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          if (VNInfo *VNI = LOIP.first->second.first) {
 433            DEBUG(dbgs() << "    known valno #" << VNI->id
 434                         << " at BB#" << Pred->getNumber() << '\n');
 435          }
 436          continue;
 437        }
 438
 439        // Does Pred provide a live-out value?
 440        SlotIndex Last = lis_.getMBBEndIdx(Pred).getPrevSlot();
 441        if (VNInfo *VNI = extendTo(Pred, Last)) {
 442          MachineBasicBlock *DefMBB = lis_.getMBBFromIndex(VNI->def);
 443          DEBUG(dbgs() << "    found valno #" << VNI->id
 444                       << " at BB#" << DefMBB->getNumber() << '\n');
 445          LiveOutPair &LOP = LOIP.first->second;
 446          LOP.first = VNI;
 447          LOP.second = mdt_[lis_.getMBBFromIndex(VNI->def)];
 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. Propagate IDomValue if needed.
 532         if (MBB == IdxMBB)
 533           IdxVNI = IDomValue.first;
 534         LiveOutMap::iterator I = liveOutCache_.find(MBB);
 535         if (I != liveOutCache_.end() && I->second.first != IDomValue.first) {
 536           ++Changes;
 537           I->second = IDomValue;
 538           DEBUG(dbgs() << "    - BB#" << MBB->getNumber()
 539                        << " idom valno #" << IDomValue.first->id
 540                        << " from BB#" << IDom->getBlock()->getNumber() << '\n');
 541         }
 542       }
 543     }
 544     DEBUG(dbgs() << "  - made " << Changes << " changes.\n");
 545   } while (Changes);
 546
 547   assert(IdxVNI && "Didn't find value for Idx");
 548
 549 #ifndef NDEBUG
 550   // Check the liveOutCache_ invariants.
 551   for (LiveOutMap::iterator I = liveOutCache_.begin(), E = liveOutCache_.end();
 552          I != E; ++I) {
 553     assert(I->first && "Null MBB entry in cache");
 554     assert(I->second.first && "Null VNInfo in cache");
 555     assert(I->second.second && "Null DomTreeNode in cache");
 556     if (I->second.second->getBlock() == I->first)
 557       continue;
 558     for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = I->first->pred_begin(),
 559            PE = I->first->pred_end(); PI != PE; ++PI)
 560       assert(liveOutCache_.lookup(*PI) == I->second && "Bad invariant");
 561   }
 562 #endif
 563
 564   // Since we went through the trouble of a full BFS visiting all reaching defs,
 565   // the values in LiveIn are now accurate. No more phi-defs are needed
 566   // for these blocks, so we can color the live ranges.
 567   // This makes the next mapValue call much faster.
 568   for (unsigned i = 0, e = LiveIn.size(); i != e; ++i) {
 569     MachineBasicBlock *MBB = LiveIn[i]->getBlock();
 570     SlotIndex Start = lis_.getMBBStartIdx(MBB);
 571     if (MBB == IdxMBB) {
 572       li_->addRange(LiveRange(Start, Idx.getNextSlot(), IdxVNI));
 573       continue;
 574     }
 575     // Anything in LiveIn other than IdxMBB is live-through.
 576     VNInfo *VNI = liveOutCache_.lookup(MBB).first;
 577     assert(VNI && "Missing block value");
 578     li_->addRange(LiveRange(Start, lis_.getMBBEndIdx(MBB), VNI));
 579   }
 580
 581   return IdxVNI;
 582 }
 583
 584 // extendTo - Find the last li_ value defined in MBB at or before Idx. The
 585 // parentli_ is assumed to be live at Idx. Extend the live range to Idx.
 586 // Return the found VNInfo, or NULL.
 587 VNInfo *LiveIntervalMap::extendTo(const MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx) {
 588   assert(li_ && "call reset first");
 589   LiveInterval::iterator I = std::upper_bound(li_->begin(), li_->end(), Idx);
 590   if (I == li_->begin())
 591     return 0;
 592   --I;
 593   if (I->end <= lis_.getMBBStartIdx(MBB))
 594     return 0;
 595   if (I->end <= Idx)
 596     I->end = Idx.getNextSlot();
 597   return I->valno;
 598 }
 599
 600 // addSimpleRange - Add a simple range from parentli_ to li_.
