710     else if (SubIdx)
711       O.setSubReg(SubIdx);
712     // Remove would-be duplicated kill marker.
713     if (O.isKill() && UseMI->killsRegister(DstReg))
714       O.setIsKill(false);
715     O.setReg(DstReg);
716
717     // After updating the operand, check if the machine instruction has
718     // become a copy. If so, update its val# information.
719     const TargetInstrDesc &TID = UseMI->getDesc();
720     unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
721     if (TID.getNumDefs() == 1 && TID.getNumOperands() > 2 &&
722         tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
723                           CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
724         CopySrcReg != CopyDstReg &&
725         (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(CopyDstReg) ||
726          allocatableRegs_[CopyDstReg])) {
727       LiveInterval &LI = li_->getInterval(CopyDstReg);
728       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
729       const LiveRange *DLR = LI.getLiveRangeContaining(DefIdx);
730       if (DLR->valno->def == DefIdx)
731         DLR->valno->copy = UseMI;
732     }
733   }
734 }
735
736 /// RemoveDeadImpDef - Remove implicit_def instructions which are "re-defining"
737 /// registers due to insert_subreg coalescing. e.g.
738 /// r1024 = op
739 /// r1025 = implicit_def
740 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1024
741 ///       = op r1025
742 /// =>
743 /// r1025 = op
744 /// r1025 = implicit_def
745 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1025
746 ///       = op r1025
747 void
748 SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadImpDef(unsigned Reg, LiveInterval &LI) {
749   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(Reg),
750          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
751     MachineOperand &O = I.getOperand();
752     MachineInstr *DefMI = &*I;
753     ++I;
754     if (!O.isDef())
755       continue;
756     if (DefMI->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
757       continue;
758     if (!LI.liveBeforeAndAt(li_->getInstructionIndex(DefMI)))
759       continue;
760     li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
761     DefMI->eraseFromParent();
762   }
763 }
764
765 /// RemoveUnnecessaryKills - Remove kill markers that are no longer accurate
766 /// due to live range lengthening as the result of coalescing.
767 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg,
768                                                       LiveInterval &LI) {
769   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(Reg),
770          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
771     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
772     if (UseMO.isKill()) {
773       MachineInstr *UseMI = UseMO.getParent();
774       unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
775       const LiveRange *UI = LI.getLiveRangeContaining(UseIdx);
776       if (!UI || !LI.isKill(UI->valno, UseIdx+1))
777         UseMO.setIsKill(false);
778     }
779   }
780 }
781
782 /// removeIntervalIfEmpty - Check if the live interval of a physical register
783 /// is empty, if so remove it and also remove the empty intervals of its
784 /// sub-registers. Return true if live interval is removed.
785 static bool removeIntervalIfEmpty(LiveInterval &li, LiveIntervals *li_,
786                                   const TargetRegisterInfo *tri_) {
787   if (li.empty()) {
788     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg))
789       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
790         if (!li_->hasInterval(*SR))
791           continue;
792         LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
793         if (sli.empty())
794           li_->removeInterval(*SR);
795       }
796     li_->removeInterval(li.reg);
797     return true;
798   }
799   return false;
800 }
801
802 /// ShortenDeadCopyLiveRange - Shorten a live range defined by a dead copy.
803 /// Return true if live interval is removed.
804 bool SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopyLiveRange(LiveInterval &li,
805                                                         MachineInstr *CopyMI) {
806   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
807   LiveInterval::iterator MLR =
808     li.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(CopyIdx));
809   if (MLR == li.end())
810     return false;  // Already removed by ShortenDeadCopySrcLiveRange.
811   unsigned RemoveStart = MLR->start;
812   unsigned RemoveEnd = MLR->end;
813   // Remove the liverange that's defined by this.
814   if (RemoveEnd == li_->getDefIndex(CopyIdx)+1) {
815     removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
816     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
817   }
818   return false;
819 }
820
821 /// RemoveDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead, remove
822 /// the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove it as well.
823 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadDef(LiveInterval &li,
824                                              MachineInstr *DefMI) {
825   unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(DefMI));
826   LiveInterval::iterator MLR = li.FindLiveRangeContaining(DefIdx);
827   if (DefIdx != MLR->valno->def)
828     return false;
829   li.removeValNo(MLR->valno);
830   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
831 }
832
833 /// PropagateDeadness - Propagate the dead marker to the instruction which
834 /// defines the val#.
835 static void PropagateDeadness(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI,
836                               unsigned &LRStart, LiveIntervals *li_,
837                               const TargetRegisterInfo* tri_) {
838   MachineInstr *DefMI =
839     li_->getInstructionFromIndex(li_->getDefIndex(LRStart));
840   if (DefMI && DefMI != CopyMI) {
841     int DeadIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
842     if (DeadIdx != -1) {
843       DefMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
844       // A dead def should have a single cycle interval.
845       ++LRStart;
846     }
847   }
848 }
849
850 /// ShortenDeadCopySrcLiveRange - Shorten a live range as it's artificially
851 /// extended by a dead copy. Mark the last use (if any) of the val# as kill as
852 /// ends the live range there. If there isn't another use, then this live range
853 /// is dead. Return true if live interval is removed.
854 bool
855 SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
856                                                       MachineInstr *CopyMI) {
857   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
858   if (CopyIdx == 0) {
859     // FIXME: special case: function live in. It can be a general case if the
860     // first instruction index starts at > 0 value.
861     assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
862     // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
863     if (mf_->begin()->isLiveIn(li.reg))
864       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
865     const LiveRange *LR = li.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
866     removeRange(li, LR->start, LR->end, li_, tri_);
867     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
868   }
869
870   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
871   if (LR == li.end())
872     // Livein but defined by a phi.
873     return false;
874
875   unsigned RemoveStart = LR->start;
876   unsigned RemoveEnd = li_->getDefIndex(CopyIdx)+1;
877   if (LR->end > RemoveEnd)
878     // More uses past this copy? Nothing to do.
879     return false;
880
881   // If there is a last use in the same bb, we can't remove the live range.
882   // Shorten the live interval and return.
883   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
884   if (TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, CopyMBB, li, LR))
885     return false;
886
887   MachineBasicBlock *StartMBB = li_->getMBBFromIndex(RemoveStart);
888   if (!isSameOrFallThroughBB(StartMBB, CopyMBB, tii_))
889     // If the live range starts in another mbb and the copy mbb is not a fall
890     // through mbb, then we can only cut the range from the beginning of the
891     // copy mbb.
892     RemoveStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB) + 1;
893
894   if (LR->valno->def == RemoveStart) {
895     // If the def MI defines the val# and this copy is the only kill of the
896     // val#, then propagate the dead marker.
897     if (li.isOnlyLROfValNo(LR)) {
898       PropagateDeadness(li, CopyMI, RemoveStart, li_, tri_);
899       ++numDeadValNo;
900     }
901     if (li.isKill(LR->valno, RemoveEnd))
902       li.removeKill(LR->valno, RemoveEnd);
903   }
904
905   removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
906   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
907 }
908
909 /// CanCoalesceWithImpDef - Returns true if the specified copy instruction
910 /// from an implicit def to another register can be coalesced away.
911 bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
912                                                      LiveInterval &li,
913                                                      LiveInterval &ImpLi) const{
914   if (!CopyMI->killsRegister(ImpLi.reg))
915     return false;
916   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
917   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
918   if (LR == li.end())
919     return false;
920   if (LR->valno->hasPHIKill)
921     return false;
922   if (LR->valno->def != CopyIdx)
923     return false;
924   // Make sure all of val# uses are copies.
925   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(li.reg),
926          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
927     MachineInstr *UseMI = &*UI;
928     ++UI;
929     if (JoinedCopies.count(UseMI))
930       continue;
931     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
932     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
933     if (ULR == li.end() || ULR->valno != LR->valno)
934       continue;
935     // If the use is not a use, then it's not safe to coalesce the move.
936     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
937     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
938       if (UseMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG &&
939           UseMI->getOperand(1).getReg() == li.reg)
940         continue;
941       return false;
942     }
943   }
944   return true;
945 }
946
947
948 /// RemoveCopiesFromValNo - The specified value# is defined by an implicit
949 /// def and it is being removed. Turn all copies from this value# into
950 /// identity copies so they will be removed.
951 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
952                                                      VNInfo *VNI) {
953   SmallVector<MachineInstr*, 4> ImpDefs;
954   MachineOperand *LastUse = NULL;
955   unsigned LastUseIdx = li_->getUseIndex(VNI->def);
956   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(li.reg),
957          RE = mri_->reg_end(); RI != RE;) {
958     MachineOperand *MO = &RI.getOperand();
959     MachineInstr *MI = &*RI;
960     ++RI;
961     if (MO->isDef()) {
962       if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
963         ImpDefs.push_back(MI);
964       }
965       continue;
966     }
967     if (JoinedCopies.count(MI))
968       continue;
969     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(MI));
970     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
971     if (ULR == li.end() || ULR->valno != VNI)
972       continue;
973     // If the use is a copy, turn it into an identity copy.
