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 "regalloc"
  16 #include "SplitKit.h"
  17 #include "LiveRangeEdit.h"
  18 #include "VirtRegMap.h"
  19 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  28
  29 using namespace llvm;
  30
  31 STATISTIC(NumFinished, "Number of splits finished");
  32 STATISTIC(NumSimple,   "Number of splits that were simple");
  33 STATISTIC(NumCopies,   "Number of copies inserted for splitting");
  34 STATISTIC(NumRemats,   "Number of rematerialized defs for splitting");
  35 STATISTIC(NumRepairs,  "Number of invalid live ranges repaired");
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 //                                 Split Analysis
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 SplitAnalysis::SplitAnalysis(const VirtRegMap &vrm,
  42                              const LiveIntervals &lis,
  43                              const MachineLoopInfo &mli)
  44   : MF(vrm.getMachineFunction()),
  45     VRM(vrm),
  46     LIS(lis),
  47     Loops(mli),
  48     TII(*MF.getTarget().getInstrInfo()),
  49     CurLI(0),
  50     LastSplitPoint(MF.getNumBlockIDs()) {}
  51
  52 void SplitAnalysis::clear() {
  53   UseSlots.clear();
  54   UseBlocks.clear();
  55   ThroughBlocks.clear();
  56   CurLI = 0;
  57   DidRepairRange = false;
  58 }
  59
  60 SlotIndex SplitAnalysis::computeLastSplitPoint(unsigned Num) {
  61   const MachineBasicBlock *MBB = MF.getBlockNumbered(Num);
  62   const MachineBasicBlock *LPad = MBB->getLandingPadSuccessor();
  63   std::pair<SlotIndex, SlotIndex> &LSP = LastSplitPoint[Num];
  64
  65   // Compute split points on the first call. The pair is independent of the
  66   // current live interval.
  67   if (!LSP.first.isValid()) {
  68     MachineBasicBlock::const_iterator FirstTerm = MBB->getFirstTerminator();
  69     if (FirstTerm == MBB->end())
  70       LSP.first = LIS.getMBBEndIdx(MBB);
  71     else
  72       LSP.first = LIS.getInstructionIndex(FirstTerm);
  73
  74     // If there is a landing pad successor, also find the call instruction.
  75     if (!LPad)
  76       return LSP.first;
  77     // There may not be a call instruction (?) in which case we ignore LPad.
  78     LSP.second = LSP.first;
  79     for (MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB->end(), E = MBB->begin();
  80          I != E;) {
  81       --I;
  82       if (I->getDesc().isCall()) {
  83         LSP.second = LIS.getInstructionIndex(I);
  84         break;
  85       }
  86     }
  87   }
  88
  89   // If CurLI is live into a landing pad successor, move the last split point
  90   // back to the call that may throw.
  91   if (LPad && LSP.second.isValid() && LIS.isLiveInToMBB(*CurLI, LPad))
  92     return LSP.second;
  93   else
  94     return LSP.first;
  95 }
  96
  97 /// analyzeUses - Count instructions, basic blocks, and loops using CurLI.
  98 void SplitAnalysis::analyzeUses() {
  99   assert(UseSlots.empty() && "Call clear first");
 100
 101   // First get all the defs from the interval values. This provides the correct
 102   // slots for early clobbers.
 103   for (LiveInterval::const_vni_iterator I = CurLI->vni_begin(),
 104        E = CurLI->vni_end(); I != E; ++I)
 105     if (!(*I)->isPHIDef() && !(*I)->isUnused())
 106       UseSlots.push_back((*I)->def);
 107
 108   // Get use slots form the use-def chain.
 109   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 110   for (MachineRegisterInfo::use_nodbg_iterator
 111        I = MRI.use_nodbg_begin(CurLI->reg), E = MRI.use_nodbg_end(); I != E;
 112        ++I)
 113     if (!I.getOperand().isUndef())
 114       UseSlots.push_back(LIS.getInstructionIndex(&*I).getDefIndex());
 115
 116   array_pod_sort(UseSlots.begin(), UseSlots.end());
 117
 118   // Remove duplicates, keeping the smaller slot for each instruction.
 119   // That is what we want for early clobbers.
 120   UseSlots.erase(std::unique(UseSlots.begin(), UseSlots.end(),
 121                              SlotIndex::isSameInstr),
 122                  UseSlots.end());
 123
 124   // Compute per-live block info.
 125   if (!calcLiveBlockInfo()) {
 126     // FIXME: calcLiveBlockInfo found inconsistencies in the live range.
 127     // I am looking at you, RegisterCoalescer!
 128     DidRepairRange = true;
 129     ++NumRepairs;
 130     DEBUG(dbgs() << "*** Fixing inconsistent live interval! ***\n");
 131     const_cast<LiveIntervals&>(LIS)
 132       .shrinkToUses(const_cast<LiveInterval*>(CurLI));
 133     UseBlocks.clear();
 134     ThroughBlocks.clear();
 135     bool fixed = calcLiveBlockInfo();
 136     (void)fixed;
 137     assert(fixed && "Couldn't fix broken live interval");
 138   }
 139
 140   DEBUG(dbgs() << "Analyze counted "
 141                << UseSlots.size() << " instrs in "
 142                << UseBlocks.size() << " blocks, through "
 143                << NumThroughBlocks << " blocks.\n");
 144 }
 145
 146 /// calcLiveBlockInfo - Fill the LiveBlocks array with information about blocks
 147 /// where CurLI is live.
 148 bool SplitAnalysis::calcLiveBlockInfo() {
 149   ThroughBlocks.resize(MF.getNumBlockIDs());
 150   NumThroughBlocks = NumGapBlocks = 0;
 151   if (CurLI->empty())
 152     return true;
 153
 154   LiveInterval::const_iterator LVI = CurLI->begin();
 155   LiveInterval::const_iterator LVE = CurLI->end();
 156
 157   SmallVectorImpl<SlotIndex>::const_iterator UseI, UseE;
 158   UseI = UseSlots.begin();
 159   UseE = UseSlots.end();
 160
 161   // Loop over basic blocks where CurLI is live.
 162   MachineFunction::iterator MFI = LIS.getMBBFromIndex(LVI->start);
 163   for (;;) {
 164     BlockInfo BI;
 165     BI.MBB = MFI;
 166     SlotIndex Start, Stop;
 167     tie(Start, Stop) = LIS.getSlotIndexes()->getMBBRange(BI.MBB);
 168
 169     // If the block contains no uses, the range must be live through. At one
 170     // point, RegisterCoalescer could create dangling ranges that ended
 171     // mid-block.
 172     if (UseI == UseE || *UseI >= Stop) {
 173       ++NumThroughBlocks;
 174       ThroughBlocks.set(BI.MBB->getNumber());
 175       // The range shouldn't end mid-block if there are no uses. This shouldn't
 176       // happen.
 177       if (LVI->end < Stop)
 178         return false;
 179     } else {
 180       // This block has uses. Find the first and last uses in the block.
 181       BI.FirstInstr = *UseI;
 182       assert(BI.FirstInstr >= Start);
 183       do ++UseI;
 184       while (UseI != UseE && *UseI < Stop);
 185       BI.LastInstr = UseI[-1];
 186       assert(BI.LastInstr < Stop);
 187
 188       // LVI is the first live segment overlapping MBB.
 189       BI.LiveIn = LVI->start <= Start;
 190
 191       // When not live in, the first use should be a def.
 192       if (!BI.LiveIn) {
 193         assert(LVI->start == LVI->valno->def && "Dangling LiveRange start");
 194         assert(LVI->start == BI.FirstInstr && "First instr should be a def");
 195         BI.FirstDef = BI.FirstInstr;
 196       }
 197
 198       // Look for gaps in the live range.
