lib/CodeGen/SplitKit.cpp

   1 //===---------- SplitKit.cpp - Toolkit for splitting live ranges ----------===//
   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 contains the SplitAnalysis class as well as mutator functions for
  11 // live range splitting.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "splitter"
  16 #include "SplitKit.h"
  17 #include "LiveRangeEdit.h"
  18 #include "VirtRegMap.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/CalcSpillWeights.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  25 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  26 #include "llvm/Support/Debug.h"
  27 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  30
  31 using namespace llvm;
  32
  33 static cl::opt<bool>
  34 AllowSplit("spiller-splits-edges",
  35            cl::desc("Allow critical edge splitting during spilling"));
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 //                                 Split Analysis
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 SplitAnalysis::SplitAnalysis(const MachineFunction &mf,
  42                              const LiveIntervals &lis,
  43                              const MachineLoopInfo &mli)
  44   : mf_(mf),
  45     lis_(lis),
  46     loops_(mli),
  47     tii_(*mf.getTarget().getInstrInfo()),
  48     curli_(0) {}
  49
  50 void SplitAnalysis::clear() {
  51   usingInstrs_.clear();
  52   usingBlocks_.clear();
  53   usingLoops_.clear();
  54   curli_ = 0;
  55 }
  56
  57 bool SplitAnalysis::canAnalyzeBranch(const MachineBasicBlock *MBB) {
  58   MachineBasicBlock *T, *F;
  59   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
  60   return !tii_.AnalyzeBranch(const_cast<MachineBasicBlock&>(*MBB), T, F, Cond);
  61 }
  62
  63 /// analyzeUses - Count instructions, basic blocks, and loops using curli.
  64 void SplitAnalysis::analyzeUses() {
  65   const MachineRegisterInfo &MRI = mf_.getRegInfo();
  66   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = MRI.reg_begin(curli_->reg);
  67        MachineInstr *MI = I.skipInstruction();) {
  68     if (MI->isDebugValue() || !usingInstrs_.insert(MI))
  69       continue;
  70     MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
  71     if (usingBlocks_[MBB]++)
  72       continue;
  73     for (MachineLoop *Loop = loops_.getLoopFor(MBB); Loop;
  74          Loop = Loop->getParentLoop())
  75       usingLoops_[Loop]++;
  76   }
  77   DEBUG(dbgs() << "  counted "
  78                << usingInstrs_.size() << " instrs, "
  79                << usingBlocks_.size() << " blocks, "
  80                << usingLoops_.size()  << " loops.\n");
  81 }
  82
  83 void SplitAnalysis::print(const BlockPtrSet &B, raw_ostream &OS) const {
  84   for (BlockPtrSet::const_iterator I = B.begin(), E = B.end(); I != E; ++I) {
  85     unsigned count = usingBlocks_.lookup(*I);
  86     OS << " BB#" << (*I)->getNumber();
  87     if (count)
  88       OS << '(' << count << ')';
  89   }
  90 }
  91
  92 // Get three sets of basic blocks surrounding a loop: Blocks inside the loop,
  93 // predecessor blocks, and exit blocks.
  94 void SplitAnalysis::getLoopBlocks(const MachineLoop *Loop, LoopBlocks &Blocks) {
  95   Blocks.clear();
  96
  97   // Blocks in the loop.
  98   Blocks.Loop.insert(Loop->block_begin(), Loop->block_end());
  99
 100   // Predecessor blocks.
 101   const MachineBasicBlock *Header = Loop->getHeader();
 102   for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator I = Header->pred_begin(),
 103        E = Header->pred_end(); I != E; ++I)
 104     if (!Blocks.Loop.count(*I))
 105       Blocks.Preds.insert(*I);
 106
 107   // Exit blocks.
 108   for (MachineLoop::block_iterator I = Loop->block_begin(),
 109        E = Loop->block_end(); I != E; ++I) {
 110     const MachineBasicBlock *MBB = *I;
 111     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
 112        SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
 113       if (!Blocks.Loop.count(*SI))
 114         Blocks.Exits.insert(*SI);
 115   }
 116 }
 117
 118 void SplitAnalysis::print(const LoopBlocks &B, raw_ostream &OS) const {
 119   OS << "Loop:";
 120   print(B.Loop, OS);
 121   OS << ", preds:";
 122   print(B.Preds, OS);
 123   OS << ", exits:";
 124   print(B.Exits, OS);
 125 }
 126
 127 /// analyzeLoopPeripheralUse - Return an enum describing how curli_ is used in
 128 /// and around the Loop.
 129 SplitAnalysis::LoopPeripheralUse SplitAnalysis::
 130 analyzeLoopPeripheralUse(const SplitAnalysis::LoopBlocks &Blocks) {
 131   LoopPeripheralUse use = ContainedInLoop;
 132   for (BlockCountMap::iterator I = usingBlocks_.begin(), E = usingBlocks_.end();
 133        I != E; ++I) {
 134     const MachineBasicBlock *MBB = I->first;
 135     // Is this a peripheral block?
 136     if (use < MultiPeripheral &&
 137         (Blocks.Preds.count(MBB) || Blocks.Exits.count(MBB))) {
 138       if (I->second > 1) use = MultiPeripheral;
 139       else               use = SinglePeripheral;
 140       continue;
 141     }
 142     // Is it a loop block?
 143     if (Blocks.Loop.count(MBB))
 144       continue;
 145     // It must be an unrelated block.
 146     DEBUG(dbgs() << ", outside: BB#" << MBB->getNumber());
 147     return OutsideLoop;
 148   }
 149   return use;
 150 }
 151
 152 /// getCriticalExits - It may be necessary to partially break critical edges
 153 /// leaving the loop if an exit block has predecessors from outside the loop
 154 /// periphery.
 155 void SplitAnalysis::getCriticalExits(const SplitAnalysis::LoopBlocks &Blocks,
 156                                      BlockPtrSet &CriticalExits) {
 157   CriticalExits.clear();
 158
 159   // A critical exit block has curli live-in, and has a predecessor that is not
 160   // in the loop nor a loop predecessor. For such an exit block, the edges
 161   // carrying the new variable must be moved to a new pre-exit block.
 162   for (BlockPtrSet::iterator I = Blocks.Exits.begin(), E = Blocks.Exits.end();
 163        I != E; ++I) {
 164     const MachineBasicBlock *Exit = *I;
 165     // A single-predecessor exit block is definitely not a critical edge.
 166     if (Exit->pred_size() == 1)
 167       continue;
 168     // This exit may not have curli live in at all. No need to split.
 169     if (!lis_.isLiveInToMBB(*curli_, Exit))
 170       continue;
 171     // Does this exit block have a predecessor that is not a loop block or loop
 172     // predecessor?