974     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
975     if (tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
976         SrcReg == li.reg) {
977       // Each use MI may have multiple uses of this register. Change them all.
978       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
979         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
980         if (MO.isReg() && MO.getReg() == li.reg)
981           MO.setReg(DstReg);
982       }
983       JoinedCopies.insert(MI);
984     } else if (UseIdx > LastUseIdx) {
985       LastUseIdx = UseIdx;
986       LastUse = MO;
987     }
988   }
989   if (LastUse) {
990     LastUse->setIsKill();
991     li.addKill(VNI, LastUseIdx+1);
992   } else {
993     // Remove dead implicit_def's.
994     while (!ImpDefs.empty()) {
995       MachineInstr *ImpDef = ImpDefs.back();
996       ImpDefs.pop_back();
997       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(ImpDef);
998       ImpDef->eraseFromParent();
999     }
1000   }
1001 }
1002
1003 /// isWinToJoinCrossClass - Return true if it's profitable to coalesce
1004 /// two virtual registers from different register classes.
1005 bool
1006 SimpleRegisterCoalescing::isWinToJoinCrossClass(unsigned LargeReg,
1007                                                 unsigned SmallReg,
1008                                                 unsigned Threshold) {
1009   // Then make sure the intervals are *short*.
1010   LiveInterval &LargeInt = li_->getInterval(LargeReg);
1011   LiveInterval &SmallInt = li_->getInterval(SmallReg);
1012   unsigned LargeSize = li_->getApproximateInstructionCount(LargeInt);
1013   unsigned SmallSize = li_->getApproximateInstructionCount(SmallInt);
1014   if (SmallSize > Threshold || LargeSize > Threshold)
1015     if ((float)std::distance(mri_->use_begin(SmallReg),
1016                              mri_->use_end()) / SmallSize <
1017         (float)std::distance(mri_->use_begin(LargeReg),
1018                              mri_->use_end()) / LargeSize)
1019       return false;
1020   return true;
1021 }
1022
1023 /// HasIncompatibleSubRegDefUse - If we are trying to coalesce a virtual
1024 /// register with a physical register, check if any of the virtual register
1025 /// operand is a sub-register use or def. If so, make sure it won't result
1026 /// in an illegal extract_subreg or insert_subreg instruction. e.g.
1027 /// vr1024 = extract_subreg vr1025, 1
1028 /// ...
1029 /// vr1024 = mov8rr AH
1030 /// If vr1024 is coalesced with AH, the extract_subreg is now illegal since
1031 /// AH does not have a super-reg whose sub-register 1 is AH.
1032 bool
1033 SimpleRegisterCoalescing::HasIncompatibleSubRegDefUse(MachineInstr *CopyMI,
1034                                                       unsigned VirtReg,
1035                                                       unsigned PhysReg) {
1036   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(VirtReg),
1037          E = mri_->reg_end(); I != E; ++I) {
1038     MachineOperand &O = I.getOperand();
1039     MachineInstr *MI = &*I;
1040     if (MI == CopyMI || JoinedCopies.count(MI))
1041       continue;
1042     unsigned SubIdx = O.getSubReg();
1043     if (SubIdx && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1044       return true;
1045     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
1046       SubIdx = MI->getOperand(2).getImm();
1047       if (O.isUse() && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1048         return true;
1049       if (O.isDef()) {
1050         unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1051         const TargetRegisterClass *RC =
1052           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)
1053           ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(SrcReg)
1054           : mri_->getRegClass(SrcReg);
1055         if (!tri_->getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC))
1056           return true;
1057       }
1058     }
1059     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
1060         MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
1061       SubIdx = MI->getOperand(3).getImm();
1062       if (VirtReg == MI->getOperand(0).getReg()) {
1063         if (!tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1064           return true;
1065       } else {
1066         unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
1067         const TargetRegisterClass *RC =
1068           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)
1069           ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(DstReg)
1070           : mri_->getRegClass(DstReg);
1071         if (!tri_->getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC))
1072           return true;
1073       }
1074     }
1075   }
1076   return false;
1077 }
1078
1079
1080 /// CanJoinExtractSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
1081 /// an extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1082 /// cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1083 bool
1084 SimpleRegisterCoalescing::CanJoinExtractSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
1085                                                unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
1086                                                unsigned &RealDstReg) {
1087   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SrcReg);
1088   RealDstReg = tri_->getMatchingSuperReg(DstReg, SubIdx, RC);
1089   assert(RealDstReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
1090
1091   // For this type of EXTRACT_SUBREG, conservatively
1092   // check if the live interval of the source register interfere with the
1093   // actual super physical register we are trying to coalesce with.
1094   LiveInterval &RHS = li_->getInterval(SrcReg);
1095   if (li_->hasInterval(RealDstReg) &&
1096       RHS.overlaps(li_->getInterval(RealDstReg))) {
1097     DOUT << "Interfere with register ";
1098     DEBUG(li_->getInterval(RealDstReg).print(DOUT, tri_));
1099     return false; // Not coalescable
1100   }
1101   for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealDstReg); *SR; ++SR)
1102     if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1103       DOUT << "Interfere with sub-register ";
1104       DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1105       return false; // Not coalescable
1106     }
1107   return true;
1108 }
1109
1110 /// CanJoinInsertSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
1111 /// an insert_subreg where src is a physical register, e.g.
1112 /// reg1024 = INSERT_SUBREG reg1024, c1, 0
1113 bool
1114 SimpleRegisterCoalescing::CanJoinInsertSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
1115                                                unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
1116                                                unsigned &RealSrcReg) {
1117   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstReg);
1118   RealSrcReg = tri_->getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC);
1119   assert(RealSrcReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
1120
1121   LiveInterval &RHS = li_->getInterval(DstReg);
1122   if (li_->hasInterval(RealSrcReg) &&
1123       RHS.overlaps(li_->getInterval(RealSrcReg))) {
1124     DOUT << "Interfere with register ";
1125     DEBUG(li_->getInterval(RealSrcReg).print(DOUT, tri_));
1126     return false; // Not coalescable
1127   }
1128   for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealSrcReg); *SR; ++SR)
1129     if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1130       DOUT << "Interfere with sub-register ";
1131       DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1132       return false; // Not coalescable
1133     }
1134   return true;
1135 }
1136
1137 /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
1138 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
1139 /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
1140 /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
1141 /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
1142 bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
1143   MachineInstr *CopyMI = TheCopy.MI;
1144
1145   Again = false;
1146   if (JoinedCopies.count(CopyMI) || ReMatCopies.count(CopyMI))
1147     return false; // Already done.
1148
1149   DOUT << li_->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI;
1150
1151   unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx = 0, DstSubIdx = 0;
1152   bool isExtSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG;
1153   bool isInsSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG;
1154   bool isSubRegToReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG;
1155   unsigned SubIdx = 0;
1156   if (isExtSubReg) {
1157     DstReg    = CopyMI->getOperand(0).getReg();
1158     DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
1159     SrcReg    = CopyMI->getOperand(1).getReg();
1160     SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getImm();
1161   } else if (isInsSubReg || isSubRegToReg) {
1162     if (CopyMI->getOperand(2).getSubReg()) {
1163       DOUT << "\tSource of insert_subreg is already coalesced "
1164            << "to another register.\n";
1165       return false;  // Not coalescable.
1166     }
1167     DstReg    = CopyMI->getOperand(0).getReg();
1168     DstSubIdx = CopyMI->getOperand(3).getImm();
1169     SrcReg    = CopyMI->getOperand(2).getReg();
1170   } else if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)){
1171     assert(0 && "Unrecognized copy instruction!");
1172     return false;
1173   }
1174
1175   // If they are already joined we continue.
1176   if (SrcReg == DstReg) {
1177     DOUT << "\tCopy already coalesced.\n";
1178     return false;  // Not coalescable.
1179   }
1180   
1181   bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
1182   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
1183
1184   // If they are both physical registers, we cannot join them.
1185   if (SrcIsPhys && DstIsPhys) {
1186     DOUT << "\tCan not coalesce physregs.\n";
1187     return false;  // Not coalescable.
1188   }
1189   
1190   // We only join virtual registers with allocatable physical registers.
1191   if (SrcIsPhys && !allocatableRegs_[SrcReg]) {
1192     DOUT << "\tSrc reg is unallocatable physreg.\n";
1193     return false;  // Not coalescable.
1194   }
1195   if (DstIsPhys && !allocatableRegs_[DstReg]) {
1196     DOUT << "\tDst reg is unallocatable physreg.\n";
1197     return false;  // Not coalescable.
1198   }
1199
1200   // Check that a physical source register is compatible with dst regclass
1201   if (SrcIsPhys) {
1202     unsigned SrcSubReg = SrcSubIdx ?
1203       tri_->getSubReg(SrcReg, SrcSubIdx) : SrcReg;
1204     const TargetRegisterClass *DstRC = mri_->getRegClass(DstReg);
1205     const TargetRegisterClass *DstSubRC = DstRC;
1206     if (DstSubIdx)
1207       DstSubRC = DstRC->getSubRegisterRegClass(DstSubIdx);
1208     assert(DstSubRC && "Illegal subregister index");
1209     if (!DstSubRC->contains(SrcSubReg)) {
1210       DOUT << "\tIncompatible destination regclass: "
1211            << tri_->getName(SrcSubReg) << " not in " << DstSubRC->getName()
1212            << ".\n";
1213       return false;             // Not coalescable.