 601 // ParentVNI must be live in the [Start;End) interval.
 602 void LiveIntervalMap::addSimpleRange(SlotIndex Start, SlotIndex End,
 603                                      const VNInfo *ParentVNI) {
 604   assert(li_ && "call reset first");
 605   bool simple;
 606   VNInfo *VNI = mapValue(ParentVNI, Start, &simple);
 607   // A simple mapping is easy.
 608   if (simple) {
 609     li_->addRange(LiveRange(Start, End, VNI));
 610     return;
 611   }
 612
 613   // ParentVNI is a complex value. We must map per MBB.
 614   MachineFunction::iterator MBB = lis_.getMBBFromIndex(Start);
 615   MachineFunction::iterator MBBE = lis_.getMBBFromIndex(End.getPrevSlot());
 616
 617   if (MBB == MBBE) {
 618     li_->addRange(LiveRange(Start, End, VNI));
 619     return;
 620   }
 621
 622   // First block.
 623   li_->addRange(LiveRange(Start, lis_.getMBBEndIdx(MBB), VNI));
 624
 625   // Run sequence of full blocks.
 626   for (++MBB; MBB != MBBE; ++MBB) {
 627     Start = lis_.getMBBStartIdx(MBB);
 628     li_->addRange(LiveRange(Start, lis_.getMBBEndIdx(MBB),
 629                             mapValue(ParentVNI, Start)));
 630   }
 631
 632   // Final block.
 633   Start = lis_.getMBBStartIdx(MBB);
 634   if (Start != End)
 635     li_->addRange(LiveRange(Start, End, mapValue(ParentVNI, Start)));
 636 }
 637
 638 /// addRange - Add live ranges to li_ where [Start;End) intersects parentli_.
 639 /// All needed values whose def is not inside [Start;End) must be defined
 640 /// beforehand so mapValue will work.
 641 void LiveIntervalMap::addRange(SlotIndex Start, SlotIndex End) {
 642   assert(li_ && "call reset first");
 643   LiveInterval::const_iterator B = parentli_.begin(), E = parentli_.end();
 644   LiveInterval::const_iterator I = std::lower_bound(B, E, Start);
 645
 646   // Check if --I begins before Start and overlaps.
 647   if (I != B) {
 648     --I;
 649     if (I->end > Start)
 650       addSimpleRange(Start, std::min(End, I->end), I->valno);
 651     ++I;
 652   }
 653
 654   // The remaining ranges begin after Start.
 655   for (;I != E && I->start < End; ++I)
 656     addSimpleRange(I->start, std::min(End, I->end), I->valno);
 657 }
 658
 659 VNInfo *LiveIntervalMap::defByCopyFrom(unsigned Reg,
 660                                        const VNInfo *ParentVNI,
 661                                        MachineBasicBlock &MBB,
 662                                        MachineBasicBlock::iterator I) {
 663   const TargetInstrDesc &TID = MBB.getParent()->getTarget().getInstrInfo()->
 664     get(TargetOpcode::COPY);
 665   MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, I, DebugLoc(), TID, li_->reg).addReg(Reg);
 666   SlotIndex DefIdx = lis_.InsertMachineInstrInMaps(MI).getDefIndex();
 667   VNInfo *VNI = defValue(ParentVNI, DefIdx);
 668   VNI->setCopy(MI);
 669   li_->addRange(LiveRange(DefIdx, DefIdx.getNextSlot(), VNI));
 670   return VNI;
 671 }
 672
 673 //===----------------------------------------------------------------------===//
 674 //                               Split Editor
 675 //===----------------------------------------------------------------------===//
 676
 677 /// Create a new SplitEditor for editing the LiveInterval analyzed by SA.