 173     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = Exit->pred_begin(),
 174          PE = Exit->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 175       const MachineBasicBlock *Pred = *PI;
 176       if (Blocks.Loop.count(Pred) || Blocks.Preds.count(Pred))
 177         continue;
 178       // This is a critical exit block, and we need to split the exit edge.
 179       CriticalExits.insert(Exit);
 180       break;
 181     }
 182   }
 183 }
 184
 185 void SplitAnalysis::getCriticalPreds(const SplitAnalysis::LoopBlocks &Blocks,
 186                                      BlockPtrSet &CriticalPreds) {
 187   CriticalPreds.clear();
 188
 189   // A critical predecessor block has curli live-out, and has a successor that
 190   // has curli live-in and is not in the loop nor a loop exit block. For such a
 191   // predecessor block, we must carry the value in both the 'inside' and
 192   // 'outside' registers.
 193   for (BlockPtrSet::iterator I = Blocks.Preds.begin(), E = Blocks.Preds.end();
 194        I != E; ++I) {
 195     const MachineBasicBlock *Pred = *I;
 196     // Definitely not a critical edge.
 197     if (Pred->succ_size() == 1)
 198       continue;
 199     // This block may not have curli live out at all if there is a PHI.
 200     if (!lis_.isLiveOutOfMBB(*curli_, Pred))
 201       continue;
 202     // Does this block have a successor outside the loop?
 203     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator SI = Pred->succ_begin(),
 204          SE = Pred->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
 205       const MachineBasicBlock *Succ = *SI;
 206       if (Blocks.Loop.count(Succ) || Blocks.Exits.count(Succ))
 207         continue;
 208       if (!lis_.isLiveInToMBB(*curli_, Succ))
 209         continue;
 210       // This is a critical predecessor block.
 211       CriticalPreds.insert(Pred);
 212       break;
 213     }
 214   }
 215 }
 216
 217 /// canSplitCriticalExits - Return true if it is possible to insert new exit
 218 /// blocks before the blocks in CriticalExits.
 219 bool
 220 SplitAnalysis::canSplitCriticalExits(const SplitAnalysis::LoopBlocks &Blocks,
 221                                      BlockPtrSet &CriticalExits) {
 222   // If we don't allow critical edge splitting, require no critical exits.
 223   if (!AllowSplit)
 224     return CriticalExits.empty();
 225
 226   for (BlockPtrSet::iterator I = CriticalExits.begin(), E = CriticalExits.end();
 227        I != E; ++I) {
 228     const MachineBasicBlock *Succ = *I;
 229     // We want to insert a new pre-exit MBB before Succ, and change all the
 230     // in-loop blocks to branch to the pre-exit instead of Succ.
 231     // Check that all the in-loop predecessors can be changed.
 232     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = Succ->pred_begin(),
 233          PE = Succ->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 234       const MachineBasicBlock *Pred = *PI;
 235       // The external predecessors won't be altered.
 236       if (!Blocks.Loop.count(Pred) && !Blocks.Preds.count(Pred))
 237         continue;
 238       if (!canAnalyzeBranch(Pred))
 239         return false;
 240     }
 241
 242     // If Succ's layout predecessor falls through, that too must be analyzable.
 243     // We need to insert the pre-exit block in the gap.
 244     MachineFunction::const_iterator MFI = Succ;
 245     if (MFI == mf_.begin())
 246       continue;
 247     if (!canAnalyzeBranch(--MFI))
 248       return false;
 249   }
 250   // No problems found.
 251   return true;
 252 }
 253
 254 void SplitAnalysis::analyze(const LiveInterval *li) {
 255   clear();
 256   curli_ = li;
 257   analyzeUses();
 258 }
 259
 260 const MachineLoop *SplitAnalysis::getBestSplitLoop() {
 261   assert(curli_ && "Call analyze() before getBestSplitLoop");
 262   if (usingLoops_.empty())
 263     return 0;
 264
 265   LoopPtrSet Loops;
 266   LoopBlocks Blocks;
 267   BlockPtrSet CriticalExits;
 268
 269   // We split around loops where curli is used outside the periphery.
 270   for (LoopCountMap::const_iterator I = usingLoops_.begin(),
 271        E = usingLoops_.end(); I != E; ++I) {
 272     const MachineLoop *Loop = I->first;
 273     getLoopBlocks(Loop, Blocks);
 274     DEBUG({ dbgs() << "  "; print(Blocks, dbgs()); });
 275
 276     switch(analyzeLoopPeripheralUse(Blocks)) {
 277     case OutsideLoop:
 278       break;
 279     case MultiPeripheral:
 280       // FIXME: We could split a live range with multiple uses in a peripheral
 281       // block and still make progress. However, it is possible that splitting
 282       // another live range will insert copies into a peripheral block, and
 283       // there is a small chance we can enter an infinity loop, inserting copies
 284       // forever.
 285       // For safety, stick to splitting live ranges with uses outside the
 286       // periphery.
 287       DEBUG(dbgs() << ": multiple peripheral uses\n");
 288       break;
 289     case ContainedInLoop:
 290       DEBUG(dbgs() << ": fully contained\n");
 291       continue;
 292     case SinglePeripheral:
 293       DEBUG(dbgs() << ": single peripheral use\n");
 294       continue;
 295     }
 296     // Will it be possible to split around this loop?
 297     getCriticalExits(Blocks, CriticalExits);
 298     DEBUG(dbgs() << ": " << CriticalExits.size() << " critical exits\n");
 299     if (!canSplitCriticalExits(Blocks, CriticalExits))
 300       continue;
 301     // This is a possible split.
 302     Loops.insert(Loop);
 303   }
 304
 305   DEBUG(dbgs() << "  getBestSplitLoop found " << Loops.size()
 306                << " candidate loops.\n");
 307
 308   if (Loops.empty())
 309     return 0;
 310
 311   // Pick the earliest loop.
 312   // FIXME: Are there other heuristics to consider?
 313   const MachineLoop *Best = 0;
 314   SlotIndex BestIdx;
 315   for (LoopPtrSet::const_iterator I = Loops.begin(), E = Loops.end(); I != E;
 316        ++I) {
 317     SlotIndex Idx = lis_.getMBBStartIdx((*I)->getHeader());
 318     if (!Best || Idx < BestIdx)
 319       Best = *I, BestIdx = Idx;
 320   }
 321   DEBUG(dbgs() << "  getBestSplitLoop found " << *Best);
 322   return Best;
 323 }
 324
 325 //===----------------------------------------------------------------------===//
 326 //                               LiveIntervalMap
 327 //===----------------------------------------------------------------------===//
 328
 329 // Work around the fact that the std::pair constructors are broken for pointer
 330 // pairs in some implementations. makeVV(x, 0) works.