1214     }
1215   }
1216
1217   // Check that a physical dst register is compatible with source regclass
1218   if (DstIsPhys) {
1219     unsigned DstSubReg = DstSubIdx ?
1220       tri_->getSubReg(DstReg, DstSubIdx) : DstReg;
1221     const TargetRegisterClass *SrcRC = mri_->getRegClass(SrcReg);
1222     const TargetRegisterClass *SrcSubRC = SrcRC;
1223     if (SrcSubIdx)
1224       SrcSubRC = SrcRC->getSubRegisterRegClass(SrcSubIdx);
1225     assert(SrcSubRC && "Illegal subregister index");
1226     if (!SrcSubRC->contains(DstReg)) {
1227       DOUT << "\tIncompatible source regclass: "
1228            << tri_->getName(DstSubReg) << " not in " << SrcSubRC->getName()
1229            << ".\n";
1230       return false;             // Not coalescable.
1231     }
1232   }
1233
1234   // Should be non-null only when coalescing to a sub-register class.
1235   bool CrossRC = false;
1236   const TargetRegisterClass *NewRC = NULL;
1237   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
1238   unsigned RealDstReg = 0;
1239   unsigned RealSrcReg = 0;
1240   if (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) {
1241     SubIdx = CopyMI->getOperand(isExtSubReg ? 2 : 3).getImm();
1242     if (SrcIsPhys && isExtSubReg) {
1243       // r1024 = EXTRACT_SUBREG EAX, 0 then r1024 is really going to be
1244       // coalesced with AX.
1245       unsigned DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
1246       if (DstSubIdx) {
1247         // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG EAX, 2. Then r1024 has already been
1248         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1249         if (DstSubIdx != SubIdx) {
1250           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1251           return false; // Not coalescable.
1252         }
1253       } else
1254         SrcReg = tri_->getSubReg(SrcReg, SubIdx);
1255       SubIdx = 0;
1256     } else if (DstIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg)) {
1257       // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024, 0
1258       unsigned SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1259       if (SrcSubIdx) {
1260         // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024<2>, 2 Then r1024 has already been
1261         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1262         if (SrcSubIdx != SubIdx) {
1263           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1264           return false; // Not coalescable.
1265         }
1266       } else
1267         DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
1268       SubIdx = 0;
1269     } else if ((DstIsPhys && isExtSubReg) ||
1270                (SrcIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg))) {
1271       if (!isSubRegToReg && CopyMI->getOperand(1).getSubReg()) {
1272         DOUT << "\tSrc of extract_subreg already coalesced with reg"
1273              << " of a super-class.\n";
1274         return false; // Not coalescable.
1275       }
1276
1277       if (isExtSubReg) {
1278         if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealDstReg))
1279           return false; // Not coalescable
1280       } else {
1281         if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
1282           return false; // Not coalescable
1283       }
1284       SubIdx = 0;
1285     } else {
1286       unsigned OldSubIdx = isExtSubReg ? CopyMI->getOperand(0).getSubReg()
1287         : CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1288       if (OldSubIdx) {
1289         if (OldSubIdx == SubIdx && !differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg))
1290           // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG r1025, 2. Then r1024 has already been
1291           // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1292           // Also check if the other larger register is of the same register
1293           // class as the would be resulting register.
1294           SubIdx = 0;
1295         else {
1296           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1297           return false; // Not coalescable.
1298         }
1299       }
1300       if (SubIdx) {
1301         unsigned LargeReg = isExtSubReg ? SrcReg : DstReg;
1302         unsigned SmallReg = isExtSubReg ? DstReg : SrcReg;
1303         unsigned Limit= allocatableRCRegs_[mri_->getRegClass(SmallReg)].count();
1304         if (!isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg, Limit)) {
1305           Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1306           return false;
1307         }
1308       }
1309     }
1310   } else if (differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg)) {
1311     if (!CrossClassJoin)
1312       return false;
1313     CrossRC = true;
1314
1315     // FIXME: What if the result of a EXTRACT_SUBREG is then coalesced
1316     // with another? If it's the resulting destination register, then
1317     // the subidx must be propagated to uses (but only those defined
1318     // by the EXTRACT_SUBREG). If it's being coalesced into another
1319     // register, it should be safe because register is assumed to have
1320     // the register class of the super-register.
1321
1322     // Process moves where one of the registers have a sub-register index.
1323     MachineOperand *DstMO = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg);
1324     MachineOperand *SrcMO = CopyMI->findRegisterUseOperand(SrcReg);
1325     SubIdx = DstMO->getSubReg();
1326     if (SubIdx) {
1327       if (SrcMO->getSubReg())
1328         // FIXME: can we handle this?
1329         return false;
1330       // This is not an insert_subreg but it looks like one.
1331       // e.g. %reg1024:4 = MOV32rr %EAX
1332       isInsSubReg = true;
1333       if (SrcIsPhys) {
1334         if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
1335           return false; // Not coalescable
1336         SubIdx = 0;
1337       }
1338     } else {
1339       SubIdx = SrcMO->getSubReg();
1340       if (SubIdx) {
1341         // This is not a extract_subreg but it looks like one.
1342         // e.g. %cl = MOV16rr %reg1024:1
1343         isExtSubReg = true;
1344         if (DstIsPhys) {
1345           if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx,RealDstReg))
1346             return false; // Not coalescable
1347           SubIdx = 0;
1348         }
1349       }
1350     }
1351
1352     const TargetRegisterClass *SrcRC= SrcIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(SrcReg);
1353     const TargetRegisterClass *DstRC= DstIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(DstReg);
1354     unsigned LargeReg = SrcReg;
1355     unsigned SmallReg = DstReg;
1356     unsigned Limit = 0;
1357
1358     // Now determine the register class of the joined register.
1359     if (isExtSubReg) {
1360       if (SubIdx && DstRC && DstRC->isASubClass()) {
1361         // This is a move to a sub-register class. However, the source is a
1362         // sub-register of a larger register class. We don't know what should
1363         // the register class be. FIXME.
1364         Again = true;
1365         return false;
1366       }
1367       Limit = allocatableRCRegs_[DstRC].count();
1368     } else if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1369       unsigned SrcSize = SrcRC->getSize();
1370       unsigned DstSize = DstRC->getSize();
1371       if (SrcSize < DstSize)
1372         // For example X86::MOVSD2PDrr copies from FR64 to VR128.
1373         NewRC = DstRC;
1374       else if (DstSize > SrcSize) {
1375         NewRC = SrcRC;
1376         std::swap(LargeReg, SmallReg);
1377       } else {
1378         unsigned SrcNumRegs = SrcRC->getNumRegs();
1379         unsigned DstNumRegs = DstRC->getNumRegs();
1380         if (DstNumRegs < SrcNumRegs)
1381           // Sub-register class?
1382           NewRC = DstRC;
1383         else if (SrcNumRegs < DstNumRegs) {
1384           NewRC = SrcRC;
1385           std::swap(LargeReg, SmallReg);
1386         } else
1387           // No idea what's the right register class to use.
1388           return false;
1389       }
1390     }
1391
1392     // If we are joining two virtual registers and the resulting register
1393     // class is more restrictive (fewer register, smaller size). Check if it's
1394     // worth doing the merge.
1395     if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys &&
1396         (isExtSubReg || DstRC->isASubClass()) &&
1397         !isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg,
1398                                allocatableRCRegs_[NewRC].count())) {
1399       DOUT << "\tSrc/Dest are different register classes.\n";
1400       // Allow the coalescer to try again in case either side gets coalesced to
1401       // a physical register that's compatible with the other side. e.g.
1402       // r1024 = MOV32to32_ r1025
1403       // But later r1024 is assigned EAX then r1025 may be coalesced with EAX.
1404       Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1405       return false;
1406     }
1407   }
1408
1409   // Will it create illegal extract_subreg / insert_subreg?
1410   if (SrcIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, DstReg, SrcReg))
1411     return false;
1412   if (DstIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, SrcReg, DstReg))
1413     return false;
1414   
1415   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
1416   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
1417   assert(SrcInt.reg == SrcReg && DstInt.reg == DstReg &&
1418          "Register mapping is horribly broken!");
1419
1420   DOUT << "\t\tInspecting "; SrcInt.print(DOUT, tri_);
1421   DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, tri_);
1422   DOUT << ": ";
1423
1424   // Save a copy of the virtual register live interval. We'll manually
1425   // merge this into the "real" physical register live interval this is
1426   // coalesced with.
1427   LiveInterval *SavedLI = 0;
1428   if (RealDstReg)
1429     SavedLI = li_->dupInterval(&SrcInt);
1430   else if (RealSrcReg)
1431     SavedLI = li_->dupInterval(&DstInt);
1432
1433   // Check if it is necessary to propagate "isDead" property.