 678 SplitEditor::SplitEditor(SplitAnalysis &sa,
 679                          LiveIntervals &lis,
 680                          VirtRegMap &vrm,
 681                          MachineDominatorTree &mdt,
 682                          LiveRangeEdit &edit)
 683   : sa_(sa), lis_(lis), vrm_(vrm),
 684     mri_(vrm.getMachineFunction().getRegInfo()),
 685     tii_(*vrm.getMachineFunction().getTarget().getInstrInfo()),
 686     edit_(edit),
 687     dupli_(lis_, mdt, edit.getParent()),
 688     openli_(lis_, mdt, edit.getParent())
 689 {
 690 }
 691
 692 bool SplitEditor::intervalsLiveAt(SlotIndex Idx) const {
 693   for (LiveRangeEdit::iterator I = edit_.begin(), E = edit_.end(); I != E; ++I)
 694     if (*I != dupli_.getLI() && (*I)->liveAt(Idx))
 695       return true;
 696   return false;
 697 }
 698
 699 /// Create a new virtual register and live interval.
 700 void SplitEditor::openIntv() {
 701   assert(!openli_.getLI() && "Previous LI not closed before openIntv");
 702
 703   if (!dupli_.getLI())
 704     dupli_.reset(&edit_.create(mri_, lis_, vrm_));
 705
 706   openli_.reset(&edit_.create(mri_, lis_, vrm_));
 707 }
 708
 709 /// enterIntvBefore - Enter openli before the instruction at Idx. If curli is
 710 /// not live before Idx, a COPY is not inserted.
 711 void SplitEditor::enterIntvBefore(SlotIndex Idx) {
 712   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before enterIntvBefore");
 713   DEBUG(dbgs() << "    enterIntvBefore " << Idx);
 714   VNInfo *ParentVNI = edit_.getParent().getVNInfoAt(Idx.getUseIndex());
 715   if (!ParentVNI) {
 716     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 717     return;
 718   }
 719   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id);
 720   truncatedValues.insert(ParentVNI);
 721   MachineInstr *MI = lis_.getInstructionFromIndex(Idx);
 722   assert(MI && "enterIntvBefore called with invalid index");
 723   VNInfo *VNI = openli_.defByCopyFrom(edit_.getReg(), ParentVNI,
 724                                       *MI->getParent(), MI);
 725   openli_.getLI()->addRange(LiveRange(VNI->def, Idx.getDefIndex(), VNI));
 726   DEBUG(dbgs() << ": " << *openli_.getLI() << '\n');
 727 }
 728
 729 /// enterIntvAtEnd - Enter openli at the end of MBB.
 730 void SplitEditor::enterIntvAtEnd(MachineBasicBlock &MBB) {
 731   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before enterIntvAtEnd");
 732   SlotIndex End = lis_.getMBBEndIdx(&MBB);
 733   DEBUG(dbgs() << "    enterIntvAtEnd BB#" << MBB.getNumber() << ", " << End);
 734   VNInfo *ParentVNI = edit_.getParent().getVNInfoAt(End.getPrevSlot());
 735   if (!ParentVNI) {
 736     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 737     return;
 738   }
 739   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id);
 740   truncatedValues.insert(ParentVNI);
 741   VNInfo *VNI = openli_.defByCopyFrom(edit_.getReg(), ParentVNI,
 742                                       MBB, MBB.getFirstTerminator());
 743   // Make sure openli is live out of MBB.
 744   openli_.getLI()->addRange(LiveRange(VNI->def, End, VNI));
 745   DEBUG(dbgs() << ": " << *openli_.getLI() << '\n');
 746 }
 747
 748 /// useIntv - indicate that all instructions in MBB should use openli.
 749 void SplitEditor::useIntv(const MachineBasicBlock &MBB) {
 750   useIntv(lis_.getMBBStartIdx(&MBB), lis_.getMBBEndIdx(&MBB));
 751 }
 752
 753 void SplitEditor::useIntv(SlotIndex Start, SlotIndex End) {
 754   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before useIntv");
 755   openli_.addRange(Start, End);
 756   DEBUG(dbgs() << "    use [" << Start << ';' << End << "): "
 757                << *openli_.getLI() << '\n');
 758 }
 759
 760 /// leaveIntvAfter - Leave openli after the instruction at Idx.
 761 void SplitEditor::leaveIntvAfter(SlotIndex Idx) {
 762   assert(openli_.getLI() && "openIntv not called before leaveIntvAfter");
 763   DEBUG(dbgs() << "    leaveIntvAfter " << Idx);
 764
 765   // The interval must be live beyond the instruction at Idx.