 331 static inline std::pair<const VNInfo*, VNInfo*>
 332 makeVV(const VNInfo *a, VNInfo *b) {
 333   return std::make_pair(a, b);
 334 }
 335
 336 void LiveIntervalMap::reset(LiveInterval *li) {
 337   li_ = li;
 338   valueMap_.clear();
 339   liveOutCache_.clear();
 340 }
 341
 342 bool LiveIntervalMap::isComplexMapped(const VNInfo *ParentVNI) const {
 343   ValueMap::const_iterator i = valueMap_.find(ParentVNI);
 344   return i != valueMap_.end() && i->second == 0;
 345 }
 346
 347 // defValue - Introduce a li_ def for ParentVNI that could be later than
 348 // ParentVNI->def.
 349 VNInfo *LiveIntervalMap::defValue(const VNInfo *ParentVNI, SlotIndex Idx) {
 350   assert(li_ && "call reset first");
 351   assert(ParentVNI && "Mapping  NULL value");
 352   assert(Idx.isValid() && "Invalid SlotIndex");
 353   assert(parentli_.getVNInfoAt(Idx) == ParentVNI && "Bad ParentVNI");
 354
 355   // Create a new value.
 356   VNInfo *VNI = li_->getNextValue(Idx, 0, lis_.getVNInfoAllocator());
 357
 358   // Preserve the PHIDef bit.
 359   if (ParentVNI->isPHIDef() && Idx == ParentVNI->def)
 360     VNI->setIsPHIDef(true);
 361
 362   // Use insert for lookup, so we can add missing values with a second lookup.
 363   std::pair<ValueMap::iterator,bool> InsP =
 364     valueMap_.insert(makeVV(ParentVNI, Idx == ParentVNI->def ? VNI : 0));
 365
 366   // This is now a complex def. Mark with a NULL in valueMap.
 367   if (!InsP.second)
 368     InsP.first->second = 0;
 369
 370   return VNI;
 371 }
 372
 373
 374 // mapValue - Find the mapped value for ParentVNI at Idx.
 375 // Potentially create phi-def values.
 376 VNInfo *LiveIntervalMap::mapValue(const VNInfo *ParentVNI, SlotIndex Idx,
 377                                   bool *simple) {
 378   assert(li_ && "call reset first");
 379   assert(ParentVNI && "Mapping  NULL value");
 380   assert(Idx.isValid() && "Invalid SlotIndex");
 381   assert(parentli_.getVNInfoAt(Idx) == ParentVNI && "Bad ParentVNI");
 382
 383   // Use insert for lookup, so we can add missing values with a second lookup.
 384   std::pair<ValueMap::iterator,bool> InsP =
 385     valueMap_.insert(makeVV(ParentVNI, 0));
 386
 387   // This was an unknown value. Create a simple mapping.
 388   if (InsP.second) {
 389     if (simple) *simple = true;
 390     return InsP.first->second = li_->createValueCopy(ParentVNI,
 391                                                      lis_.getVNInfoAllocator());
 392   }
 393
 394   // This was a simple mapped value.
 395   if (InsP.first->second) {
 396     if (simple) *simple = true;
 397     return InsP.first->second;
 398   }
 399
 400   // This is a complex mapped value. There may be multiple defs, and we may need
 401   // to create phi-defs.
 402   if (simple) *simple = false;
 403   MachineBasicBlock *IdxMBB = lis_.getMBBFromIndex(Idx);
 404   assert(IdxMBB && "No MBB at Idx");
 405
 406   // Is there a def in the same MBB we can extend?
 407   if (VNInfo *VNI = extendTo(IdxMBB, Idx))
 408     return VNI;
 409
 410   // Now for the fun part. We know that ParentVNI potentially has multiple defs,
 411   // and we may need to create even more phi-defs to preserve VNInfo SSA form.
 412   // Perform a search for all predecessor blocks where we know the dominating
 413   // VNInfo. Insert phi-def VNInfos along the path back to IdxMBB.
 414   DEBUG(dbgs() << "\n  Reaching defs for BB#" << IdxMBB->getNumber()
 415                << " at " << Idx << " in " << *li_ << '\n');
 416
 417   // Blocks where li_ should be live-in.
 418   SmallVector<MachineDomTreeNode*, 16> LiveIn;
 419   LiveIn.push_back(mdt_[IdxMBB]);
 420
 421   // Using liveOutCache_ as a visited set, perform a BFS for all reaching defs.
 422   for (unsigned i = 0; i != LiveIn.size(); ++i) {
 423     MachineBasicBlock *MBB = LiveIn[i]->getBlock();
 424     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 425            PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 426        MachineBasicBlock *Pred = *PI;
 427        // Is this a known live-out block?
 428        std::pair<LiveOutMap::iterator,bool> LOIP =
 429          liveOutCache_.insert(std::make_pair(Pred, LiveOutPair()));
 430        // Yes, we have been here before.
 431        if (!LOIP.second) {
 432          DEBUG(if (VNInfo *VNI = LOIP.first->second.first)
 433                  dbgs() << "    known valno #" << VNI->id
 434                         << " at BB#" << Pred->getNumber() << '\n');
 435          continue;
 436        }
 437
 438        // Does Pred provide a live-out value?
 439        SlotIndex Last = lis_.getMBBEndIdx(Pred).getPrevSlot();
 440        if (VNInfo *VNI = extendTo(Pred, Last)) {
 441          MachineBasicBlock *DefMBB = lis_.getMBBFromIndex(VNI->def);
 442          DEBUG(dbgs() << "    found valno #" << VNI->id
 443                       << " from BB#" << DefMBB->getNumber()
 444                       << " at BB#" << Pred->getNumber() << '\n');
 445          LiveOutPair &LOP = LOIP.first->second;
 446          LOP.first = VNI;
 447          LOP.second = mdt_[DefMBB];
 448          continue;
 449        }
 450        // No, we need a live-in value for Pred as well
 451        if (Pred != IdxMBB)
 452          LiveIn.push_back(mdt_[Pred]);
 453     }
 454   }
 455
 456   // We may need to add phi-def values to preserve the SSA form.
 457   // This is essentially the same iterative algorithm that SSAUpdater uses,
 458   // except we already have a dominator tree, so we don't have to recompute it.
 459   VNInfo *IdxVNI = 0;
 460   unsigned Changes;
 461   do {
 462     Changes = 0;
 463     DEBUG(dbgs() << "  Iterating over " << LiveIn.size() << " blocks.\n");
 464     // Propagate live-out values down the dominator tree, inserting phi-defs when
 465     // necessary. Since LiveIn was created by a BFS, going backwards makes it more
 466     // likely for us to visit immediate dominators before their children.
 467     for (unsigned i = LiveIn.size(); i; --i) {
 468       MachineDomTreeNode *Node = LiveIn[i-1];
 469       MachineBasicBlock *MBB = Node->getBlock();
 470       MachineDomTreeNode *IDom = Node->getIDom();
 471       LiveOutPair IDomValue;
 472       // We need a live-in value to a block with no immediate dominator?