1434   if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg) {
1435     MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg, false);
1436     bool isDead = mopd->isDead();
1437
1438     // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
1439     // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
1440     // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
1441     // think twice about coalescing them!
1442     if (!isDead && (SrcIsPhys || DstIsPhys)) {
1443       LiveInterval &JoinVInt = SrcIsPhys ? DstInt : SrcInt;
1444       unsigned JoinVReg = SrcIsPhys ? DstReg : SrcReg;
1445       unsigned JoinPReg = SrcIsPhys ? SrcReg : DstReg;
1446       const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(JoinVReg);
1447       unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
1448       if (TheCopy.isBackEdge)
1449         Threshold *= 2; // Favors back edge copies.
1450
1451       // If the virtual register live interval is long but it has low use desity,
1452       // do not join them, instead mark the physical register as its allocation
1453       // preference.
1454       unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
1455       if (Length > Threshold &&
1456           (((float)std::distance(mri_->use_begin(JoinVReg), mri_->use_end())
1457             / Length) < (1.0 / Threshold))) {
1458         JoinVInt.preference = JoinPReg;
1459         ++numAborts;
1460         DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
1461         Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1462         return false;
1463       }
1464     }
1465   }
1466
1467   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
1468   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
1469   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
1470   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
1471   bool Swapped = false;
1472   // If SrcInt is implicitly defined, it's safe to coalesce.
1473   bool isEmpty = SrcInt.empty();
1474   if (isEmpty && !CanCoalesceWithImpDef(CopyMI, DstInt, SrcInt)) {
1475     // Only coalesce an empty interval (defined by implicit_def) with
1476     // another interval which has a valno defined by the CopyMI and the CopyMI
1477     // is a kill of the implicit def.
1478     DOUT << "Not profitable!\n";
1479     return false;
1480   }
1481
1482   if (!isEmpty && !JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
1483     // Coalescing failed.
1484
1485     // If definition of source is defined by trivial computation, try
1486     // rematerializing it.
1487     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
1488         ReMaterializeTrivialDef(SrcInt, DstInt.reg, CopyMI))
1489       return true;
1490     
1491     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
1492     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
1493         (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI) ||
1494          RemoveCopyByCommutingDef(SrcInt, DstInt, CopyMI))) {
1495       JoinedCopies.insert(CopyMI);
1496       return true;
1497     }
1498     
1499     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
1500     DOUT << "Interference!\n";
1501     Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1502     return false;
1503   }
1504
1505   LiveInterval *ResSrcInt = &SrcInt;
1506   LiveInterval *ResDstInt = &DstInt;
1507   if (Swapped) {
1508     std::swap(SrcReg, DstReg);
1509     std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1510   }
1511   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
1512          "LiveInterval::join didn't work right!");
1513                                
1514   // If we're about to merge live ranges into a physical register live interval,
1515   // we have to update any aliased register's live ranges to indicate that they
1516   // have clobbered values for this range.
1517   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
1518     // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1519     // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1520     // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
1521     if (RealDstReg || RealSrcReg) {
1522       LiveInterval &RealInt =
1523         li_->getOrCreateInterval(RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg);
1524       for (LiveInterval::const_vni_iterator I = SavedLI->vni_begin(),
1525              E = SavedLI->vni_end(); I != E; ++I) {
1526         const VNInfo *ValNo = *I;
1527         VNInfo *NewValNo = RealInt.getNextValue(ValNo->def, ValNo->copy,
1528                                                 li_->getVNInfoAllocator());
1529         NewValNo->hasPHIKill = ValNo->hasPHIKill;
1530         NewValNo->redefByEC = ValNo->redefByEC;
1531         RealInt.addKills(NewValNo, ValNo->kills);
1532         RealInt.MergeValueInAsValue(*SavedLI, ValNo, NewValNo);
1533       }
1534       RealInt.weight += SavedLI->weight;      
1535       DstReg = RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
1536     }
1537
1538     // Update the liveintervals of sub-registers.
1539     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(DstReg); *AS; ++AS)
1540       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(*ResSrcInt,
1541                                                  li_->getVNInfoAllocator());
1542   }
1543
1544   // If this is a EXTRACT_SUBREG, make sure the result of coalescing is the
1545   // larger super-register.
1546   if ((isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
1547       !SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1548     if ((isExtSubReg && !Swapped) ||
1549         ((isInsSubReg || isSubRegToReg) && Swapped)) {
1550       ResSrcInt->Copy(*ResDstInt, li_->getVNInfoAllocator());
1551       std::swap(SrcReg, DstReg);
1552       std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1553     }
1554   }
1555
1556   // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
1557   // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
1558   if (CrossRC) {
1559       ++numCrossRCs;
1560     if (NewRC)
1561       mri_->setRegClass(DstReg, NewRC);
1562   }
1563
1564   if (NewHeuristic) {
1565     // Add all copies that define val# in the source interval into the queue.
1566     for (LiveInterval::const_vni_iterator i = ResSrcInt->vni_begin(),
1567            e = ResSrcInt->vni_end(); i != e; ++i) {
1568       const VNInfo *vni = *i;
1569       if (!vni->def || vni->def == ~1U || vni->def == ~0U)
1570         continue;
1571       MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
1572       unsigned NewSrcReg, NewDstReg, NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx;
1573       if (CopyMI &&
1574           JoinedCopies.count(CopyMI) == 0 &&
1575           tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg,
1576                             NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx)) {
1577         unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMBB);
1578         JoinQueue->push(CopyRec(CopyMI, LoopDepth,
1579                                 isBackEdgeCopy(CopyMI, DstReg)));
1580       }
1581     }
1582   }
1583
1584   // Remember to delete the copy instruction.
1585   JoinedCopies.insert(CopyMI);
1586
1587   // Some live range has been lengthened due to colaescing, eliminate the
1588   // unnecessary kills.
1589   RemoveUnnecessaryKills(SrcReg, *ResDstInt);
1590   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
1591     RemoveUnnecessaryKills(DstReg, *ResDstInt);
1592
1593   if (isInsSubReg)
1594     // Avoid:
1595     // r1024 = op
1596     // r1024 = implicit_def
1597     // ...
1598     //       = r1024
1599     RemoveDeadImpDef(DstReg, *ResDstInt);
1600   UpdateRegDefsUses(SrcReg, DstReg, SubIdx);
1601
1602   // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
1603   // being merged.
1604   li_->removeInterval(SrcReg);
1605
1606   // Manually deleted the live interval copy.
1607   if (SavedLI) {
1608     SavedLI->clear();
1609     delete SavedLI;
1610   }
1611
1612   if (isEmpty) {
1613     // Now the copy is being coalesced away, the val# previously defined
1614     // by the copy is being defined by an IMPLICIT_DEF which defines a zero
1615     // length interval. Remove the val#.
1616     unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
1617     const LiveRange *LR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(CopyIdx);
1618     VNInfo *ImpVal = LR->valno;
1619     assert(ImpVal->def == CopyIdx);
1620     unsigned NextDef = LR->end;
1621     RemoveCopiesFromValNo(*ResDstInt, ImpVal);
1622     ResDstInt->removeValNo(ImpVal);
1623     LR = ResDstInt->FindLiveRangeContaining(NextDef);
1624     if (LR != ResDstInt->end() && LR->valno->def == NextDef) {
1625       // Special case: vr1024 = implicit_def
1626       //               vr1024 = insert_subreg vr1024, vr1025, c
1627       // The insert_subreg becomes a "copy" that defines a val# which can itself
1628       // be coalesced away.
1629       MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(NextDef);
1630       if (DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
1631         LR->valno->copy = DefMI;
1632     }
1633   }
1634
1635   // If resulting interval has a preference that no longer fits because of subreg
1636   // coalescing, just clear the preference.
1637   if (ResDstInt->preference && (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
1638       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(ResDstInt->reg)) {
1639     const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(ResDstInt->reg);
1640     if (!RC->contains(ResDstInt->preference))
1641       ResDstInt->preference = 0;
1642   }
1643
1644   DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, tri_);
1645   DOUT << "\n";
1646
1647   ++numJoins;
1648   return true;
1649 }
1650
1651 /// ComputeUltimateVN - Assuming we are going to join two live intervals,
1652 /// compute what the resultant value numbers for each value in the input two
1653 /// ranges will be.  This is complicated by copies between the two which can
1654 /// and will commonly cause multiple value numbers to be merged into one.
1655 ///
1656 /// VN is the value number that we're trying to resolve.  InstDefiningValue
1657 /// keeps track of the new InstDefiningValue assignment for the result
1658 /// LiveInterval.  ThisFromOther/OtherFromThis are sets that keep track of
1659 /// whether a value in this or other is a copy from the opposite set.
1660 /// ThisValNoAssignments/OtherValNoAssignments keep track of value #'s that have
1661 /// already been assigned.
1662 ///
1663 /// ThisFromOther[x] - If x is defined as a copy from the other interval, this
1664 /// contains the value number the copy is from.