 766   VNInfo *ParentVNI = edit_.getParent().getVNInfoAt(Idx.getBoundaryIndex());
 767   if (!ParentVNI) {
 768     DEBUG(dbgs() << ": not live\n");
 769     return;
 770   }
 771   DEBUG(dbgs() << ": valno " << ParentVNI->id);
 772
 773   MachineBasicBlock::iterator MII = lis_.getInstructionFromIndex(Idx);
 774   MachineBasicBlock *MBB = MII->getParent();
 775   VNInfo *VNI = dupli_.defByCopyFrom(openli_.getLI()->reg, ParentVNI, *MBB,
 776                                      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_.defByCopyFrom(openli_.getLI()->reg, ParentVNI,
 799                                      MBB, 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     MachineInstr *MI = MO.getParent();
 823     ++RI;
 824     if (MI->isDebugValue()) {
 825       DEBUG(dbgs() << "Zapping " << *MI);
 826       // FIXME: We can do much better with debug values.
 827       MO.setReg(0);
 828       continue;
 829     }
 830     SlotIndex Idx = lis_.getInstructionIndex(MI);
 831     Idx = MO.isUse() ? Idx.getUseIndex() : Idx.getDefIndex();
 832     LiveInterval *LI = 0;
 833     for (LiveRangeEdit::iterator I = edit_.begin(), E = edit_.end(); I != E;
 834          ++I) {
 835       LiveInterval *testli = *I;
 836       if (testli->liveAt(Idx)) {
 837         LI = testli;
 838         break;
 839       }
 840     }
 841     DEBUG(dbgs() << "  rewr BB#" << MI->getParent()->getNumber() << '\t'<< Idx);
 842     assert(LI && "No register was live at use");
 843     MO.setReg(LI->reg);
 844     DEBUG(dbgs() << '\t' << *MI);
 845   }
 846 }
 847
 848 void
 849 SplitEditor::addTruncSimpleRange(SlotIndex Start, SlotIndex End, VNInfo *VNI) {
 850   // Build vector of iterator pairs from the intervals.
 851   typedef std::pair<LiveInterval::const_iterator,
 852                     LiveInterval::const_iterator> IIPair;
 853   SmallVector<IIPair, 8> Iters;
 854   for (LiveRangeEdit::iterator LI = edit_.begin(), LE = edit_.end(); LI != LE;
 855        ++LI) {
 856     if (*LI == dupli_.getLI())
 857       continue;
 858     LiveInterval::const_iterator I = (*LI)->find(Start);
 859     LiveInterval::const_iterator E = (*LI)->end();
 860     if (I != E)
 861       Iters.push_back(std::make_pair(I, E));
 862   }
 863
 864   SlotIndex sidx = Start;
 865   // Break [Start;End) into segments that don't overlap any intervals.
 866   for (;;) {
 867     SlotIndex next = sidx, eidx = End;
 868     // Find overlapping intervals.
 869     for (unsigned i = 0; i != Iters.size() && sidx < eidx; ++i) {
 870       LiveInterval::const_iterator I = Iters[i].first;
 871       // Interval I is overlapping [sidx;eidx). Trim sidx.
 872       if (I->start <= sidx) {
 873         sidx = I->end;
 874         // Move to the next run, remove iters when all are consumed.
 875         I = ++Iters[i].first;
 876         if (I == Iters[i].second) {
 877           Iters.erase(Iters.begin() + i);
 878           --i;
 879           continue;
 880         }
 881       }
 882       // Trim eidx too if needed.
 883       if (I->start >= eidx)
 884         continue;
 885       eidx = I->start;
 886       next = I->end;
 887     }
 888     // Now, [sidx;eidx) doesn't overlap anything in intervals_.
 889     if (sidx < eidx)
 890       dupli_.addSimpleRange(sidx, eidx, VNI);
 891     // If the interval end was truncated, we can try again from next.
 892     if (next <= sidx)
 893       break;
 894     sidx = next;
 895   }
 896 }
 897
 898 void SplitEditor::computeRemainder() {
 899   // First we need to fill in the live ranges in dupli.
 900   // If values were redefined, we need a full recoloring with SSA update.
 901   // If values were truncated, we only need to truncate the ranges.