 473       // This is probably an unreachable block that has survived somehow.
 474       bool needPHI = !IDom;
 475
 476       // Get the IDom live-out value.
 477       if (!needPHI) {
 478         LiveOutMap::iterator I = liveOutCache_.find(IDom->getBlock());
 479         if (I != liveOutCache_.end())
 480           IDomValue = I->second;
 481         else
 482           // If IDom is outside our set of live-out blocks, there must be new
 483           // defs, and we need a phi-def here.
 484           needPHI = true;
 485       }
 486
 487       // IDom dominates all of our predecessors, but it may not be the immediate
 488       // dominator. Check if any of them have live-out values that are properly
 489       // dominated by IDom. If so, we need a phi-def here.
 490       if (!needPHI) {
 491         for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 492                PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 493           LiveOutPair Value = liveOutCache_[*PI];
 494           if (!Value.first || Value.first == IDomValue.first)
 495             continue;
 496           // This predecessor is carrying something other than IDomValue.
 497           // It could be because IDomValue hasn't propagated yet, or it could be
 498           // because MBB is in the dominance frontier of that value.
 499           if (mdt_.dominates(IDom, Value.second)) {
 500             needPHI = true;
 501             break;
 502           }
 503         }
 504       }
 505
 506       // Create a phi-def if required.
 507       if (needPHI) {
 508         ++Changes;
 509         SlotIndex Start = lis_.getMBBStartIdx(MBB);
 510         VNInfo *VNI = li_->getNextValue(Start, 0, lis_.getVNInfoAllocator());
 511         VNI->setIsPHIDef(true);
 512         DEBUG(dbgs() << "    - BB#" << MBB->getNumber()
 513                      << " phi-def #" << VNI->id << " at " << Start << '\n');
 514         // We no longer need li_ to be live-in.
 515         LiveIn.erase(LiveIn.begin()+(i-1));
 516         // Blocks in LiveIn are either IdxMBB, or have a value live-through.
 517         if (MBB == IdxMBB)
 518           IdxVNI = VNI;
 519         // Check if we need to update live-out info.
 520         LiveOutMap::iterator I = liveOutCache_.find(MBB);
 521         if (I == liveOutCache_.end() || I->second.second == Node) {
 522           // We already have a live-out defined in MBB, so this must be IdxMBB.
 523           assert(MBB == IdxMBB && "Adding phi-def to known live-out");
 524           li_->addRange(LiveRange(Start, Idx.getNextSlot(), VNI));
 525         } else {
 526           // This phi-def is also live-out, so color the whole block.
 527           li_->addRange(LiveRange(Start, lis_.getMBBEndIdx(MBB), VNI));
 528           I->second = LiveOutPair(VNI, Node);
 529         }
 530       } else if (IDomValue.first) {
 531         // No phi-def here. Remember incoming value for IdxMBB.
 532         if (MBB == IdxMBB)
 533           IdxVNI = IDomValue.first;
 534         // Propagate IDomValue if needed:
 535         // MBB is live-out and doesn't define its own value.
 536         LiveOutMap::iterator I = liveOutCache_.find(MBB);
 537         if (I != liveOutCache_.end() && I->second.second != Node &&
 538             I->second.first != IDomValue.first) {
 539           ++Changes;
 540           I->second = IDomValue;
 541           DEBUG(dbgs() << "    - BB#" << MBB->getNumber()
 542                        << " idom valno #" << IDomValue.first->id
 543                        << " from BB#" << IDom->getBlock()->getNumber() << '\n');
 544         }
 545       }
 546     }
 547     DEBUG(dbgs() << "  - made " << Changes << " changes.\n");
 548   } while (Changes);
 549
 550   assert(IdxVNI && "Didn't find value for Idx");
 551
 552 #ifndef NDEBUG
 553   // Check the liveOutCache_ invariants.
 554   for (LiveOutMap::iterator I = liveOutCache_.begin(), E = liveOutCache_.end();
 555          I != E; ++I) {
 556     assert(I->first && "Null MBB entry in cache");
 557     assert(I->second.first && "Null VNInfo in cache");
 558     assert(I->second.second && "Null DomTreeNode in cache");
 559     if (I->second.second->getBlock() == I->first)
 560       continue;
 561     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = I->first->pred_begin(),
 562            PE = I->first->pred_end(); PI != PE; ++PI)
 563       assert(liveOutCache_.lookup(*PI) == I->second && "Bad invariant");
 564   }
 565 #endif
 566
 567   // Since we went through the trouble of a full BFS visiting all reaching defs,
 568   // the values in LiveIn are now accurate. No more phi-defs are needed
 569   // for these blocks, so we can color the live ranges.
 570   // This makes the next mapValue call much faster.
 571   for (unsigned i = 0, e = LiveIn.size(); i != e; ++i) {
 572     MachineBasicBlock *MBB = LiveIn[i]->getBlock();
 573     SlotIndex Start = lis_.getMBBStartIdx(MBB);
 574     if (MBB == IdxMBB) {
 575       li_->addRange(LiveRange(Start, Idx.getNextSlot(), IdxVNI));
 576       continue;
 577     }
 578     // Anything in LiveIn other than IdxMBB is live-through.
 579     VNInfo *VNI = liveOutCache_.lookup(MBB).first;
 580     assert(VNI && "Missing block value");
 581     li_->addRange(LiveRange(Start, lis_.getMBBEndIdx(MBB), VNI));
 582   }
 583
 584   return IdxVNI;
 585 }
 586
 587 // extendTo - Find the last li_ value defined in MBB at or before Idx. The
 588 // parentli_ is assumed to be live at Idx. Extend the live range to Idx.
 589 // Return the found VNInfo, or NULL.
 590 VNInfo *LiveIntervalMap::extendTo(const MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx) {
 591   assert(li_ && "call reset first");
 592   LiveInterval::iterator I = std::upper_bound(li_->begin(), li_->end(), Idx);
 593   if (I == li_->begin())
 594     return 0;
 595   --I;
 596   if (I->end <= lis_.getMBBStartIdx(MBB))
 597     return 0;
 598   if (I->end <= Idx)
 599     I->end = Idx.getNextSlot();
 600   return I->valno;
 601 }
 602
 603 // addSimpleRange - Add a simple range from parentli_ to li_.
 604 // ParentVNI must be live in the [Start;End) interval.
 605 void LiveIntervalMap::addSimpleRange(SlotIndex Start, SlotIndex End,
 606                                      const VNInfo *ParentVNI) {
 607   assert(li_ && "call reset first");
 608   bool simple;
 609   VNInfo *VNI = mapValue(ParentVNI, Start, &simple);
 610   // A simple mapping is easy.
 611   if (simple) {
 612     li_->addRange(LiveRange(Start, End, VNI));
 613     return;
 614   }
 615
 616   // ParentVNI is a complex value. We must map per MBB.