1665 ///
1666 static unsigned ComputeUltimateVN(VNInfo *VNI,
1667                                   SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
1668                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &ThisFromOther,
1669                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &OtherFromThis,
1670                                   SmallVector<int, 16> &ThisValNoAssignments,
1671                                   SmallVector<int, 16> &OtherValNoAssignments) {
1672   unsigned VN = VNI->id;
1673
1674   // If the VN has already been computed, just return it.
1675   if (ThisValNoAssignments[VN] >= 0)
1676     return ThisValNoAssignments[VN];
1677 //  assert(ThisValNoAssignments[VN] != -2 && "Cyclic case?");
1678
1679   // If this val is not a copy from the other val, then it must be a new value
1680   // number in the destination.
1681   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = ThisFromOther.find(VNI);
1682   if (I == ThisFromOther.end()) {
1683     NewVNInfo.push_back(VNI);
1684     return ThisValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
1685   }
1686   VNInfo *OtherValNo = I->second;
1687
1688   // Otherwise, this *is* a copy from the RHS.  If the other side has already
1689   // been computed, return it.
1690   if (OtherValNoAssignments[OtherValNo->id] >= 0)
1691     return ThisValNoAssignments[VN] = OtherValNoAssignments[OtherValNo->id];
1692   
1693   // Mark this value number as currently being computed, then ask what the
1694   // ultimate value # of the other value is.
1695   ThisValNoAssignments[VN] = -2;
1696   unsigned UltimateVN =
1697     ComputeUltimateVN(OtherValNo, NewVNInfo, OtherFromThis, ThisFromOther,
1698                       OtherValNoAssignments, ThisValNoAssignments);
1699   return ThisValNoAssignments[VN] = UltimateVN;
1700 }
1701
1702 static bool InVector(VNInfo *Val, const SmallVector<VNInfo*, 8> &V) {
1703   return std::find(V.begin(), V.end(), Val) != V.end();
1704 }
1705
1706 /// RangeIsDefinedByCopyFromReg - Return true if the specified live range of
1707 /// the specified live interval is defined by a copy from the specified
1708 /// register.
1709 bool SimpleRegisterCoalescing::RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li,
1710                                                            LiveRange *LR,
1711                                                            unsigned Reg) {
1712   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(LR->valno);
1713   if (SrcReg == Reg)
1714     return true;
1715   if (LR->valno->def == ~0U &&
1716       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg) &&
1717       *tri_->getSuperRegisters(li.reg)) {
1718     // It's a sub-register live interval, we may not have precise information.
1719     // Re-compute it.
1720     MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(LR->start);
1721     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
1722     if (DefMI &&
1723         tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
1724         DstReg == li.reg && SrcReg == Reg) {
1725       // Cache computed info.
1726       LR->valno->def  = LR->start;
1727       LR->valno->copy = DefMI;
1728       return true;
1729     }
1730   }
1731   return false;
1732 }
1733
1734 /// SimpleJoin - Attempt to joint the specified interval into this one. The
1735 /// caller of this method must guarantee that the RHS only contains a single
1736 /// value number and that the RHS is not defined by a copy from this
1737 /// interval.  This returns false if the intervals are not joinable, or it
1738 /// joins them and returns true.
1739 bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
1740   assert(RHS.containsOneValue());
1741   
1742   // Some number (potentially more than one) value numbers in the current
1743   // interval may be defined as copies from the RHS.  Scan the overlapping
1744   // portions of the LHS and RHS, keeping track of this and looking for
1745   // overlapping live ranges that are NOT defined as copies.  If these exist, we
1746   // cannot coalesce.
1747   
1748   LiveInterval::iterator LHSIt = LHS.begin(), LHSEnd = LHS.end();
1749   LiveInterval::iterator RHSIt = RHS.begin(), RHSEnd = RHS.end();
1750   
1751   if (LHSIt->start < RHSIt->start) {
1752     LHSIt = std::upper_bound(LHSIt, LHSEnd, RHSIt->start);
1753     if (LHSIt != LHS.begin()) --LHSIt;
1754   } else if (RHSIt->start < LHSIt->start) {
1755     RHSIt = std::upper_bound(RHSIt, RHSEnd, LHSIt->start);
1756     if (RHSIt != RHS.begin()) --RHSIt;
1757   }
1758   
1759   SmallVector<VNInfo*, 8> EliminatedLHSVals;
1760   
1761   while (1) {
1762     // Determine if these live intervals overlap.
1763     bool Overlaps = false;
1764     if (LHSIt->start <= RHSIt->start)
1765       Overlaps = LHSIt->end > RHSIt->start;
1766     else
1767       Overlaps = RHSIt->end > LHSIt->start;
1768     
1769     // If the live intervals overlap, there are two interesting cases: if the
1770     // LHS interval is defined by a copy from the RHS, it's ok and we record
1771     // that the LHS value # is the same as the RHS.  If it's not, then we cannot
1772     // coalesce these live ranges and we bail out.
1773     if (Overlaps) {
1774       // If we haven't already recorded that this value # is safe, check it.
1775       if (!InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1776         // Copy from the RHS?
1777         if (!RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg))
1778           return false;    // Nope, bail out.
1779
1780         if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1781           // Here is an interesting situation:
1782           // BB1:
1783           //   vr1025 = copy vr1024
1784           //   ..
1785           // BB2:
1786           //   vr1024 = op 
1787           //          = vr1025
1788           // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1789           // coalesce them since the live range of vr1025 intersects the
1790           // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1791           // value of the previous iteration of vr1024.
1792           return false;
1793         EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1794       }
1795       
1796       // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1797       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1798       continue;
1799     }
1800     
1801     if (LHSIt->end < RHSIt->end) {
1802       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1803     } else {
1804       // One interesting case to check here.  It's possible that we have
1805       // something like "X3 = Y" which defines a new value number in the LHS,
1806       // and is the last use of this liverange of the RHS.  In this case, we
1807       // want to notice this copy (so that it gets coalesced away) even though
1808       // the live ranges don't actually overlap.
1809       if (LHSIt->start == RHSIt->end) {
1810         if (InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1811           // We already know that this value number is going to be merged in
1812           // if coalescing succeeds.  Just skip the liverange.
1813           if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1814         } else {
1815           // Otherwise, if this is a copy from the RHS, mark it as being merged
1816           // in.
1817           if (RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg)) {
1818             if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1819               // Here is an interesting situation:
1820               // BB1:
1821               //   vr1025 = copy vr1024
1822               //   ..
1823               // BB2:
1824               //   vr1024 = op 
1825               //          = vr1025
1826               // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1827               // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
1828               // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1829               // value of the previous iteration of vr1024.
1830               return false;
1831             EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1832
1833             // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1834             if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1835           }
1836         }
1837       }
1838       
1839       if (++RHSIt == RHSEnd) break;
1840     }
1841   }
1842   
1843   // If we got here, we know that the coalescing will be successful and that
1844   // the value numbers in EliminatedLHSVals will all be merged together.  Since
1845   // the most common case is that EliminatedLHSVals has a single number, we
1846   // optimize for it: if there is more than one value, we merge them all into
1847   // the lowest numbered one, then handle the interval as if we were merging
1848   // with one value number.
1849   VNInfo *LHSValNo = NULL;
1850   if (EliminatedLHSVals.size() > 1) {
1851     // Loop through all the equal value numbers merging them into the smallest
1852     // one.
1853     VNInfo *Smallest = EliminatedLHSVals[0];
1854     for (unsigned i = 1, e = EliminatedLHSVals.size(); i != e; ++i) {
1855       if (EliminatedLHSVals[i]->id < Smallest->id) {
1856         // Merge the current notion of the smallest into the smaller one.
1857         LHS.MergeValueNumberInto(Smallest, EliminatedLHSVals[i]);
1858         Smallest = EliminatedLHSVals[i];
1859       } else {
1860         // Merge into the smallest.
1861         LHS.MergeValueNumberInto(EliminatedLHSVals[i], Smallest);
1862       }
1863     }
1864     LHSValNo = Smallest;
1865   } else if (EliminatedLHSVals.empty()) {
1866     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1867         *tri_->getSuperRegisters(LHS.reg))
1868       // Imprecise sub-register information. Can't handle it.
1869       return false;
1870     assert(0 && "No copies from the RHS?");
1871   } else {
1872     LHSValNo = EliminatedLHSVals[0];
1873   }
1874   
1875   // Okay, now that there is a single LHS value number that we're merging the
1876   // RHS into, update the value number info for the LHS to indicate that the
1877   // value number is defined where the RHS value number was.
1878   const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(0);
1879   LHSValNo->def  = VNI->def;
1880   LHSValNo->copy = VNI->copy;
1881   
1882   // Okay, the final step is to loop over the RHS live intervals, adding them to
1883   // the LHS.
1884   LHSValNo->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1885   LHS.addKills(LHSValNo, VNI->kills);
1886   LHS.MergeRangesInAsValue(RHS, LHSValNo);
1887   LHS.weight += RHS.weight;
1888   if (RHS.preference && !LHS.preference)
1889     LHS.preference = RHS.preference;
1890
1891   // Update the liveintervals of sub-registers.