 199       BI.LiveOut = true;
 200       while (LVI->end < Stop) {
 201         SlotIndex LastStop = LVI->end;
 202         if (++LVI == LVE || LVI->start >= Stop) {
 203           BI.LiveOut = false;
 204           BI.LastInstr = LastStop;
 205           break;
 206         }
 207
 208         if (LastStop < LVI->start) {
 209           // There is a gap in the live range. Create duplicate entries for the
 210           // live-in snippet and the live-out snippet.
 211           ++NumGapBlocks;
 212
 213           // Push the Live-in part.
 214           BI.LiveOut = false;
 215           UseBlocks.push_back(BI);
 216           UseBlocks.back().LastInstr = LastStop;
 217
 218           // Set up BI for the live-out part.
 219           BI.LiveIn = false;
 220           BI.LiveOut = true;
 221           BI.FirstInstr = BI.FirstDef = LVI->start;
 222         }
 223
 224         // A LiveRange that starts in the middle of the block must be a def.
 225         assert(LVI->start == LVI->valno->def && "Dangling LiveRange start");
 226         if (!BI.FirstDef)
 227           BI.FirstDef = LVI->start;
 228       }
 229
 230       UseBlocks.push_back(BI);
 231
 232       // LVI is now at LVE or LVI->end >= Stop.
 233       if (LVI == LVE)
 234         break;
 235     }
 236
 237     // Live segment ends exactly at Stop. Move to the next segment.
 238     if (LVI->end == Stop && ++LVI == LVE)
 239       break;
 240
 241     // Pick the next basic block.
 242     if (LVI->start < Stop)
 243       ++MFI;
 244     else
 245       MFI = LIS.getMBBFromIndex(LVI->start);
 246   }
 247
 248   assert(getNumLiveBlocks() == countLiveBlocks(CurLI) && "Bad block count");
 249   return true;
 250 }
 251
 252 unsigned SplitAnalysis::countLiveBlocks(const LiveInterval *cli) const {
 253   if (cli->empty())
 254     return 0;
 255   LiveInterval *li = const_cast<LiveInterval*>(cli);
 256   LiveInterval::iterator LVI = li->begin();
 257   LiveInterval::iterator LVE = li->end();
 258   unsigned Count = 0;
 259
 260   // Loop over basic blocks where li is live.
 261   MachineFunction::const_iterator MFI = LIS.getMBBFromIndex(LVI->start);
 262   SlotIndex Stop = LIS.getMBBEndIdx(MFI);
 263   for (;;) {
 264     ++Count;
 265     LVI = li->advanceTo(LVI, Stop);
 266     if (LVI == LVE)
 267       return Count;
 268     do {
 269       ++MFI;
 270       Stop = LIS.getMBBEndIdx(MFI);
 271     } while (Stop <= LVI->start);
 272   }
 273 }
 274
 275 bool SplitAnalysis::isOriginalEndpoint(SlotIndex Idx) const {
 276   unsigned OrigReg = VRM.getOriginal(CurLI->reg);
 277   const LiveInterval &Orig = LIS.getInterval(OrigReg);
 278   assert(!Orig.empty() && "Splitting empty interval?");
 279   LiveInterval::const_iterator I = Orig.find(Idx);
 280
 281   // Range containing Idx should begin at Idx.
 282   if (I != Orig.end() && I->start <= Idx)
 283     return I->start == Idx;
 284
 285   // Range does not contain Idx, previous must end at Idx.
 286   return I != Orig.begin() && (--I)->end == Idx;
 287 }
 288
 289 void SplitAnalysis::analyze(const LiveInterval *li) {
 290   clear();
 291   CurLI = li;
 292   analyzeUses();
 293 }
 294
 295
 296 //===----------------------------------------------------------------------===//
 297 //                               Split Editor
 298 //===----------------------------------------------------------------------===//
 299
 300 /// Create a new SplitEditor for editing the LiveInterval analyzed by SA.
 301 SplitEditor::SplitEditor(SplitAnalysis &sa,
 302                          LiveIntervals &lis,
 303                          VirtRegMap &vrm,
 304                          MachineDominatorTree &mdt)
 305   : SA(sa), LIS(lis), VRM(vrm),
 306     MRI(vrm.getMachineFunction().getRegInfo()),
 307     MDT(mdt),
 308     TII(*vrm.getMachineFunction().getTarget().getInstrInfo()),
 309     TRI(*vrm.getMachineFunction().getTarget().getRegisterInfo()),
 310     Edit(0),
 311     OpenIdx(0),
 312     SpillMode(SM_Partition),
 313     RegAssign(Allocator)
 314 {}
 315
 316 void SplitEditor::reset(LiveRangeEdit &LRE, ComplementSpillMode SM) {
 317   Edit = &LRE;
 318   SpillMode = SM;
 319   OpenIdx = 0;
 320   RegAssign.clear();
 321   Values.clear();
 322
 323   // We don't need to clear LiveOutCache, only LiveOutSeen entries are read.
 324   LiveOutSeen.clear();
 325
 326   // We don't need an AliasAnalysis since we will only be performing
 327   // cheap-as-a-copy remats anyway.
 328   Edit->anyRematerializable(LIS, TII, 0);
 329 }
 330
 331 void SplitEditor::dump() const {
 332   if (RegAssign.empty()) {
 333     dbgs() << " empty\n";
 334     return;
 335   }
 336
 337   for (RegAssignMap::const_iterator I = RegAssign.begin(); I.valid(); ++I)
 338     dbgs() << " [" << I.start() << ';' << I.stop() << "):" << I.value();
 339   dbgs() << '\n';
 340 }
 341
 342 VNInfo *SplitEditor::defValue(unsigned RegIdx,
 343                               const VNInfo *ParentVNI,
 344                               SlotIndex Idx) {
 345   assert(ParentVNI && "Mapping  NULL value");
 346   assert(Idx.isValid() && "Invalid SlotIndex");
 347   assert(Edit->getParent().getVNInfoAt(Idx) == ParentVNI && "Bad Parent VNI");
 348   LiveInterval *LI = Edit->get(RegIdx);
 349
 350   // Create a new value.
 351   VNInfo *VNI = LI->getNextValue(Idx, 0, LIS.getVNInfoAllocator());
 352
 353   // Use insert for lookup, so we can add missing values with a second lookup.
 354   std::pair<ValueMap::iterator, bool> InsP =
 355     Values.insert(std::make_pair(std::make_pair(RegIdx, ParentVNI->id), VNI));
 356
 357   // This was the first time (RegIdx, ParentVNI) was mapped.
 358   // Keep it as a simple def without any liveness.
 359   if (InsP.second)
 360     return VNI;
 361
 362   // If the previous value was a simple mapping, add liveness for it now.
 363   if (VNInfo *OldVNI = InsP.first->second) {
 364     SlotIndex Def = OldVNI->def;
 365     LI->addRange(LiveRange(Def, Def.getNextSlot(), OldVNI));
 366     // No longer a simple mapping.
 367     InsP.first->second = 0;
 368   }
 369
 370   // This is a complex mapping, add liveness for VNI
 371   SlotIndex Def = VNI->def;
 372   LI->addRange(LiveRange(Def, Def.getNextSlot(), VNI));
 373
 374   return VNI;
 375 }
 376
 377 void SplitEditor::markComplexMapped(unsigned RegIdx, const VNInfo *ParentVNI) {
 378   assert(ParentVNI && "Mapping  NULL value");
 379   VNInfo *&VNI = Values[std::make_pair(RegIdx, ParentVNI->id)];
 380
 381   // ParentVNI was either unmapped or already complex mapped. Either way.
 382   if (!VNI)
 383     return;
 384
 385   // This was previously a single mapping. Make sure the old def is represented
 386   // by a trivial live range.
 387   SlotIndex Def = VNI->def;
 388   Edit->get(RegIdx)->addRange(LiveRange(Def, Def.getNextSlot(), VNI));
 389   VNI = 0;
 390 }
 391
 392 // extendRange - Extend the live range to reach Idx.