 617   MachineFunction::iterator MBB = lis_.getMBBFromIndex(Start);
 618   MachineFunction::iterator MBBE = lis_.getMBBFromIndex(End.getPrevSlot());
 619
 620   if (MBB == MBBE) {
 621     li_->addRange(LiveRange(Start, End, VNI));
 622     return;
 623   }
 624
 625   // First block.
 626   li_->addRange(LiveRange(Start, lis_.getMBBEndIdx(MBB), VNI));
 627
 628   // Run sequence of full blocks.
 629   for (++MBB; MBB != MBBE; ++MBB) {
 630     Start = lis_.getMBBStartIdx(MBB);
 631     li_->addRange(LiveRange(Start, lis_.getMBBEndIdx(MBB),
 632                             mapValue(ParentVNI, Start)));
 633   }
 634
 635   // Final block.
 636   Start = lis_.getMBBStartIdx(MBB);
 637   if (Start != End)
 638     li_->addRange(LiveRange(Start, End, mapValue(ParentVNI, Start)));
 639 }
 640
 641 /// addRange - Add live ranges to li_ where [Start;End) intersects parentli_.
 642 /// All needed values whose def is not inside [Start;End) must be defined
 643 /// beforehand so mapValue will work.
 644 void LiveIntervalMap::addRange(SlotIndex Start, SlotIndex End) {
 645   assert(li_ && "call reset first");
 646   LiveInterval::const_iterator B = parentli_.begin(), E = parentli_.end();
 647   LiveInterval::const_iterator I = std::lower_bound(B, E, Start);
 648
 649   // Check if --I begins before Start and overlaps.
 650   if (I != B) {
 651     --I;
 652     if (I->end > Start)
 653       addSimpleRange(Start, std::min(End, I->end), I->valno);
 654     ++I;
 655   }
 656
 657   // The remaining ranges begin after Start.
 658   for (;I != E && I->start < End; ++I)
 659     addSimpleRange(I->start, std::min(End, I->end), I->valno);
 660 }
 661
 662 VNInfo *LiveIntervalMap::defByCopy(const VNInfo *ParentVNI,
 663                                    MachineBasicBlock &MBB,
 664                                    MachineBasicBlock::iterator I) {
 665   const TargetInstrDesc &TID = MBB.getParent()->getTarget().getInstrInfo()->
 666     get(TargetOpcode::COPY);
 667   MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, I, DebugLoc(), TID, li_->reg)
 668     .addReg(parentli_.reg);
 669   SlotIndex DefIdx = lis_.InsertMachineInstrInMaps(MI).getDefIndex();
 670   VNInfo *VNI = defValue(ParentVNI, DefIdx);
 671   VNI->setCopy(MI);
 672   li_->addRange(LiveRange(DefIdx, DefIdx.getNextSlot(), VNI));
 673   return VNI;
 674 }
 675
 676 //===----------------------------------------------------------------------===//
 677 //                               Split Editor
 678 //===----------------------------------------------------------------------===//
 679
 680 /// Create a new SplitEditor for editing the LiveInterval analyzed by SA.
 681 SplitEditor::SplitEditor(SplitAnalysis &sa,
 682                          LiveIntervals &lis,
 683                          VirtRegMap &vrm,
 684                          MachineDominatorTree &mdt,
 685                          LiveRangeEdit &edit)
 686   : sa_(sa), lis_(lis), vrm_(vrm),
 687     mri_(vrm.getMachineFunction().getRegInfo()),
 688     tii_(*vrm.getMachineFunction().getTarget().getInstrInfo()),
 689     edit_(edit),
 690     dupli_(lis_, mdt, edit.getParent()),
 691     openli_(lis_, mdt, edit.getParent())
 692 {
 693 }
 694
 695 bool SplitEditor::intervalsLiveAt(SlotIndex Idx) const {
 696   for (LiveRangeEdit::iterator I = edit_.begin(), E = edit_.end(); I != E; ++I)
 697     if (*I != dupli_.getLI() && (*I)->liveAt(Idx))
 698       return true;
 699   return false;
 700 }
 701
 702 /// Create a new virtual register and live interval.
 703 void SplitEditor::openIntv() {
 704   assert(!openli_.getLI() && "Previous LI not closed before openIntv");
 705
 706   if (!dupli_.getLI())
 707     dupli_.reset(&edit_.create(mri_, lis_, vrm_));
 708
 709   openli_.reset(&edit_.create(mri_, lis_, vrm_));
 710 }
 711
 712 /// enterIntvBefore - Enter openli before the instruction at Idx. If curli is
 713 /// not live before Idx, a COPY is not inserted.
 714 void SplitEditor::enterIntvBefore(SlotIndex Idx) {
 715   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before enterIntvBefore");
 716   DEBUG(dbgs() << "    enterIntvBefore " << Idx);
 717   VNInfo *ParentVNI = edit_.getParent().getVNInfoAt(Idx.getUseIndex());
 718   if (!ParentVNI) {
 719     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 720     return;
 721   }
 722   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id);
 723   truncatedValues.insert(ParentVNI);
 724   MachineInstr *MI = lis_.getInstructionFromIndex(Idx);
 725   assert(MI && "enterIntvBefore called with invalid index");
 726   VNInfo *VNI = openli_.defByCopy(ParentVNI, *MI->getParent(), MI);
 727   openli_.getLI()->addRange(LiveRange(VNI->def, Idx.getDefIndex(), VNI));
 728   DEBUG(dbgs() << ": " << *openli_.getLI() << '\n');
 729 }
 730
 731 /// enterIntvAtEnd - Enter openli at the end of MBB.
 732 void SplitEditor::enterIntvAtEnd(MachineBasicBlock &MBB) {
 733   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before enterIntvAtEnd");
 734   SlotIndex End = lis_.getMBBEndIdx(&MBB);
 735   DEBUG(dbgs() << "    enterIntvAtEnd BB#" << MBB.getNumber() << ", " << End);
 736   VNInfo *ParentVNI = edit_.getParent().getVNInfoAt(End.getPrevSlot());
 737   if (!ParentVNI) {
 738     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 739     return;
 740   }
 741   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id);
 742   truncatedValues.insert(ParentVNI);
 743   VNInfo *VNI = openli_.defByCopy(ParentVNI, MBB, MBB.getFirstTerminator());
 744   // Make sure openli is live out of MBB.
 745   openli_.getLI()->addRange(LiveRange(VNI->def, End, VNI));
 746   DEBUG(dbgs() << ": " << *openli_.getLI() << '\n');
 747 }
 748
 749 /// useIntv - indicate that all instructions in MBB should use openli.