1892   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg))
1893     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *AS; ++AS)
1894       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(LHS,
1895                                                     li_->getVNInfoAllocator());
1896
1897   return true;
1898 }
1899
1900 /// JoinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
1901 /// returns false.  Otherwise, if one of the intervals being joined is a
1902 /// physreg, this method always canonicalizes LHS to be it.  The output
1903 /// "RHS" will not have been modified, so we can use this information
1904 /// below to update aliases.
1905 bool
1906 SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS,
1907                                         bool &Swapped) {
1908   // Compute the final value assignment, assuming that the live ranges can be
1909   // coalesced.
1910   SmallVector<int, 16> LHSValNoAssignments;
1911   SmallVector<int, 16> RHSValNoAssignments;
1912   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> LHSValsDefinedFromRHS;
1913   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> RHSValsDefinedFromLHS;
1914   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
1915
1916   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
1917   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
1918   // register. If so, do not coalesce.
1919   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1920       *tri_->getSubRegisters(LHS.reg)) {
1921     // If it's coalescing a virtual register to a physical register, estimate
1922     // its live interval length. This is the *cost* of scanning an entire live
1923     // interval. If the cost is low, we'll do an exhaustive check instead.
1924
1925     // If this is something like this:
1926     // BB1:
1927     // v1024 = op
1928     // ...
1929     // BB2:
1930     // ...
1931     // RAX   = v1024
1932     //
1933     // That is, the live interval of v1024 crosses a bb. Then we can't rely on
1934     // less conservative check. It's possible a sub-register is defined before
1935     // v1024 (or live in) and live out of BB1.
1936     if (RHS.containsOneValue() &&
1937         li_->intervalIsInOneMBB(RHS) &&
1938         li_->getApproximateInstructionCount(RHS) <= 10) {
1939       // Perform a more exhaustive check for some common cases.
1940       if (li_->conflictsWithPhysRegRef(RHS, LHS.reg, true, JoinedCopies))
1941         return false;
1942     } else {
1943       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *SR; ++SR)
1944         if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1945           DOUT << "Interfere with sub-register ";
1946           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1947           return false;
1948         }
1949     }
1950   } else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg) &&
1951              *tri_->getSubRegisters(RHS.reg)) {
1952     if (LHS.containsOneValue() &&
1953         li_->getApproximateInstructionCount(LHS) <= 10) {
1954       // Perform a more exhaustive check for some common cases.
1955       if (li_->conflictsWithPhysRegRef(LHS, RHS.reg, false, JoinedCopies))
1956         return false;
1957     } else {
1958       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RHS.reg); *SR; ++SR)
1959         if (li_->hasInterval(*SR) && LHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1960           DOUT << "Interfere with sub-register ";
1961           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1962           return false;
1963         }
1964     }
1965   }
1966                           
1967   // Compute ultimate value numbers for the LHS and RHS values.
1968   if (RHS.containsOneValue()) {
1969     // Copies from a liveinterval with a single value are simple to handle and
1970     // very common, handle the special case here.  This is important, because
1971     // often RHS is small and LHS is large (e.g. a physreg).
1972     
1973     // Find out if the RHS is defined as a copy from some value in the LHS.
1974     int RHSVal0DefinedFromLHS = -1;
1975     int RHSValID = -1;
1976     VNInfo *RHSValNoInfo = NULL;
1977     VNInfo *RHSValNoInfo0 = RHS.getValNumInfo(0);
1978     unsigned RHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(RHSValNoInfo0);
1979     if (RHSSrcReg == 0 || RHSSrcReg != LHS.reg) {
1980       // If RHS is not defined as a copy from the LHS, we can use simpler and
1981       // faster checks to see if the live ranges are coalescable.  This joiner
1982       // can't swap the LHS/RHS intervals though.
1983       if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
1984         return SimpleJoin(LHS, RHS);
1985       } else {
1986         RHSValNoInfo = RHSValNoInfo0;
1987       }
1988     } else {
1989       // It was defined as a copy from the LHS, find out what value # it is.
1990       RHSValNoInfo = LHS.getLiveRangeContaining(RHSValNoInfo0->def-1)->valno;
1991       RHSValID = RHSValNoInfo->id;
1992       RHSVal0DefinedFromLHS = RHSValID;
1993     }
1994     
1995     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
1996     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
1997     NewVNInfo.resize(LHS.getNumValNums(), NULL);
1998     
1999     // Okay, *all* of the values in LHS that are defined as a copy from RHS
2000     // should now get updated.
2001     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2002          i != e; ++i) {
2003       VNInfo *VNI = *i;
2004       unsigned VN = VNI->id;
2005       if (unsigned LHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(VNI)) {
2006         if (LHSSrcReg != RHS.reg) {
2007           // If this is not a copy from the RHS, its value number will be
2008           // unmodified by the coalescing.
2009           NewVNInfo[VN] = VNI;
2010           LHSValNoAssignments[VN] = VN;
2011         } else if (RHSValID == -1) {
2012           // Otherwise, it is a copy from the RHS, and we don't already have a
2013           // value# for it.  Keep the current value number, but remember it.
2014           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID = VN;
2015           NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
2016           LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
2017         } else {
2018           // Otherwise, use the specified value #.
2019           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID;
2020           if (VN == (unsigned)RHSValID) {  // Else this val# is dead.
2021             NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
2022             LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
2023           }
2024         }
2025       } else {
2026         NewVNInfo[VN] = VNI;
2027         LHSValNoAssignments[VN] = VN;
2028       }
2029     }
2030     
2031     assert(RHSValID != -1 && "Didn't find value #?");
2032     RHSValNoAssignments[0] = RHSValID;
2033     if (RHSVal0DefinedFromLHS != -1) {
2034       // This path doesn't go through ComputeUltimateVN so just set
2035       // it to anything.
2036       RHSValsDefinedFromLHS[RHSValNoInfo0] = (VNInfo*)1;
2037     }
2038   } else {
2039     // Loop over the value numbers of the LHS, seeing if any are defined from
2040     // the RHS.
2041     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2042          i != e; ++i) {
2043       VNInfo *VNI = *i;
2044       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
2045         continue;
2046       
2047       // DstReg is known to be a register in the LHS interval.  If the src is
2048       // from the RHS interval, we can use its value #.
2049       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != RHS.reg)
2050         continue;
2051       
2052       // Figure out the value # from the RHS.
2053       LHSValsDefinedFromRHS[VNI]=RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
2054     }
2055     
2056     // Loop over the value numbers of the RHS, seeing if any are defined from
2057     // the LHS.
2058     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
2059          i != e; ++i) {
2060       VNInfo *VNI = *i;
2061       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
2062         continue;
2063       
2064       // DstReg is known to be a register in the RHS interval.  If the src is
2065       // from the LHS interval, we can use its value #.
2066       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != LHS.reg)
2067         continue;
2068       
2069       // Figure out the value # from the LHS.
2070       RHSValsDefinedFromLHS[VNI]=LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
2071     }
2072     
2073     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
2074     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
2075     NewVNInfo.reserve(LHS.getNumValNums() + RHS.getNumValNums());
2076     
2077     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2078          i != e; ++i) {
2079       VNInfo *VNI = *i;
2080       unsigned VN = VNI->id;
2081       if (LHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U) 
2082         continue;
2083       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
2084                         LHSValsDefinedFromRHS, RHSValsDefinedFromLHS,
2085                         LHSValNoAssignments, RHSValNoAssignments);
2086     }
2087     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
2088          i != e; ++i) {
2089       VNInfo *VNI = *i;
2090       unsigned VN = VNI->id;
2091       if (RHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U)
2092         continue;
2093       // If this value number isn't a copy from the LHS, it's a new number.
2094       if (RHSValsDefinedFromLHS.find(VNI) == RHSValsDefinedFromLHS.end()) {
2095         NewVNInfo.push_back(VNI);
2096         RHSValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
2097         continue;
2098       }
2099       
2100       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
2101                         RHSValsDefinedFromLHS, LHSValsDefinedFromRHS,
2102                         RHSValNoAssignments, LHSValNoAssignments);
2103     }
2104   }
2105   
2106   // Armed with the mappings of LHS/RHS values to ultimate values, walk the
2107   // interval lists to see if these intervals are coalescable.
2108   LiveInterval::const_iterator I = LHS.begin();
2109   LiveInterval::const_iterator IE = LHS.end();
2110   LiveInterval::const_iterator J = RHS.begin();
2111   LiveInterval::const_iterator JE = RHS.end();
2112   
2113   // Skip ahead until the first place of potential sharing.
2114   if (I->start < J->start) {
2115     I = std::upper_bound(I, IE, J->start);
2116     if (I != LHS.begin()) --I;
2117   } else if (J->start < I->start) {
2118     J = std::upper_bound(J, JE, I->start);
2119     if (J != RHS.begin()) --J;
2120   }
2121   
2122   while (1) {
2123     // Determine if these two live ranges overlap.
2124     bool Overlaps;
2125     if (I->start < J->start) {
2126       Overlaps = I->end > J->start;
2127     } else {
2128       Overlaps = J->end > I->start;
2129     }
2130
2131     // If so, check value # info to determine if they are really different.