 393 // Potentially create phi-def values.
 394 void SplitEditor::extendRange(unsigned RegIdx, SlotIndex Idx) {
 395   assert(Idx.isValid() && "Invalid SlotIndex");
 396   MachineBasicBlock *IdxMBB = LIS.getMBBFromIndex(Idx);
 397   assert(IdxMBB && "No MBB at Idx");
 398   LiveInterval *LI = Edit->get(RegIdx);
 399
 400   // Is there a def in the same MBB we can extend?
 401   if (LI->extendInBlock(LIS.getMBBStartIdx(IdxMBB), Idx))
 402     return;
 403
 404   // Now for the fun part. We know that ParentVNI potentially has multiple defs,
 405   // and we may need to create even more phi-defs to preserve VNInfo SSA form.
 406   // Perform a search for all predecessor blocks where we know the dominating
 407   // VNInfo.
 408   VNInfo *VNI = findReachingDefs(LI, IdxMBB, Idx.getNextSlot());
 409
 410   // When there were multiple different values, we may need new PHIs.
 411   if (!VNI)
 412     return updateSSA();
 413
 414   // Poor man's SSA update for the single-value case.
 415   LiveOutPair LOP(VNI, MDT[LIS.getMBBFromIndex(VNI->def)]);
 416   for (SmallVectorImpl<LiveInBlock>::iterator I = LiveInBlocks.begin(),
 417          E = LiveInBlocks.end(); I != E; ++I) {
 418     MachineBasicBlock *MBB = I->DomNode->getBlock();
 419     SlotIndex Start = LIS.getMBBStartIdx(MBB);
 420     if (I->Kill.isValid())
 421       LI->addRange(LiveRange(Start, I->Kill, VNI));
 422     else {
 423       LiveOutCache[MBB] = LOP;
 424       LI->addRange(LiveRange(Start, LIS.getMBBEndIdx(MBB), VNI));
 425     }
 426   }
 427 }
 428
 429 /// findReachingDefs - Search the CFG for known live-out values.
 430 /// Add required live-in blocks to LiveInBlocks.
 431 VNInfo *SplitEditor::findReachingDefs(LiveInterval *LI,
 432                                       MachineBasicBlock *KillMBB,
 433                                       SlotIndex Kill) {
 434   // Initialize the live-out cache the first time it is needed.
 435   if (LiveOutSeen.empty()) {
 436     unsigned N = VRM.getMachineFunction().getNumBlockIDs();
 437     LiveOutSeen.resize(N);
 438     LiveOutCache.resize(N);
 439   }
 440
 441   // Blocks where LI should be live-in.
 442   SmallVector<MachineBasicBlock*, 16> WorkList(1, KillMBB);
 443
 444   // Remember if we have seen more than one value.
 445   bool UniqueVNI = true;
 446   VNInfo *TheVNI = 0;
 447
 448   // Using LiveOutCache as a visited set, perform a BFS for all reaching defs.
 449   for (unsigned i = 0; i != WorkList.size(); ++i) {
 450     MachineBasicBlock *MBB = WorkList[i];
 451     assert(!MBB->pred_empty() && "Value live-in to entry block?");
 452     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 453            PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 454        MachineBasicBlock *Pred = *PI;
 455        LiveOutPair &LOP = LiveOutCache[Pred];
 456
 457        // Is this a known live-out block?
 458        if (LiveOutSeen.test(Pred->getNumber())) {
 459          if (VNInfo *VNI = LOP.first) {
 460            if (TheVNI && TheVNI != VNI)
 461              UniqueVNI = false;
 462            TheVNI = VNI;
 463          }
 464          continue;
 465        }
 466
 467        // First time. LOP is garbage and must be cleared below.
 468        LiveOutSeen.set(Pred->getNumber());
 469
 470        // Does Pred provide a live-out value?
 471        SlotIndex Start, Last;
 472        tie(Start, Last) = LIS.getSlotIndexes()->getMBBRange(Pred);
 473        Last = Last.getPrevSlot();
 474        VNInfo *VNI = LI->extendInBlock(Start, Last);
 475        LOP.first = VNI;
 476        if (VNI) {
 477          LOP.second = MDT[LIS.getMBBFromIndex(VNI->def)];
 478          if (TheVNI && TheVNI != VNI)
 479            UniqueVNI = false;
 480          TheVNI = VNI;
 481          continue;
 482        }
 483        LOP.second = 0;
 484
 485        // No, we need a live-in value for Pred as well
 486        if (Pred != KillMBB)
 487           WorkList.push_back(Pred);
 488        else
 489           // Loopback to KillMBB, so value is really live through.
 490          Kill = SlotIndex();
 491     }
 492   }
 493
 494   // Transfer WorkList to LiveInBlocks in reverse order.
 495   // This ordering works best with updateSSA().
 496   LiveInBlocks.clear();
 497   LiveInBlocks.reserve(WorkList.size());
 498   while(!WorkList.empty())
 499     LiveInBlocks.push_back(MDT[WorkList.pop_back_val()]);
 500
 501   // The kill block may not be live-through.
 502   assert(LiveInBlocks.back().DomNode->getBlock() == KillMBB);
 503   LiveInBlocks.back().Kill = Kill;
 504
 505   return UniqueVNI ? TheVNI : 0;
 506 }
 507
 508 void SplitEditor::updateSSA() {
 509   // This is essentially the same iterative algorithm that SSAUpdater uses,
 510   // except we already have a dominator tree, so we don't have to recompute it.
 511   unsigned Changes;
 512   do {
 513     Changes = 0;
 514     // Propagate live-out values down the dominator tree, inserting phi-defs
 515     // when necessary.
 516     for (SmallVectorImpl<LiveInBlock>::iterator I = LiveInBlocks.begin(),
 517            E = LiveInBlocks.end(); I != E; ++I) {
 518       MachineDomTreeNode *Node = I->DomNode;
 519       // Skip block if the live-in value has already been determined.
 520       if (!Node)
 521         continue;
 522       MachineBasicBlock *MBB = Node->getBlock();
 523       MachineDomTreeNode *IDom = Node->getIDom();
 524       LiveOutPair IDomValue;
 525
 526       // We need a live-in value to a block with no immediate dominator?
 527       // This is probably an unreachable block that has survived somehow.
 528       bool needPHI = !IDom || !LiveOutSeen.test(IDom->getBlock()->getNumber());
 529
 530       // IDom dominates all of our predecessors, but it may not be their
 531       // immediate dominator. Check if any of them have live-out values that are
 532       // properly dominated by IDom. If so, we need a phi-def here.
 533       if (!needPHI) {
 534         IDomValue = LiveOutCache[IDom->getBlock()];
 535         for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 536                PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 537           LiveOutPair Value = LiveOutCache[*PI];
 538           if (!Value.first || Value.first == IDomValue.first)
 539             continue;
 540           // This predecessor is carrying something other than IDomValue.
 541           // It could be because IDomValue hasn't propagated yet, or it could be
 542           // because MBB is in the dominance frontier of that value.
 543           if (MDT.dominates(IDom, Value.second)) {
 544             needPHI = true;
 545             break;
 546           }
 547         }
 548       }
 549
 550       // The value may be live-through even if Kill is set, as can happen when
 551       // we are called from extendRange. In that case LiveOutSeen is true, and
 552       // LiveOutCache indicates a foreign or missing value.
 553       LiveOutPair &LOP = LiveOutCache[MBB];
 554
 555       // Create a phi-def if required.
 556       if (needPHI) {
 557         ++Changes;
 558         SlotIndex Start = LIS.getMBBStartIdx(MBB);
 559         unsigned RegIdx = RegAssign.lookup(Start);
 560         LiveInterval *LI = Edit->get(RegIdx);
 561         VNInfo *VNI = LI->getNextValue(Start, 0, LIS.getVNInfoAllocator());
 562         VNI->setIsPHIDef(true);
 563         I->Value = VNI;
 564         // This block is done, we know the final value.