 750 void SplitEditor::useIntv(const MachineBasicBlock &MBB) {
 751   useIntv(lis_.getMBBStartIdx(&MBB), lis_.getMBBEndIdx(&MBB));
 752 }
 753
 754 void SplitEditor::useIntv(SlotIndex Start, SlotIndex End) {
 755   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before useIntv");
 756   openli_.addRange(Start, End);
 757   DEBUG(dbgs() << "    use [" << Start << ';' << End << "): "
 758                << *openli_.getLI() << '\n');
 759 }
 760
 761 /// leaveIntvAfter - Leave openli after the instruction at Idx.
 762 void SplitEditor::leaveIntvAfter(SlotIndex Idx) {
 763   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before leaveIntvAfter");
 764   DEBUG(dbgs() << "    leaveIntvAfter " << Idx);
 765
 766   // The interval must be live beyond the instruction at Idx.
 767   VNInfo *ParentVNI = edit_.getParent().getVNInfoAt(Idx.getBoundaryIndex());
 768   if (!ParentVNI) {
 769     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 770     return;
 771   }
 772   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id);
 773
 774   MachineBasicBlock::iterator MII = lis_.getInstructionFromIndex(Idx);
 775   MachineBasicBlock *MBB = MII->getParent();
 776   VNInfo *VNI = dupli_.defByCopy(ParentVNI, *MBB, llvm::next(MII));
 777
 778   // Finally we must make sure that openli is properly extended from Idx to the
 779   // new copy.
 780   openli_.addSimpleRange(Idx.getBoundaryIndex(), VNI->def, ParentVNI);
 781   DEBUG(dbgs() << ": " << *openli_.getLI() << '\n');
 782 }
 783
 784 /// leaveIntvAtTop - Leave the interval at the top of MBB.
 785 /// Currently, only one value can leave the interval.
 786 void SplitEditor::leaveIntvAtTop(MachineBasicBlock &MBB) {
 787   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before leaveIntvAtTop");
 788   SlotIndex Start = lis_.getMBBStartIdx(&MBB);
 789   DEBUG(dbgs() << "    leaveIntvAtTop BB#" << MBB.getNumber() << ", " << Start);
 790
 791   VNInfo *ParentVNI = edit_.getParent().getVNInfoAt(Start);
 792   if (!ParentVNI) {
 793     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 794     return;
 795   }
 796
 797   // We are going to insert a back copy, so we must have a dupli_.
 798   VNInfo *VNI = dupli_.defByCopy(ParentVNI, MBB,
 799                                  MBB.SkipPHIsAndLabels(MBB.begin()));
 800
 801   // Finally we must make sure that openli is properly extended from Start to
 802   // the new copy.
 803   openli_.addSimpleRange(Start, VNI->def, ParentVNI);
 804   DEBUG(dbgs() << ": " << *openli_.getLI() << '\n');
 805 }
 806
 807 /// closeIntv - Indicate that we are done editing the currently open
 808 /// LiveInterval, and ranges can be trimmed.
 809 void SplitEditor::closeIntv() {
 810   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before closeIntv");
 811
 812   DEBUG(dbgs() << "    closeIntv cleaning up\n");
 813   DEBUG(dbgs() << "    open " << *openli_.getLI() << '\n');
 814   openli_.reset(0);
 815 }
 816
 817 /// rewrite - Rewrite all uses of reg to use the new registers.
 818 void SplitEditor::rewrite(unsigned reg) {
 819   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_.reg_begin(reg),
 820        RE = mri_.reg_end(); RI != RE;) {
 821     MachineOperand &MO = RI.getOperand();
 822     unsigned OpNum = RI.getOperandNo();
 823     MachineInstr *MI = MO.getParent();
 824     ++RI;
 825     if (MI->isDebugValue()) {
 826       DEBUG(dbgs() << "Zapping " << *MI);
 827       // FIXME: We can do much better with debug values.
 828       MO.setReg(0);
 829       continue;
 830     }
 831     SlotIndex Idx = lis_.getInstructionIndex(MI);
 832     Idx = MO.isUse() ? Idx.getUseIndex() : Idx.getDefIndex();
 833     LiveInterval *LI = 0;
 834     for (LiveRangeEdit::iterator I = edit_.begin(), E = edit_.end(); I != E;
 835          ++I) {
 836       LiveInterval *testli = *I;
 837       if (testli->liveAt(Idx)) {
 838         LI = testli;
 839         break;
 840       }
 841     }
 842     DEBUG(dbgs() << "  rewr BB#" << MI->getParent()->getNumber() << '\t'<< Idx);
 843     assert(LI && "No register was live at use");
 844     MO.setReg(LI->reg);
 845     if (MO.isUse() && !MI->isRegTiedToDefOperand(OpNum))
 846       MO.setIsKill(LI->killedAt(Idx.getDefIndex()));
 847     DEBUG(dbgs() << '\t' << *MI);
 848   }
 849 }
 850
 851 void
 852 SplitEditor::addTruncSimpleRange(SlotIndex Start, SlotIndex End, VNInfo *VNI) {
 853   // Build vector of iterator pairs from the intervals.
 854   typedef std::pair<LiveInterval::const_iterator,
 855                     LiveInterval::const_iterator> IIPair;
 856   SmallVector<IIPair, 8> Iters;
 857   for (LiveRangeEdit::iterator LI = edit_.begin(), LE = edit_.end(); LI != LE;
 858        ++LI) {
 859     if (*LI == dupli_.getLI())
 860       continue;
 861     LiveInterval::const_iterator I = (*LI)->find(Start);
 862     LiveInterval::const_iterator E = (*LI)->end();
 863     if (I != E)
 864       Iters.push_back(std::make_pair(I, E));
 865   }
 866
 867   SlotIndex sidx = Start;
 868   // Break [Start;End) into segments that don't overlap any intervals.
 869   for (;;) {
 870     SlotIndex next = sidx, eidx = End;
 871     // Find overlapping intervals.
 872     for (unsigned i = 0; i != Iters.size() && sidx < eidx; ++i) {
 873       LiveInterval::const_iterator I = Iters[i].first;
 874       // Interval I is overlapping [sidx;eidx). Trim sidx.
 875       if (I->start <= sidx) {
 876         sidx = I->end;
 877         // Move to the next run, remove iters when all are consumed.
 878         I = ++Iters[i].first;
 879         if (I == Iters[i].second) {
 880           Iters.erase(Iters.begin() + i);
 881           --i;
 882           continue;
 883         }
 884       }
 885       // Trim eidx too if needed.
 886       if (I->start >= eidx)
 887         continue;
 888       eidx = I->start;
 889       next = I->end;
 890     }
 891     // Now, [sidx;eidx) doesn't overlap anything in intervals_.
 892     if (sidx < eidx)
 893       dupli_.addSimpleRange(sidx, eidx, VNI);
 894     // If the interval end was truncated, we can try again from next.
 895     if (next <= sidx)
 896       break;
 897     sidx = next;
 898   }
 899 }
 900
 901 void SplitEditor::computeRemainder() {
 902   // First we need to fill in the live ranges in dupli.