2132     if (Overlaps) {
2133       // If the live range overlap will map to the same value number in the
2134       // result liverange, we can still coalesce them.  If not, we can't.
2135       if (LHSValNoAssignments[I->valno->id] !=
2136           RHSValNoAssignments[J->valno->id])
2137         return false;
2138     }
2139     
2140     if (I->end < J->end) {
2141       ++I;
2142       if (I == IE) break;
2143     } else {
2144       ++J;
2145       if (J == JE) break;
2146     }
2147   }
2148
2149   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
2150   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
2151          E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
2152     VNInfo *VNI = I->first;
2153     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
2154     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
2155     NewVNInfo[LHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
2156     RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
2157   }
2158
2159   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
2160   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
2161          E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
2162     VNInfo *VNI = I->first;
2163     unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
2164     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
2165     NewVNInfo[RHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
2166     LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
2167   }
2168
2169   // If we get here, we know that we can coalesce the live ranges.  Ask the
2170   // intervals to coalesce themselves now.
2171   if ((RHS.ranges.size() > LHS.ranges.size() &&
2172       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
2173       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
2174     RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
2175     Swapped = true;
2176   } else {
2177     LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
2178     Swapped = false;
2179   }
2180   return true;
2181 }
2182
2183 namespace {
2184   // DepthMBBCompare - Comparison predicate that sort first based on the loop
2185   // depth of the basic block (the unsigned), and then on the MBB number.
2186   struct DepthMBBCompare {
2187     typedef std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> DepthMBBPair;
2188     bool operator()(const DepthMBBPair &LHS, const DepthMBBPair &RHS) const {
2189       if (LHS.first > RHS.first) return true;   // Deeper loops first
2190       return LHS.first == RHS.first &&
2191         LHS.second->getNumber() < RHS.second->getNumber();
2192     }
2193   };
2194 }
2195
2196 /// getRepIntervalSize - Returns the size of the interval that represents the
2197 /// specified register.
2198 template<class SF>
2199 unsigned JoinPriorityQueue<SF>::getRepIntervalSize(unsigned Reg) {
2200   return Rc->getRepIntervalSize(Reg);
2201 }
2202
2203 /// CopyRecSort::operator - Join priority queue sorting function.
2204 ///
2205 bool CopyRecSort::operator()(CopyRec left, CopyRec right) const {
2206   // Inner loops first.
2207   if (left.LoopDepth > right.LoopDepth)
2208     return false;
2209   else if (left.LoopDepth == right.LoopDepth)
2210     if (left.isBackEdge && !right.isBackEdge)
2211       return false;
2212   return true;
2213 }
2214
2215 void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
2216                                                std::vector<CopyRec> &TryAgain) {
2217   DOUT << ((Value*)MBB->getBasicBlock())->getName() << ":\n";
2218
2219   std::vector<CopyRec> VirtCopies;
2220   std::vector<CopyRec> PhysCopies;
2221   std::vector<CopyRec> ImpDefCopies;
2222   unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
2223   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
2224        MII != E;) {
2225     MachineInstr *Inst = MII++;
2226     
2227     // If this isn't a copy nor a extract_subreg, we can't join intervals.
2228     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2229     if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
2230       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2231       SrcReg = Inst->getOperand(1).getReg();
2232     } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
2233                Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
2234       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2235       SrcReg = Inst->getOperand(2).getReg();
2236     } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
2237       continue;
2238
2239     bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
2240     bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
2241     if (NewHeuristic) {
2242       JoinQueue->push(CopyRec(Inst, LoopDepth, isBackEdgeCopy(Inst, DstReg)));
2243     } else {
2244       if (li_->hasInterval(SrcReg) && li_->getInterval(SrcReg).empty())
2245         ImpDefCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2246       else if (SrcIsPhys || DstIsPhys)
2247         PhysCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2248       else
2249         VirtCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2250     }
2251   }
2252
2253   if (NewHeuristic)
2254     return;
2255
2256   // Try coalescing implicit copies first, followed by copies to / from
2257   // physical registers, then finally copies from virtual registers to
2258   // virtual registers.
2259   for (unsigned i = 0, e = ImpDefCopies.size(); i != e; ++i) {
2260     CopyRec &TheCopy = ImpDefCopies[i];
2261     bool Again = false;
2262     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2263       if (Again)
2264         TryAgain.push_back(TheCopy);
2265   }
2266   for (unsigned i = 0, e = PhysCopies.size(); i != e; ++i) {
2267     CopyRec &TheCopy = PhysCopies[i];
2268     bool Again = false;
2269     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2270       if (Again)
2271         TryAgain.push_back(TheCopy);
2272   }
2273   for (unsigned i = 0, e = VirtCopies.size(); i != e; ++i) {
2274     CopyRec &TheCopy = VirtCopies[i];
2275     bool Again = false;
2276     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2277       if (Again)
2278         TryAgain.push_back(TheCopy);
2279   }
2280 }
2281
2282 void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
2283   DOUT << "********** JOINING INTERVALS ***********\n";
2284
2285   if (NewHeuristic)
2286     JoinQueue = new JoinPriorityQueue<CopyRecSort>(this);
2287
2288   std::vector<CopyRec> TryAgainList;
2289   if (loopInfo->empty()) {
2290     // If there are no loops in the function, join intervals in function order.
2291     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();
2292          I != E; ++I)
2293       CopyCoalesceInMBB(I, TryAgainList);
2294   } else {
2295     // Otherwise, join intervals in inner loops before other intervals.
2296     // Unfortunately we can't just iterate over loop hierarchy here because
2297     // there may be more MBB's than BB's.  Collect MBB's for sorting.
2298
2299     // Join intervals in the function prolog first. We want to join physical
2300     // registers with virtual registers before the intervals got too long.
2301     std::vector<std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> > MBBs;
2302     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();I != E;++I){
2303       MachineBasicBlock *MBB = I;
2304       MBBs.push_back(std::make_pair(loopInfo->getLoopDepth(MBB), I));
2305     }
2306
2307     // Sort by loop depth.
2308     std::sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), DepthMBBCompare());
2309
2310     // Finally, join intervals in loop nest order.
2311     for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i)
2312       CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, TryAgainList);
2313   }
2314   
2315   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
2316   // until we make no progress.
2317   if (NewHeuristic) {
2318     SmallVector<CopyRec, 16> TryAgain;
2319     bool ProgressMade = true;
2320     while (ProgressMade) {
2321       ProgressMade = false;
2322       while (!JoinQueue->empty()) {
2323         CopyRec R = JoinQueue->pop();
2324         bool Again = false;
2325         bool Success = JoinCopy(R, Again);
2326         if (Success)
2327           ProgressMade = true;
2328         else if (Again)
2329           TryAgain.push_back(R);
2330       }
2331
2332       if (ProgressMade) {
2333         while (!TryAgain.empty()) {
2334           JoinQueue->push(TryAgain.back());
2335           TryAgain.pop_back();
2336         }
2337       }
2338     }
2339   } else {
2340     bool ProgressMade = true;
2341     while (ProgressMade) {
2342       ProgressMade = false;
2343
2344       for (unsigned i = 0, e = TryAgainList.size(); i != e; ++i) {
2345         CopyRec &TheCopy = TryAgainList[i];
2346         if (TheCopy.MI) {
2347           bool Again = false;
2348           bool Success = JoinCopy(TheCopy, Again);
2349           if (Success || !Again) {
2350             TheCopy.MI = 0;   // Mark this one as done.
2351             ProgressMade = true;
2352           }
2353         }
2354       }
2355     }
2356   }
2357
2358   if (NewHeuristic)
2359     delete JoinQueue;  
2360 }
2361
2362 /// Return true if the two specified registers belong to different register
2363 /// classes.  The registers may be either phys or virt regs.
2364 bool
2365 SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA,
2366                                                    unsigned RegB) const {
2367   // Get the register classes for the first reg.
2368   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
2369     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
2370            "Shouldn't consider two physregs!");
2371     return !mri_->getRegClass(RegB)->contains(RegA);
2372   }
2373
2374   // Compare against the regclass for the second reg.
2375   const TargetRegisterClass *RegClassA = mri_->getRegClass(RegA);
2376   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB)) {
2377     const TargetRegisterClass *RegClassB = mri_->getRegClass(RegB);
2378     return RegClassA != RegClassB;
2379   }
2380   return !RegClassA->contains(RegB);
2381 }
2382
2383 /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
2384 /// cycles Start and End or NULL if there are no uses.
2385 MachineOperand *
2386 SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
2387                                           unsigned Reg, unsigned &UseIdx) const{
2388   UseIdx = 0;
2389   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2390     MachineOperand *LastUse = NULL;
2391     for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = mri_->use_begin(Reg),
2392            E = mri_->use_end(); I != E; ++I) {
2393       MachineOperand &Use = I.getOperand();
2394       MachineInstr *UseMI = Use.getParent();
2395       unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2396       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
2397           SrcReg == DstReg)
2398         // Ignore identity copies.