 565         I->DomNode = 0;
 566         if (I->Kill.isValid())
 567           LI->addRange(LiveRange(Start, I->Kill, VNI));
 568         else {
 569           LI->addRange(LiveRange(Start, LIS.getMBBEndIdx(MBB), VNI));
 570           LOP = LiveOutPair(VNI, Node);
 571         }
 572       } else if (IDomValue.first) {
 573         // No phi-def here. Remember incoming value.
 574         I->Value = IDomValue.first;
 575         if (I->Kill.isValid())
 576           continue;
 577         // Propagate IDomValue if needed:
 578         // MBB is live-out and doesn't define its own value.
 579         if (LOP.second != Node && LOP.first != IDomValue.first) {
 580           ++Changes;
 581           LOP = IDomValue;
 582         }
 583       }
 584     }
 585   } while (Changes);
 586
 587   // The values in LiveInBlocks are now accurate. No more phi-defs are needed
 588   // for these blocks, so we can color the live ranges.
 589   for (SmallVectorImpl<LiveInBlock>::iterator I = LiveInBlocks.begin(),
 590          E = LiveInBlocks.end(); I != E; ++I) {
 591     if (!I->DomNode)
 592       continue;
 593     assert(I->Value && "No live-in value found");
 594     MachineBasicBlock *MBB = I->DomNode->getBlock();
 595     SlotIndex Start = LIS.getMBBStartIdx(MBB);
 596     unsigned RegIdx = RegAssign.lookup(Start);
 597     LiveInterval *LI = Edit->get(RegIdx);
 598     LI->addRange(LiveRange(Start, I->Kill.isValid() ?
 599                                   I->Kill : LIS.getMBBEndIdx(MBB), I->Value));
 600   }
 601 }
 602
 603 VNInfo *SplitEditor::defFromParent(unsigned RegIdx,
 604                                    VNInfo *ParentVNI,
 605                                    SlotIndex UseIdx,
 606                                    MachineBasicBlock &MBB,
 607                                    MachineBasicBlock::iterator I) {
 608   MachineInstr *CopyMI = 0;
 609   SlotIndex Def;
 610   LiveInterval *LI = Edit->get(RegIdx);
 611
 612   // We may be trying to avoid interference that ends at a deleted instruction,
 613   // so always begin RegIdx 0 early and all others late.
 614   bool Late = RegIdx != 0;
 615
 616   // Attempt cheap-as-a-copy rematerialization.
 617   LiveRangeEdit::Remat RM(ParentVNI);
 618   if (Edit->canRematerializeAt(RM, UseIdx, true, LIS)) {
 619     Def = Edit->rematerializeAt(MBB, I, LI->reg, RM, LIS, TII, TRI, Late);
 620     ++NumRemats;
 621   } else {
 622     // Can't remat, just insert a copy from parent.
 623     CopyMI = BuildMI(MBB, I, DebugLoc(), TII.get(TargetOpcode::COPY), LI->reg)
 624                .addReg(Edit->getReg());
 625     Def = LIS.getSlotIndexes()->insertMachineInstrInMaps(CopyMI, Late)
 626             .getDefIndex();
 627     ++NumCopies;
 628   }
 629
 630   // Define the value in Reg.
 631   VNInfo *VNI = defValue(RegIdx, ParentVNI, Def);
 632   VNI->setCopy(CopyMI);
 633   return VNI;
 634 }
 635
 636 /// Create a new virtual register and live interval.
 637 unsigned SplitEditor::openIntv() {
 638   // Create the complement as index 0.
 639   if (Edit->empty())
 640     Edit->create(LIS, VRM);
 641
 642   // Create the open interval.
 643   OpenIdx = Edit->size();
 644   Edit->create(LIS, VRM);
 645   return OpenIdx;
 646 }
 647
 648 void SplitEditor::selectIntv(unsigned Idx) {
 649   assert(Idx != 0 && "Cannot select the complement interval");
 650   assert(Idx < Edit->size() && "Can only select previously opened interval");
 651   DEBUG(dbgs() << "    selectIntv " << OpenIdx << " -> " << Idx << '\n');
 652   OpenIdx = Idx;
 653 }
 654
 655 SlotIndex SplitEditor::enterIntvBefore(SlotIndex Idx) {
 656   assert(OpenIdx && "openIntv not called before enterIntvBefore");
 657   DEBUG(dbgs() << "    enterIntvBefore " << Idx);
 658   Idx = Idx.getBaseIndex();
 659   VNInfo *ParentVNI = Edit->getParent().getVNInfoAt(Idx);
 660   if (!ParentVNI) {
 661     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 662     return Idx;
 663   }
 664   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id << '\n');
 665   MachineInstr *MI = LIS.getInstructionFromIndex(Idx);
 666   assert(MI && "enterIntvBefore called with invalid index");
 667
 668   VNInfo *VNI = defFromParent(OpenIdx, ParentVNI, Idx, *MI->getParent(), MI);
 669   return VNI->def;
 670 }
 671
 672 SlotIndex SplitEditor::enterIntvAfter(SlotIndex Idx) {
 673   assert(OpenIdx && "openIntv not called before enterIntvAfter");
 674   DEBUG(dbgs() << "    enterIntvAfter " << Idx);
 675   Idx = Idx.getBoundaryIndex();
 676   VNInfo *ParentVNI = Edit->getParent().getVNInfoAt(Idx);
 677   if (!ParentVNI) {
 678     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 679     return Idx;
 680   }
 681   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id << '\n');
 682   MachineInstr *MI = LIS.getInstructionFromIndex(Idx);
 683   assert(MI && "enterIntvAfter called with invalid index");
 684
 685   VNInfo *VNI = defFromParent(OpenIdx, ParentVNI, Idx, *MI->getParent(),
 686                               llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
 687   return VNI->def;
 688 }
 689
 690 SlotIndex SplitEditor::enterIntvAtEnd(MachineBasicBlock &MBB) {
 691   assert(OpenIdx && "openIntv not called before enterIntvAtEnd");
 692   SlotIndex End = LIS.getMBBEndIdx(&MBB);
 693   SlotIndex Last = End.getPrevSlot();
 694   DEBUG(dbgs() << "    enterIntvAtEnd BB#" << MBB.getNumber() << ", " << Last);
 695   VNInfo *ParentVNI = Edit->getParent().getVNInfoAt(Last);
 696   if (!ParentVNI) {
 697     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 698     return End;
 699   }
 700   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id);
 701   VNInfo *VNI = defFromParent(OpenIdx, ParentVNI, Last, MBB,
 702                               LIS.getLastSplitPoint(Edit->getParent(), &MBB));
 703   RegAssign.insert(VNI->def, End, OpenIdx);
 704   DEBUG(dump());
 705   return VNI->def;
 706 }
 707
 708 /// useIntv - indicate that all instructions in MBB should use OpenLI.
 709 void SplitEditor::useIntv(const MachineBasicBlock &MBB) {
 710   useIntv(LIS.getMBBStartIdx(&MBB), LIS.getMBBEndIdx(&MBB));
 711 }
 712
 713 void SplitEditor::useIntv(SlotIndex Start, SlotIndex End) {
 714   assert(OpenIdx && "openIntv not called before useIntv");
 715   DEBUG(dbgs() << "    useIntv [" << Start << ';' << End << "):");
 716   RegAssign.insert(Start, End, OpenIdx);
 717   DEBUG(dump());
 718 }
 719
 720 SlotIndex SplitEditor::leaveIntvAfter(SlotIndex Idx) {
 721   assert(OpenIdx && "openIntv not called before leaveIntvAfter");
 722   DEBUG(dbgs() << "    leaveIntvAfter " << Idx);
 723
 724   // The interval must be live beyond the instruction at Idx.