 903   // If values were redefined, we need a full recoloring with SSA update.
 904   // If values were truncated, we only need to truncate the ranges.
 905   // If values were partially rematted, we should shrink to uses.
 906   // If values were fully rematted, they should be omitted.
 907   // FIXME: If a single value is redefined, just move the def and truncate.
 908   LiveInterval &parent = edit_.getParent();
 909
 910   // Values that are fully contained in the split intervals.
 911   SmallPtrSet<const VNInfo*, 8> deadValues;
 912   // Map all curli values that should have live defs in dupli.
 913   for (LiveInterval::const_vni_iterator I = parent.vni_begin(),
 914        E = parent.vni_end(); I != E; ++I) {
 915     const VNInfo *VNI = *I;
 916     // Don't transfer unused values to the new intervals.
 917     if (VNI->isUnused())
 918       continue;
 919     // Original def is contained in the split intervals.
 920     if (intervalsLiveAt(VNI->def)) {
 921       // Did this value escape?
 922       if (dupli_.isMapped(VNI))
 923         truncatedValues.insert(VNI);
 924       else
 925         deadValues.insert(VNI);
 926       continue;
 927     }
 928     // Add minimal live range at the definition.
 929     VNInfo *DVNI = dupli_.defValue(VNI, VNI->def);
 930     dupli_.getLI()->addRange(LiveRange(VNI->def, VNI->def.getNextSlot(), DVNI));
 931   }
 932
 933   // Add all ranges to dupli.
 934   for (LiveInterval::const_iterator I = parent.begin(), E = parent.end();
 935        I != E; ++I) {
 936     const LiveRange &LR = *I;
 937     if (truncatedValues.count(LR.valno)) {
 938       // recolor after removing intervals_.
 939       addTruncSimpleRange(LR.start, LR.end, LR.valno);
 940     } else if (!deadValues.count(LR.valno)) {
 941       // recolor without truncation.
 942       dupli_.addSimpleRange(LR.start, LR.end, LR.valno);
 943     }
 944   }
 945
 946   // Extend dupli_ to be live out of any critical loop predecessors.
 947   // This means we have multiple registers live out of those blocks.
 948   // The alternative would be to split the critical edges.
 949   if (criticalPreds_.empty())
 950     return;
 951   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::iterator I = criticalPreds_.begin(),
 952        E = criticalPreds_.end(); I != E; ++I)
 953      dupli_.extendTo(*I, lis_.getMBBEndIdx(*I).getPrevSlot());
 954    criticalPreds_.clear();
 955 }
 956
 957 void SplitEditor::finish() {
 958   assert(!openli_.getLI() && "Previous LI not closed before rewrite");
 959   assert(dupli_.getLI() && "No dupli for rewrite. Noop spilt?");
 960
 961   // Complete dupli liveness.
 962   computeRemainder();
 963
 964   // Get rid of unused values and set phi-kill flags.
 965   for (LiveRangeEdit::iterator I = edit_.begin(), E = edit_.end(); I != E; ++I)
 966     (*I)->RenumberValues(lis_);
 967
 968   // Rewrite instructions.
 969   rewrite(edit_.getReg());
 970
 971   // Now check if any registers were separated into multiple components.
 972   ConnectedVNInfoEqClasses ConEQ(lis_);
 973   for (unsigned i = 0, e = edit_.size(); i != e; ++i) {
 974     // Don't use iterators, they are invalidated by create() below.
 975     LiveInterval *li = edit_.get(i);
 976     unsigned NumComp = ConEQ.Classify(li);
 977     if (NumComp <= 1)
 978       continue;
 979     DEBUG(dbgs() << "  " << NumComp << " components: " << *li << '\n');
 980     SmallVector<LiveInterval*, 8> dups;
 981     dups.push_back(li);
 982     for (unsigned i = 1; i != NumComp; ++i)
 983       dups.push_back(&edit_.create(mri_, lis_, vrm_));
 984     ConEQ.Distribute(&dups[0]);
 985     // Rewrite uses to the new regs.
 986     rewrite(li->reg);
 987   }
 988
 989   // Calculate spill weight and allocation hints for new intervals.
 990   VirtRegAuxInfo vrai(vrm_.getMachineFunction(), lis_, sa_.loops_);
 991   for (LiveRangeEdit::iterator I = edit_.begin(), E = edit_.end(); I != E; ++I){
 992     LiveInterval &li = **I;
 993     vrai.CalculateRegClass(li.reg);
 994     vrai.CalculateWeightAndHint(li);
 995     DEBUG(dbgs() << "  new interval " << mri_.getRegClass(li.reg)->getName()
 996                  << ":" << li << '\n');
 997   }
 998 }
 999
1000
1001 //===----------------------------------------------------------------------===//
1002 //                               Loop Splitting
1003 //===----------------------------------------------------------------------===//
1004
1005 void SplitEditor::splitAroundLoop(const MachineLoop *Loop) {
1006   SplitAnalysis::LoopBlocks Blocks;
1007   sa_.getLoopBlocks(Loop, Blocks);
1008
1009   DEBUG({
1010     dbgs() << "  splitAround"; sa_.print(Blocks, dbgs()); dbgs() << '\n';
1011   });
1012
1013   // Break critical edges as needed.
1014   SplitAnalysis::BlockPtrSet CriticalExits;
1015   sa_.getCriticalExits(Blocks, CriticalExits);
1016   assert(CriticalExits.empty() && "Cannot break critical exits yet");
1017
1018   // Get critical predecessors so computeRemainder can deal with them.
1019   sa_.getCriticalPreds(Blocks, criticalPreds_);
1020
1021   // Create new live interval for the loop.
1022   openIntv();
1023
1024   // Insert copies in the predecessors.
1025   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::iterator I = Blocks.Preds.begin(),
1026        E = Blocks.Preds.end(); I != E; ++I) {
1027     MachineBasicBlock &MBB = const_cast<MachineBasicBlock&>(**I);
1028     enterIntvAtEnd(MBB);
1029   }
1030
1031   // Switch all loop blocks.
1032   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::iterator I = Blocks.Loop.begin(),
1033        E = Blocks.Loop.end(); I != E; ++I)
1034      useIntv(**I);
1035
1036   // Insert back copies in the exit blocks.
1037   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::iterator I = Blocks.Exits.begin(),
1038        E = Blocks.Exits.end(); I != E; ++I) {
1039     MachineBasicBlock &MBB = const_cast<MachineBasicBlock&>(**I);
1040     leaveIntvAtTop(MBB);
1041   }
1042
1043   // Done.
1044   closeIntv();
1045   finish();
1046 }
1047
1048
1049 //===----------------------------------------------------------------------===//
1050 //                            Single Block Splitting
1051 //===----------------------------------------------------------------------===//
1052
1053 /// getMultiUseBlocks - if curli has more than one use in a basic block, it
1054 /// may be an advantage to split curli for the duration of the block.