2399         continue;
2400       unsigned Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
2401       if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
2402         LastUse = &Use;
2403         UseIdx = li_->getUseIndex(Idx);
2404       }
2405     }
2406     return LastUse;
2407   }
2408
2409   int e = (End-1) / InstrSlots::NUM * InstrSlots::NUM;
2410   int s = Start;
2411   while (e >= s) {
2412     // Skip deleted instructions
2413     MachineInstr *MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
2414     while ((e - InstrSlots::NUM) >= s && !MI) {
2415       e -= InstrSlots::NUM;
2416       MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
2417     }
2418     if (e < s || MI == NULL)
2419       return NULL;
2420
2421     // Ignore identity copies.
2422     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2423     if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
2424           SrcReg == DstReg))
2425       for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
2426         MachineOperand &Use = MI->getOperand(i);
2427         if (Use.isReg() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
2428             tri_->regsOverlap(Use.getReg(), Reg)) {
2429           UseIdx = li_->getUseIndex(e);
2430           return &Use;
2431         }
2432       }
2433
2434     e -= InstrSlots::NUM;
2435   }
2436
2437   return NULL;
2438 }
2439
2440
2441 void SimpleRegisterCoalescing::printRegName(unsigned reg) const {
2442   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
2443     cerr << tri_->getName(reg);
2444   else
2445     cerr << "%reg" << reg;
2446 }
2447
2448 void SimpleRegisterCoalescing::releaseMemory() {
2449   JoinedCopies.clear();
2450   ReMatCopies.clear();
2451   ReMatDefs.clear();
2452 }
2453
2454 static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
2455   for (LiveInterval::Ranges::const_iterator
2456          i = li->ranges.begin(), e = li->ranges.end(); i != e; ++i)
2457     if (i->end - i->start > LiveIntervals::InstrSlots::NUM)
2458       return false;
2459   return true;
2460 }
2461
2462 /// TurnCopyIntoImpDef - If source of the specified copy is an implicit def,
2463 /// turn the copy into an implicit def.
2464 bool
2465 SimpleRegisterCoalescing::TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
2466                                              MachineBasicBlock *MBB,
2467                                              unsigned DstReg, unsigned SrcReg) {
2468   MachineInstr *CopyMI = &*I;
2469   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
2470   if (!li_->hasInterval(SrcReg))
2471     return false;
2472   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
2473   if (!SrcInt.empty())
2474     return false;
2475   if (!li_->hasInterval(DstReg))
2476     return false;
2477   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
2478   const LiveRange *DstLR = DstInt.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
2479   DstInt.removeValNo(DstLR->valno);
2480   CopyMI->setDesc(tii_->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF));
2481   for (int i = CopyMI->getNumOperands() - 1, e = 0; i > e; --i)
2482     CopyMI->RemoveOperand(i);
2483   bool NoUse = mri_->use_empty(SrcReg);
2484   if (NoUse) {
2485     for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
2486            E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
2487       assert(I.getOperand().isDef());
2488       MachineInstr *DefMI = &*I;
2489       ++I;
2490       // The implicit_def source has no other uses, delete it.
2491       assert(DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF);
2492       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
2493       DefMI->eraseFromParent();
2494     }
2495   }
2496   ++I;
2497   return true;
2498 }
2499
2500
2501 bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
2502   mf_ = &fn;
2503   mri_ = &fn.getRegInfo();
2504   tm_ = &fn.getTarget();
2505   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
2506   tii_ = tm_->getInstrInfo();
2507   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
2508   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
2509
2510   DOUT << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
2511        << "********** Function: "
2512        << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n';
2513
2514   allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
2515   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = tri_->regclass_begin(),
2516          E = tri_->regclass_end(); I != E; ++I)
2517     allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,
2518                                              tri_->getAllocatableSet(fn, *I)));
2519
2520   // Join (coalesce) intervals if requested.
2521   if (EnableJoining) {
2522     joinIntervals();
2523     DEBUG({
2524         DOUT << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
2525         for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I){
2526           I->second->print(DOUT, tri_);
2527           DOUT << "\n";
2528         }
2529       });
2530   }
2531
2532   // Perform a final pass over the instructions and compute spill weights
2533   // and remove identity moves.
2534   SmallVector<unsigned, 4> DeadDefs;
2535   for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
2536        mbbi != mbbe; ++mbbi) {
2537     MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
2538     unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(mbb);
2539
2540     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
2541          mii != mie; ) {
2542       MachineInstr *MI = mii;
2543       unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2544       if (JoinedCopies.count(MI)) {
2545         // Delete all coalesced copies.
2546         if (!tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
2547           assert((MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
2548                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
2549                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) &&
2550                  "Unrecognized copy instruction");
2551           DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
2552         }
2553         if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2554           LiveInterval &li = li_->getInterval(DstReg);
2555           if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
2556             ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
2557         }
2558         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2559         mii = mbbi->erase(mii);
2560         ++numPeep;
2561         continue;
2562       }
2563
2564       // Now check if this is a remat'ed def instruction which is now dead.
2565       if (ReMatDefs.count(MI)) {
2566         bool isDead = true;
2567         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2568           const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
2569           if (!MO.isReg())
2570             continue;
2571           unsigned Reg = MO.getReg();
2572           if (!Reg)
2573             continue;
2574           if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
2575             DeadDefs.push_back(Reg);
2576           if (MO.isDead())
2577             continue;
2578           if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
2579               !mri_->use_empty(Reg)) {
2580             isDead = false;
2581             break;
2582           }
2583         }
2584         if (isDead) {
2585           while (!DeadDefs.empty()) {
2586             unsigned DeadDef = DeadDefs.back();
2587             DeadDefs.pop_back();
2588             RemoveDeadDef(li_->getInterval(DeadDef), MI);
2589           }
2590           li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
2591           mii = mbbi->erase(mii);
2592           continue;
2593         } else
2594           DeadDefs.clear();
2595       }
2596
2597       // If the move will be an identity move delete it
2598       bool isMove= tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx);
2599       if (isMove && SrcReg == DstReg) {
2600         if (li_->hasInterval(SrcReg)) {
2601           LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(SrcReg);
2602           // If def of this move instruction is dead, remove its live range
2603           // from the dstination register's live interval.
2604           if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2605             if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(RegInt, MI))
2606               ShortenDeadCopyLiveRange(RegInt, MI);
2607           }
2608         }
2609         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2610         mii = mbbi->erase(mii);
2611         ++numPeep;
2612       } else if (!isMove || !TurnCopyIntoImpDef(mii, mbb, DstReg, SrcReg)) {
2613         SmallSet<unsigned, 4> UniqueUses;
2614         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2615           const MachineOperand &mop = MI->getOperand(i);
2616           if (mop.isReg() && mop.getReg() &&
2617               TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
2618             unsigned reg = mop.getReg();
2619             // Multiple uses of reg by the same instruction. It should not
2620             // contribute to spill weight again.
2621             if (UniqueUses.count(reg) != 0)
2622               continue;
2623             LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(reg);
2624             RegInt.weight +=
2625               li_->getSpillWeight(mop.isDef(), mop.isUse(), loopDepth);
2626             UniqueUses.insert(reg);
2627           }
2628         }
2629         ++mii;
2630       }
2631     }
2632   }
2633
2634   for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
2635     LiveInterval &LI = *I->second;
2636     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
2637       // If the live interval length is essentially zero, i.e. in every live
2638       // range the use follows def immediately, it doesn't make sense to spill
2639       // it and hope it will be easier to allocate for this li.
2640       if (isZeroLengthInterval(&LI))
2641         LI.weight = HUGE_VALF;
2642       else {
2643         bool isLoad = false;
2644         SmallVector<LiveInterval*, 4> SpillIs;
2645         if (li_->isReMaterializable(LI, SpillIs, isLoad)) {
2646           // If all of the definitions of the interval are re-materializable,
2647           // it is a preferred candidate for spilling. If non of the defs are
2648           // loads, then it's potentially very cheap to re-materialize.
2649           // FIXME: this gets much more complicated once we support non-trivial
2650           // re-materialization.
2651           if (isLoad)
2652             LI.weight *= 0.9F;
2653           else
2654             LI.weight *= 0.5F;
2655         }
2656       }
2657
2658       // Slightly prefer live interval that has been assigned a preferred reg.
2659       if (LI.preference)
2660         LI.weight *= 1.01F;
2661
2662       // Divide the weight of the interval by its size.  This encourages 
2663       // spilling of intervals that are large and have few uses, and
2664       // discourages spilling of small intervals with many uses.
2665       LI.weight /= li_->getApproximateInstructionCount(LI) * InstrSlots::NUM;
2666     }
2667   }
2668
2669   DEBUG(dump());
2670   return true;
2671 }
2672
2673 /// print - Implement the dump method.
2674 void SimpleRegisterCoalescing::print(std::ostream &O, const Module* m) const {
2675    li_->print(O, m);
2676 }
2677
2678 RegisterCoalescer* llvm::createSimpleRegisterCoalescer() {
2679   return new SimpleRegisterCoalescing();
2680 }
2681
2682 // Make sure that anything that uses RegisterCoalescer pulls in this file...
2683 DEFINING_FILE_FOR(SimpleRegisterCoalescing)