 725   Idx = Idx.getBoundaryIndex();
 726   VNInfo *ParentVNI = Edit->getParent().getVNInfoAt(Idx);
 727   if (!ParentVNI) {
 728     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 729     return Idx.getNextSlot();
 730   }
 731   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id << '\n');
 732
 733   MachineInstr *MI = LIS.getInstructionFromIndex(Idx);
 734   assert(MI && "No instruction at index");
 735   VNInfo *VNI = defFromParent(0, ParentVNI, Idx, *MI->getParent(),
 736                               llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
 737   return VNI->def;
 738 }
 739
 740 SlotIndex SplitEditor::leaveIntvBefore(SlotIndex Idx) {
 741   assert(OpenIdx && "openIntv not called before leaveIntvBefore");
 742   DEBUG(dbgs() << "    leaveIntvBefore " << Idx);
 743
 744   // The interval must be live into the instruction at Idx.
 745   Idx = Idx.getBaseIndex();
 746   VNInfo *ParentVNI = Edit->getParent().getVNInfoAt(Idx);
 747   if (!ParentVNI) {
 748     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 749     return Idx.getNextSlot();
 750   }
 751   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id << '\n');
 752
 753   MachineInstr *MI = LIS.getInstructionFromIndex(Idx);
 754   assert(MI && "No instruction at index");
 755   VNInfo *VNI = defFromParent(0, ParentVNI, Idx, *MI->getParent(), MI);
 756   return VNI->def;
 757 }
 758
 759 SlotIndex SplitEditor::leaveIntvAtTop(MachineBasicBlock &MBB) {
 760   assert(OpenIdx && "openIntv not called before leaveIntvAtTop");
 761   SlotIndex Start = LIS.getMBBStartIdx(&MBB);
 762   DEBUG(dbgs() << "    leaveIntvAtTop BB#" << MBB.getNumber() << ", " << Start);
 763
 764   VNInfo *ParentVNI = Edit->getParent().getVNInfoAt(Start);
 765   if (!ParentVNI) {
 766     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 767     return Start;
 768   }
 769
 770   VNInfo *VNI = defFromParent(0, ParentVNI, Start, MBB,
 771                               MBB.SkipPHIsAndLabels(MBB.begin()));
 772   RegAssign.insert(Start, VNI->def, OpenIdx);
 773   DEBUG(dump());
 774   return VNI->def;
 775 }
 776
 777 void SplitEditor::overlapIntv(SlotIndex Start, SlotIndex End) {
 778   assert(OpenIdx && "openIntv not called before overlapIntv");
 779   const VNInfo *ParentVNI = Edit->getParent().getVNInfoAt(Start);
 780   assert(ParentVNI == Edit->getParent().getVNInfoAt(End.getPrevSlot()) &&
 781          "Parent changes value in extended range");
 782   assert(LIS.getMBBFromIndex(Start) == LIS.getMBBFromIndex(End) &&
 783          "Range cannot span basic blocks");
 784
 785   // The complement interval will be extended as needed by extendRange().
 786   if (ParentVNI)
 787     markComplexMapped(0, ParentVNI);
 788   DEBUG(dbgs() << "    overlapIntv [" << Start << ';' << End << "):");
 789   RegAssign.insert(Start, End, OpenIdx);
 790   DEBUG(dump());
 791 }
 792
 793 /// transferValues - Transfer all possible values to the new live ranges.
 794 /// Values that were rematerialized are left alone, they need extendRange().
 795 bool SplitEditor::transferValues() {
 796   bool Skipped = false;
 797   LiveInBlocks.clear();
 798   RegAssignMap::const_iterator AssignI = RegAssign.begin();
 799   for (LiveInterval::const_iterator ParentI = Edit->getParent().begin(),
 800          ParentE = Edit->getParent().end(); ParentI != ParentE; ++ParentI) {
 801     DEBUG(dbgs() << "  blit " << *ParentI << ':');
 802     VNInfo *ParentVNI = ParentI->valno;
 803     // RegAssign has holes where RegIdx 0 should be used.
 804     SlotIndex Start = ParentI->start;
 805     AssignI.advanceTo(Start);
 806     do {
 807       unsigned RegIdx;
 808       SlotIndex End = ParentI->end;
 809       if (!AssignI.valid()) {
 810         RegIdx = 0;
 811       } else if (AssignI.start() <= Start) {
 812         RegIdx = AssignI.value();
 813         if (AssignI.stop() < End) {
 814           End = AssignI.stop();
 815           ++AssignI;
 816         }
 817       } else {
 818         RegIdx = 0;
 819         End = std::min(End, AssignI.start());
 820       }
 821
 822       // The interval [Start;End) is continuously mapped to RegIdx, ParentVNI.
 823       DEBUG(dbgs() << " [" << Start << ';' << End << ")=" << RegIdx);
 824       LiveInterval *LI = Edit->get(RegIdx);
 825
 826       // Check for a simply defined value that can be blitted directly.
 827       if (VNInfo *VNI = Values.lookup(std::make_pair(RegIdx, ParentVNI->id))) {
 828         DEBUG(dbgs() << ':' << VNI->id);
 829         LI->addRange(LiveRange(Start, End, VNI));
 830         Start = End;
 831         continue;
 832       }
 833
 834       // Skip rematerialized values, we need to use extendRange() and
 835       // extendPHIKillRanges() to completely recompute the live ranges.
 836       if (Edit->didRematerialize(ParentVNI)) {
 837         DEBUG(dbgs() << "(remat)");
 838         Skipped = true;
 839         Start = End;
 840         continue;
 841       }
 842
 843       // Initialize the live-out cache the first time it is needed.
 844       if (LiveOutSeen.empty()) {
 845         unsigned N = VRM.getMachineFunction().getNumBlockIDs();
 846         LiveOutSeen.resize(N);
 847         LiveOutCache.resize(N);
 848       }
 849
 850       // This value has multiple defs in RegIdx, but it wasn't rematerialized,
 851       // so the live range is accurate. Add live-in blocks in [Start;End) to the
 852       // LiveInBlocks.
 853       MachineFunction::iterator MBB = LIS.getMBBFromIndex(Start);
 854       SlotIndex BlockStart, BlockEnd;
 855       tie(BlockStart, BlockEnd) = LIS.getSlotIndexes()->getMBBRange(MBB);
 856
 857       // The first block may be live-in, or it may have its own def.
 858       if (Start != BlockStart) {
 859         VNInfo *VNI = LI->extendInBlock(BlockStart,
 860                                         std::min(BlockEnd, End).getPrevSlot());
 861         assert(VNI && "Missing def for complex mapped value");
 862         DEBUG(dbgs() << ':' << VNI->id << "*BB#" << MBB->getNumber());
 863         // MBB has its own def. Is it also live-out?
 864         if (BlockEnd <= End) {
 865           LiveOutSeen.set(MBB->getNumber());
 866           LiveOutCache[MBB] = LiveOutPair(VNI, MDT[MBB]);
 867         }
 868         // Skip to the next block for live-in.
 869         ++MBB;
 870         BlockStart = BlockEnd;
 871       }
 872
 873       // Handle the live-in blocks covered by [Start;End).
 874       assert(Start <= BlockStart && "Expected live-in block");
 875       while (BlockStart < End) {
 876         DEBUG(dbgs() << ">BB#" << MBB->getNumber());
 877         BlockEnd = LIS.getMBBEndIdx(MBB);
 878         if (BlockStart == ParentVNI->def) {
 879           // This block has the def of a parent PHI, so it isn't live-in.
 880           assert(ParentVNI->isPHIDef() && "Non-phi defined at block start?");
 881           VNInfo *VNI = LI->extendInBlock(BlockStart,
 882                                          std::min(BlockEnd, End).getPrevSlot());
 883           assert(VNI && "Missing def for complex mapped parent PHI");
 884           if (End >= BlockEnd) {
 885             // Live-out as well.