1055 bool SplitAnalysis::getMultiUseBlocks(BlockPtrSet &Blocks) {
1056   // If curli is local to one block, there is no point to splitting it.
1057   if (usingBlocks_.size() <= 1)
1058     return false;
1059   // Add blocks with multiple uses.
1060   for (BlockCountMap::iterator I = usingBlocks_.begin(), E = usingBlocks_.end();
1061        I != E; ++I)
1062     switch (I->second) {
1063     case 0:
1064     case 1:
1065       continue;
1066     case 2: {
1067       // When there are only two uses and curli is both live in and live out,
1068       // we don't really win anything by isolating the block since we would be
1069       // inserting two copies.
1070       // The remaing register would still have two uses in the block. (Unless it
1071       // separates into disconnected components).
1072       if (lis_.isLiveInToMBB(*curli_, I->first) &&
1073           lis_.isLiveOutOfMBB(*curli_, I->first))
1074         continue;
1075     } // Fall through.
1076     default:
1077       Blocks.insert(I->first);
1078     }
1079   return !Blocks.empty();
1080 }
1081
1082 /// splitSingleBlocks - Split curli into a separate live interval inside each
1083 /// basic block in Blocks.
1084 void SplitEditor::splitSingleBlocks(const SplitAnalysis::BlockPtrSet &Blocks) {
1085   DEBUG(dbgs() << "  splitSingleBlocks for " << Blocks.size() << " blocks.\n");
1086   // Determine the first and last instruction using curli in each block.
1087   typedef std::pair<SlotIndex,SlotIndex> IndexPair;
1088   typedef DenseMap<const MachineBasicBlock*,IndexPair> IndexPairMap;
1089   IndexPairMap MBBRange;
1090   for (SplitAnalysis::InstrPtrSet::const_iterator I = sa_.usingInstrs_.begin(),
1091        E = sa_.usingInstrs_.end(); I != E; ++I) {
1092     const MachineBasicBlock *MBB = (*I)->getParent();
1093     if (!Blocks.count(MBB))
1094       continue;
1095     SlotIndex Idx = lis_.getInstructionIndex(*I);
1096     DEBUG(dbgs() << "  BB#" << MBB->getNumber() << '\t' << Idx << '\t' << **I);
1097     IndexPair &IP = MBBRange[MBB];
1098     if (!IP.first.isValid() || Idx < IP.first)
1099       IP.first = Idx;
1100     if (!IP.second.isValid() || Idx > IP.second)
1101       IP.second = Idx;
1102   }
1103
1104   // Create a new interval for each block.
1105   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::const_iterator I = Blocks.begin(),
1106        E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
1107     IndexPair &IP = MBBRange[*I];
1108     DEBUG(dbgs() << "  splitting for BB#" << (*I)->getNumber() << ": ["
1109                  << IP.first << ';' << IP.second << ")\n");
1110     assert(IP.first.isValid() && IP.second.isValid());
1111
1112     openIntv();
1113     enterIntvBefore(IP.first);
1114     useIntv(IP.first.getBaseIndex(), IP.second.getBoundaryIndex());
1115     leaveIntvAfter(IP.second);
1116     closeIntv();
1117   }
1118   finish();
1119 }
1120
1121
1122 //===----------------------------------------------------------------------===//
1123 //                            Sub Block Splitting
1124 //===----------------------------------------------------------------------===//
1125
1126 /// getBlockForInsideSplit - If curli is contained inside a single basic block,
1127 /// and it wou pay to subdivide the interval inside that block, return it.
1128 /// Otherwise return NULL. The returned block can be passed to
1129 /// SplitEditor::splitInsideBlock.
1130 const MachineBasicBlock *SplitAnalysis::getBlockForInsideSplit() {
1131   // The interval must be exclusive to one block.
1132   if (usingBlocks_.size() != 1)
1133     return 0;
1134   // Don't to this for less than 4 instructions. We want to be sure that
1135   // splitting actually reduces the instruction count per interval.
1136   if (usingInstrs_.size() < 4)
1137     return 0;
1138   return usingBlocks_.begin()->first;
1139 }
1140
1141 /// splitInsideBlock - Split curli into multiple intervals inside MBB.
1142 void SplitEditor::splitInsideBlock(const MachineBasicBlock *MBB) {
1143   SmallVector<SlotIndex, 32> Uses;
1144   Uses.reserve(sa_.usingInstrs_.size());
1145   for (SplitAnalysis::InstrPtrSet::const_iterator I = sa_.usingInstrs_.begin(),
1146        E = sa_.usingInstrs_.end(); I != E; ++I)
1147     if ((*I)->getParent() == MBB)
1148       Uses.push_back(lis_.getInstructionIndex(*I));
1149   DEBUG(dbgs() << "  splitInsideBlock BB#" << MBB->getNumber() << " for "
1150                << Uses.size() << " instructions.\n");
1151   assert(Uses.size() >= 3 && "Need at least 3 instructions");
1152   array_pod_sort(Uses.begin(), Uses.end());
1153
1154   // Simple algorithm: Find the largest gap between uses as determined by slot
1155   // indices. Create new intervals for instructions before the gap and after the
1156   // gap.
1157   unsigned bestPos = 0;
1158   int bestGap = 0;
1159   DEBUG(dbgs() << "    dist (" << Uses[0]);
1160   for (unsigned i = 1, e = Uses.size(); i != e; ++i) {
1161     int g = Uses[i-1].distance(Uses[i]);
1162     DEBUG(dbgs() << ") -" << g << "- (" << Uses[i]);
1163     if (g > bestGap)
1164       bestPos = i, bestGap = g;
1165   }
1166   DEBUG(dbgs() << "), best: -" << bestGap << "-\n");
1167
1168   // bestPos points to the first use after the best gap.
1169   assert(bestPos > 0 && "Invalid gap");
1170
1171   // FIXME: Don't create intervals for low densities.
1172
1173   // First interval before the gap. Don't create single-instr intervals.
1174   if (bestPos > 1) {
1175     openIntv();
1176     enterIntvBefore(Uses.front());
1177     useIntv(Uses.front().getBaseIndex(), Uses[bestPos-1].getBoundaryIndex());
1178     leaveIntvAfter(Uses[bestPos-1]);
1179     closeIntv();
1180   }
1181
1182   // Second interval after the gap.
1183   if (bestPos < Uses.size()-1) {
1184     openIntv();
1185     enterIntvBefore(Uses[bestPos]);
1186     useIntv(Uses[bestPos].getBaseIndex(), Uses.back().getBoundaryIndex());
1187     leaveIntvAfter(Uses.back());
1188     closeIntv();
1189   }
1190
1191   finish();
1192 }