 886             LiveOutSeen.set(MBB->getNumber());
 887             LiveOutCache[MBB] = LiveOutPair(VNI, MDT[MBB]);
 888           }
 889         } else {
 890           // This block needs a live-in value.
 891           LiveInBlocks.push_back(MDT[MBB]);
 892           // The last block covered may not be live-out.
 893           if (End < BlockEnd)
 894             LiveInBlocks.back().Kill = End;
 895           else {
 896             // Live-out, but we need updateSSA to tell us the value.
 897             LiveOutSeen.set(MBB->getNumber());
 898             LiveOutCache[MBB] = LiveOutPair((VNInfo*)0,
 899                                             (MachineDomTreeNode*)0);
 900           }
 901         }
 902         BlockStart = BlockEnd;
 903         ++MBB;
 904       }
 905       Start = End;
 906     } while (Start != ParentI->end);
 907     DEBUG(dbgs() << '\n');
 908   }
 909
 910   if (!LiveInBlocks.empty())
 911     updateSSA();
 912
 913   return Skipped;
 914 }
 915
 916 void SplitEditor::extendPHIKillRanges() {
 917     // Extend live ranges to be live-out for successor PHI values.
 918   for (LiveInterval::const_vni_iterator I = Edit->getParent().vni_begin(),
 919        E = Edit->getParent().vni_end(); I != E; ++I) {
 920     const VNInfo *PHIVNI = *I;
 921     if (PHIVNI->isUnused() || !PHIVNI->isPHIDef())
 922       continue;
 923     unsigned RegIdx = RegAssign.lookup(PHIVNI->def);
 924     MachineBasicBlock *MBB = LIS.getMBBFromIndex(PHIVNI->def);
 925     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 926          PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 927       SlotIndex End = LIS.getMBBEndIdx(*PI).getPrevSlot();
 928       // The predecessor may not have a live-out value. That is OK, like an
 929       // undef PHI operand.
 930       if (Edit->getParent().liveAt(End)) {
 931         assert(RegAssign.lookup(End) == RegIdx &&
 932                "Different register assignment in phi predecessor");
 933         extendRange(RegIdx, End);
 934       }
 935     }
 936   }
 937 }
 938
 939 /// rewriteAssigned - Rewrite all uses of Edit->getReg().
 940 void SplitEditor::rewriteAssigned(bool ExtendRanges) {
 941   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = MRI.reg_begin(Edit->getReg()),
 942        RE = MRI.reg_end(); RI != RE;) {
 943     MachineOperand &MO = RI.getOperand();
 944     MachineInstr *MI = MO.getParent();
 945     ++RI;
 946     // LiveDebugVariables should have handled all DBG_VALUE instructions.
 947     if (MI->isDebugValue()) {
 948       DEBUG(dbgs() << "Zapping " << *MI);
 949       MO.setReg(0);
 950       continue;
 951     }
 952
 953     // <undef> operands don't really read the register, so it doesn't matter
 954     // which register we choose.  When the use operand is tied to a def, we must
 955     // use the same register as the def, so just do that always.
 956     SlotIndex Idx = LIS.getInstructionIndex(MI);
 957     if (MO.isDef() || MO.isUndef())
 958       Idx = MO.isEarlyClobber() ? Idx.getUseIndex() : Idx.getDefIndex();
 959
 960     // Rewrite to the mapped register at Idx.
 961     unsigned RegIdx = RegAssign.lookup(Idx);
 962     MO.setReg(Edit->get(RegIdx)->reg);
 963     DEBUG(dbgs() << "  rewr BB#" << MI->getParent()->getNumber() << '\t'
 964                  << Idx << ':' << RegIdx << '\t' << *MI);
 965
 966     // Extend liveness to Idx if the instruction reads reg.
 967     if (!ExtendRanges || MO.isUndef())
 968       continue;
 969
 970     // Skip instructions that don't read Reg.
 971     if (MO.isDef()) {
 972       if (!MO.getSubReg() && !MO.isEarlyClobber())
 973         continue;
 974       // We may wan't to extend a live range for a partial redef, or for a use
 975       // tied to an early clobber.
 976       Idx = Idx.getPrevSlot();
 977       if (!Edit->getParent().liveAt(Idx))
 978         continue;
 979     } else
 980       Idx = Idx.getUseIndex();
 981
 982     extendRange(RegIdx, Idx);
 983   }
 984 }
 985
 986 void SplitEditor::deleteRematVictims() {
 987   SmallVector<MachineInstr*, 8> Dead;
 988   for (LiveRangeEdit::iterator I = Edit->begin(), E = Edit->end(); I != E; ++I){
 989     LiveInterval *LI = *I;
 990     for (LiveInterval::const_iterator LII = LI->begin(), LIE = LI->end();
 991            LII != LIE; ++LII) {
 992       // Dead defs end at the store slot.
 993       if (LII->end != LII->valno->def.getNextSlot())
 994         continue;
 995       MachineInstr *MI = LIS.getInstructionFromIndex(LII->valno->def);
 996       assert(MI && "Missing instruction for dead def");
 997       MI->addRegisterDead(LI->reg, &TRI);
 998
 999       if (!MI->allDefsAreDead())
1000         continue;
1001
1002       DEBUG(dbgs() << "All defs dead: " << *MI);
1003       Dead.push_back(MI);
1004     }
1005   }
1006
1007   if (Dead.empty())
1008     return;
1009
1010   Edit->eliminateDeadDefs(Dead, LIS, VRM, TII);
1011 }
1012
1013 void SplitEditor::finish(SmallVectorImpl<unsigned> *LRMap) {
1014   ++NumFinished;
1015
1016   // At this point, the live intervals in Edit contain VNInfos corresponding to
1017   // the inserted copies.
1018
1019   // Add the original defs from the parent interval.
1020   for (LiveInterval::const_vni_iterator I = Edit->getParent().vni_begin(),
1021          E = Edit->getParent().vni_end(); I != E; ++I) {
1022     const VNInfo *ParentVNI = *I;
1023     if (ParentVNI->isUnused())
1024       continue;
1025     unsigned RegIdx = RegAssign.lookup(ParentVNI->def);
1026     VNInfo *VNI = defValue(RegIdx, ParentVNI, ParentVNI->def);
1027     VNI->setIsPHIDef(ParentVNI->isPHIDef());
1028     VNI->setCopy(ParentVNI->getCopy());
1029
1030     // Mark rematted values as complex everywhere to force liveness computation.
1031     // The new live ranges may be truncated.
1032     if (Edit->didRematerialize(ParentVNI))
1033       for (unsigned i = 0, e = Edit->size(); i != e; ++i)
1034         markComplexMapped(i, ParentVNI);
1035   }
1036
1037   // Transfer the simply mapped values, check if any are skipped.
1038   bool Skipped = transferValues();
1039   if (Skipped)
1040     extendPHIKillRanges();
1041   else
1042     ++NumSimple;
1043
1044   // Rewrite virtual registers, possibly extending ranges.
1045   rewriteAssigned(Skipped);
1046
1047   // Delete defs that were rematted everywhere.
1048   if (Skipped)
1049     deleteRematVictims();
1050
1051   // Get rid of unused values and set phi-kill flags.
1052   for (LiveRangeEdit::iterator I = Edit->begin(), E = Edit->end(); I != E; ++I)
1053     (*I)->RenumberValues(LIS);
1054
1055   // Provide a reverse mapping from original indices to Edit ranges.
1056   if (LRMap) {
1057     LRMap->clear();
1058     for (unsigned i = 0, e = Edit->size(); i != e; ++i)
1059       LRMap->push_back(i);
1060   }
1061
1062   // Now check if any registers were separated into multiple components.
1063   ConnectedVNInfoEqClasses ConEQ(LIS);
1064   for (unsigned i = 0, e = Edit->size(); i != e; ++i) {
1065     // Don't use iterators, they are invalidated by create() below.
1066     LiveInterval *li = Edit->get(i);
1067     unsigned NumComp = ConEQ.Classify(li);
1068     if (NumComp <= 1)
1069       continue;
1070     DEBUG(dbgs() << "  " << NumComp << " components: " << *li << '\n');
1071     SmallVector<LiveInterval*, 8> dups;
1072     dups.push_back(li);
1073     for (unsigned j = 1; j != NumComp; ++j)
1074       dups.push_back(&Edit->create(LIS, VRM));
1075     ConEQ.Distribute(&dups[0], MRI);
1076     // The new intervals all map back to i.
1077     if (LRMap)
1078       LRMap->resize(Edit->size(), i);
1079   }
1080
1081   // Calculate spill weight and allocation hints for new intervals.
1082   Edit->calculateRegClassAndHint(VRM.getMachineFunction(), LIS, SA.Loops);
1083
1084   assert(!LRMap || LRMap->size() == Edit->size());
1085 }
1086
1087
1088 //===----------------------------------------------------------------------===//
1089 //                            Single Block Splitting
1090 //===----------------------------------------------------------------------===//
1091
1092 bool SplitAnalysis::shouldSplitSingleBlock(const BlockInfo &BI,
1093                                            bool SingleInstrs) const {
1094   // Always split for multiple instructions.
1095   if (!BI.isOneInstr())
1096     return true;
1097   // Don't split for single instructions unless explicitly requested.
1098   if (!SingleInstrs)
1099     return false;
1100   // Splitting a live-through range always makes progress.
1101   if (BI.LiveIn && BI.LiveOut)
1102     return true;
1103   // No point in isolating a copy. It has no register class constraints.
1104   if (LIS.getInstructionFromIndex(BI.FirstInstr)->isCopyLike())
1105     return false;
1106   // Finally, don't isolate an end point that was created by earlier splits.
1107   return isOriginalEndpoint(BI.FirstInstr);
1108 }
1109
1110 void SplitEditor::splitSingleBlock(const SplitAnalysis::BlockInfo &BI) {
1111   openIntv();
1112   SlotIndex LastSplitPoint = SA.getLastSplitPoint(BI.MBB->getNumber());
1113   SlotIndex SegStart = enterIntvBefore(std::min(BI.FirstInstr,
1114     LastSplitPoint));
1115   if (!BI.LiveOut || BI.LastInstr < LastSplitPoint) {
1116     useIntv(SegStart, leaveIntvAfter(BI.LastInstr));
1117   } else {
1118       // The last use is after the last valid split point.
1119     SlotIndex SegStop = leaveIntvBefore(LastSplitPoint);
1120     useIntv(SegStart, SegStop);
1121     overlapIntv(SegStop, BI.LastInstr);
1122   }
1123 }
1124
1125
1126 //===----------------------------------------------------------------------===//
1127 //                    Global Live Range Splitting Support
1128 //===----------------------------------------------------------------------===//
1129
1130 // These methods support a method of global live range splitting that uses a
1131 // global algorithm to decide intervals for CFG edges. They will insert split
1132 // points and color intervals in basic blocks while avoiding interference.
1133 //
1134 // Note that splitSingleBlock is also useful for blocks where both CFG edges
1135 // are on the stack.
1136
1137 void SplitEditor::splitLiveThroughBlock(unsigned MBBNum,
1138                                         unsigned IntvIn, SlotIndex LeaveBefore,
1139                                         unsigned IntvOut, SlotIndex EnterAfter){
1140   SlotIndex Start, Stop;
1141   tie(Start, Stop) = LIS.getSlotIndexes()->getMBBRange(MBBNum);
1142
1143   DEBUG(dbgs() << "BB#" << MBBNum << " [" << Start << ';' << Stop
1144                << ") intf " << LeaveBefore << '-' << EnterAfter
1145                << ", live-through " << IntvIn << " -> " << IntvOut);
1146
1147   assert((IntvIn || IntvOut) && "Use splitSingleBlock for isolated blocks");
1148
1149   assert((!LeaveBefore || LeaveBefore < Stop) && "Interference after block");
1150   assert((!IntvIn || !LeaveBefore || LeaveBefore > Start) && "Impossible intf");
1151   assert((!EnterAfter || EnterAfter >= Start) && "Interference before block");
1152
1153   MachineBasicBlock *MBB = VRM.getMachineFunction().getBlockNumbered(MBBNum);
1154
1155   if (!IntvOut) {
1156     DEBUG(dbgs() << ", spill on entry.\n");
1157     //
1158     //        <<<<<<<<<    Possible LeaveBefore interference.
1159     //    |-----------|    Live through.
1160     //    -____________    Spill on entry.
1161     //
1162     selectIntv(IntvIn);
1163     SlotIndex Idx = leaveIntvAtTop(*MBB);
1164     assert((!LeaveBefore || Idx <= LeaveBefore) && "Interference");
1165     (void)Idx;
1166     return;
1167   }
1168
1169   if (!IntvIn) {
1170     DEBUG(dbgs() << ", reload on exit.\n");
1171     //
1172     //    >>>>>>>          Possible EnterAfter interference.
1173     //    |-----------|    Live through.
1174     //    ___________--    Reload on exit.
1175     //
1176     selectIntv(IntvOut);
1177     SlotIndex Idx = enterIntvAtEnd(*MBB);
1178     assert((!EnterAfter || Idx >= EnterAfter) && "Interference");
1179     (void)Idx;
1180     return;
1181   }
1182
1183   if (IntvIn == IntvOut && !LeaveBefore && !EnterAfter) {
1184     DEBUG(dbgs() << ", straight through.\n");
1185     //
1186     //    |-----------|    Live through.
1187     //    -------------    Straight through, same intv, no interference.
1188     //
1189     selectIntv(IntvOut);
1190     useIntv(Start, Stop);
1191     return;
1192   }
1193
1194   // We cannot legally insert splits after LSP.
1195   SlotIndex LSP = SA.getLastSplitPoint(MBBNum);
1196   assert((!IntvOut || !EnterAfter || EnterAfter < LSP) && "Impossible intf");
1197
1198   if (IntvIn != IntvOut && (!LeaveBefore || !EnterAfter ||
1199                   LeaveBefore.getBaseIndex() > EnterAfter.getBoundaryIndex())) {
1200     DEBUG(dbgs() << ", switch avoiding interference.\n");
1201     //
1202     //    >>>>     <<<<    Non-overlapping EnterAfter/LeaveBefore interference.
1203     //    |-----------|    Live through.
1204     //    ------=======    Switch intervals between interference.
1205     //
1206     selectIntv(IntvOut);
1207     SlotIndex Idx;
1208     if (LeaveBefore && LeaveBefore < LSP) {
1209       Idx = enterIntvBefore(LeaveBefore);
1210       useIntv(Idx, Stop);
1211     } else {
1212       Idx = enterIntvAtEnd(*MBB);
1213     }
1214     selectIntv(IntvIn);
1215     useIntv(Start, Idx);
1216     assert((!LeaveBefore || Idx <= LeaveBefore) && "Interference");
1217     assert((!EnterAfter || Idx >= EnterAfter) && "Interference");
1218     return;
1219   }
1220
1221   DEBUG(dbgs() << ", create local intv for interference.\n");
1222   //
1223   //    >>><><><><<<<    Overlapping EnterAfter/LeaveBefore interference.
1224   //    |-----------|    Live through.
1225   //    ==---------==    Switch intervals before/after interference.
1226   //
1227   assert(LeaveBefore <= EnterAfter && "Missed case");
1228
1229   selectIntv(IntvOut);
1230   SlotIndex Idx = enterIntvAfter(EnterAfter);
1231   useIntv(Idx, Stop);
1232   assert((!EnterAfter || Idx >= EnterAfter) && "Interference");
1233
1234   selectIntv(IntvIn);
1235   Idx = leaveIntvBefore(LeaveBefore);
1236   useIntv(Start, Idx);
1237   assert((!LeaveBefore || Idx <= LeaveBefore) && "Interference");
1238 }
1239
1240
1241 void SplitEditor::splitRegInBlock(const SplitAnalysis::BlockInfo &BI,
1242                                   unsigned IntvIn, SlotIndex LeaveBefore) {
1243   SlotIndex Start, Stop;
1244   tie(Start, Stop) = LIS.getSlotIndexes()->getMBBRange(BI.MBB);
1245
1246   DEBUG(dbgs() << "BB#" << BI.MBB->getNumber() << " [" << Start << ';' << Stop
1247                << "), uses " << BI.FirstInstr << '-' << BI.LastInstr
1248                << ", reg-in " << IntvIn << ", leave before " << LeaveBefore
1249                << (BI.LiveOut ? ", stack-out" : ", killed in block"));
1250
1251   assert(IntvIn && "Must have register in");
1252   assert(BI.LiveIn && "Must be live-in");
1253   assert((!LeaveBefore || LeaveBefore > Start) && "Bad interference");
1254
1255   if (!BI.LiveOut && (!LeaveBefore || LeaveBefore >= BI.LastInstr)) {
1256     DEBUG(dbgs() << " before interference.\n");
1257     //
1258     //               <<<    Interference after kill.
1259     //     |---o---x   |    Killed in block.
1260     //     =========        Use IntvIn everywhere.
1261     //
1262     selectIntv(IntvIn);
1263     useIntv(Start, BI.LastInstr);
1264     return;
1265   }
1266
1267   SlotIndex LSP = SA.getLastSplitPoint(BI.MBB->getNumber());
1268
1269   if (!LeaveBefore || LeaveBefore > BI.LastInstr.getBoundaryIndex()) {
1270     //
1271     //               <<<    Possible interference after last use.
1272     //     |---o---o---|    Live-out on stack.
1273     //     =========____    Leave IntvIn after last use.
1274     //
1275     //                 <    Interference after last use.
1276     //     |---o---o--o|    Live-out on stack, late last use.
1277     //     ============     Copy to stack after LSP, overlap IntvIn.
1278     //            \_____    Stack interval is live-out.
1279     //
1280     if (BI.LastInstr < LSP) {
1281       DEBUG(dbgs() << ", spill after last use before interference.\n");
1282       selectIntv(IntvIn);
1283       SlotIndex Idx = leaveIntvAfter(BI.LastInstr);
1284       useIntv(Start, Idx);
1285       assert((!LeaveBefore || Idx <= LeaveBefore) && "Interference");
1286     } else {
1287       DEBUG(dbgs() << ", spill before last split point.\n");
1288       selectIntv(IntvIn);
1289       SlotIndex Idx = leaveIntvBefore(LSP);
1290       overlapIntv(Idx, BI.LastInstr);
1291       useIntv(Start, Idx);
1292       assert((!LeaveBefore || Idx <= LeaveBefore) && "Interference");
1293     }
1294     return;
1295   }
1296
1297   // The interference is overlapping somewhere we wanted to use IntvIn. That
1298   // means we need to create a local interval that can be allocated a
1299   // different register.
1300   unsigned LocalIntv = openIntv();
1301   (void)LocalIntv;
1302   DEBUG(dbgs() << ", creating local interval " << LocalIntv << ".\n");
1303
1304   if (!BI.LiveOut || BI.LastInstr < LSP) {
1305     //
1306     //           <<<<<<<    Interference overlapping uses.
1307     //     |---o---o---|    Live-out on stack.
1308     //     =====----____    Leave IntvIn before interference, then spill.
1309     //
1310     SlotIndex To = leaveIntvAfter(BI.LastInstr);
1311     SlotIndex From = enterIntvBefore(LeaveBefore);
1312     useIntv(From, To);
1313     selectIntv(IntvIn);
1314     useIntv(Start, From);
1315     assert((!LeaveBefore || From <= LeaveBefore) && "Interference");
1316     return;
1317   }
1318
1319   //           <<<<<<<    Interference overlapping uses.
1320   //     |---o---o--o|    Live-out on stack, late last use.
1321   //     =====-------     Copy to stack before LSP, overlap LocalIntv.
1322   //            \_____    Stack interval is live-out.
1323   //
1324   SlotIndex To = leaveIntvBefore(LSP);
1325   overlapIntv(To, BI.LastInstr);
1326   SlotIndex From = enterIntvBefore(std::min(To, LeaveBefore));
1327   useIntv(From, To);
1328   selectIntv(IntvIn);
1329   useIntv(Start, From);
1330   assert((!LeaveBefore || From <= LeaveBefore) && "Interference");
1331 }
1332
1333 void SplitEditor::splitRegOutBlock(const SplitAnalysis::BlockInfo &BI,
1334                                    unsigned IntvOut, SlotIndex EnterAfter) {
1335   SlotIndex Start, Stop;
1336   tie(Start, Stop) = LIS.getSlotIndexes()->getMBBRange(BI.MBB);
1337
1338   DEBUG(dbgs() << "BB#" << BI.MBB->getNumber() << " [" << Start << ';' << Stop
1339                << "), uses " << BI.FirstInstr << '-' << BI.LastInstr
1340                << ", reg-out " << IntvOut << ", enter after " << EnterAfter
1341                << (BI.LiveIn ? ", stack-in" : ", defined in block"));
1342
1343   SlotIndex LSP = SA.getLastSplitPoint(BI.MBB->getNumber());
1344
1345   assert(IntvOut && "Must have register out");
1346   assert(BI.LiveOut && "Must be live-out");
1347   assert((!EnterAfter || EnterAfter < LSP) && "Bad interference");
1348
1349   if (!BI.LiveIn && (!EnterAfter || EnterAfter <= BI.FirstInstr)) {
1350     DEBUG(dbgs() << " after interference.\n");
1351     //
1352     //    >>>>             Interference before def.
1353     //    |   o---o---|    Defined in block.
1354     //        =========    Use IntvOut everywhere.
1355     //
1356     selectIntv(IntvOut);
1357     useIntv(BI.FirstInstr, Stop);
1358     return;
1359   }
1360
1361   if (!EnterAfter || EnterAfter < BI.FirstInstr.getBaseIndex()) {
1362     DEBUG(dbgs() << ", reload after interference.\n");
1363     //
1364     //    >>>>             Interference before def.
1365     //    |---o---o---|    Live-through, stack-in.
1366     //    ____=========    Enter IntvOut before first use.
1367     //
1368     selectIntv(IntvOut);
1369     SlotIndex Idx = enterIntvBefore(std::min(LSP, BI.FirstInstr));
1370     useIntv(Idx, Stop);
1371     assert((!EnterAfter || Idx >= EnterAfter) && "Interference");
1372     return;
1373   }
1374
1375   // The interference is overlapping somewhere we wanted to use IntvOut. That
1376   // means we need to create a local interval that can be allocated a
1377   // different register.
1378   DEBUG(dbgs() << ", interference overlaps uses.\n");
1379   //
1380   //    >>>>>>>          Interference overlapping uses.
1381   //    |---o---o---|    Live-through, stack-in.
1382   //    ____---======    Create local interval for interference range.
1383   //
1384   selectIntv(IntvOut);
1385   SlotIndex Idx = enterIntvAfter(EnterAfter);
1386   useIntv(Idx, Stop);
1387   assert((!EnterAfter || Idx >= EnterAfter) && "Interference");
1388
1389   openIntv();
1390   SlotIndex From = enterIntvBefore(std::min(Idx, BI.FirstInstr));
1391   useIntv(From, Idx);
1392 }