 902   // If values were partially rematted, we should shrink to uses.
 903   // If values were fully rematted, they should be omitted.
 904   // FIXME: If a single value is redefined, just move the def and truncate.
 905   LiveInterval &parent = edit_.getParent();
 906
 907   // Values that are fully contained in the split intervals.
 908   SmallPtrSet<const VNInfo*, 8> deadValues;
 909   // Map all curli values that should have live defs in dupli.
 910   for (LiveInterval::const_vni_iterator I = parent.vni_begin(),
 911        E = parent.vni_end(); I != E; ++I) {
 912     const VNInfo *VNI = *I;
 913     // Original def is contained in the split intervals.
 914     if (intervalsLiveAt(VNI->def)) {
 915       // Did this value escape?
 916       if (dupli_.isMapped(VNI))
 917         truncatedValues.insert(VNI);
 918       else
 919         deadValues.insert(VNI);
 920       continue;
 921     }
 922     // Add minimal live range at the definition.
 923     VNInfo *DVNI = dupli_.defValue(VNI, VNI->def);
 924     dupli_.getLI()->addRange(LiveRange(VNI->def, VNI->def.getNextSlot(), DVNI));
 925   }
 926
 927   // Add all ranges to dupli.
 928   for (LiveInterval::const_iterator I = parent.begin(), E = parent.end();
 929        I != E; ++I) {
 930     const LiveRange &LR = *I;
 931     if (truncatedValues.count(LR.valno)) {
 932       // recolor after removing intervals_.
 933       addTruncSimpleRange(LR.start, LR.end, LR.valno);
 934     } else if (!deadValues.count(LR.valno)) {
 935       // recolor without truncation.
 936       dupli_.addSimpleRange(LR.start, LR.end, LR.valno);
 937     }
 938   }
 939
 940   // Extend dupli_ to be live out of any critical loop predecessors.
 941   // This means we have multiple registers live out of those blocks.
 942   // The alternative would be to split the critical edges.
 943   if (criticalPreds_.empty())
 944     return;
 945   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::iterator I = criticalPreds_.begin(),
 946        E = criticalPreds_.end(); I != E; ++I)
 947      dupli_.extendTo(*I, lis_.getMBBEndIdx(*I).getPrevSlot());
 948    criticalPreds_.clear();
 949 }
 950
 951 void SplitEditor::finish() {
 952   assert(!openli_.getLI() && "Previous LI not closed before rewrite");
 953   assert(dupli_.getLI() && "No dupli for rewrite. Noop spilt?");
 954
 955   // Complete dupli liveness.
 956   computeRemainder();
 957
 958   // Get rid of unused values and set phi-kill flags.
 959   for (LiveRangeEdit::iterator I = edit_.begin(), E = edit_.end(); I != E; ++I)
 960     (*I)->RenumberValues(lis_);
 961
 962   // Rewrite instructions.
 963   rewrite(edit_.getReg());
 964
 965   // Now check if any registers were separated into multiple components.
 966   ConnectedVNInfoEqClasses ConEQ(lis_);
 967   for (unsigned i = 0, e = edit_.size(); i != e; ++i) {
 968     // Don't use iterators, they are invalidated by create() below.
 969     LiveInterval *li = edit_.get(i);
 970     unsigned NumComp = ConEQ.Classify(li);
 971     if (NumComp <= 1)
 972       continue;
 973     DEBUG(dbgs() << "  " << NumComp << " components: " << *li << '\n');
 974     SmallVector<LiveInterval*, 8> dups;
 975     dups.push_back(li);
 976     for (unsigned i = 1; i != NumComp; ++i)
 977       dups.push_back(&edit_.create(mri_, lis_, vrm_));
 978     ConEQ.Distribute(&dups[0]);
 979     // Rewrite uses to the new regs.
 980     rewrite(li->reg);
 981   }
 982
 983   // Calculate spill weight and allocation hints for new intervals.
 984   VirtRegAuxInfo vrai(vrm_.getMachineFunction(), lis_, sa_.loops_);
 985   for (LiveRangeEdit::iterator I = edit_.begin(), E = edit_.end(); I != E; ++I){
 986     LiveInterval &li = **I;
 987     vrai.CalculateRegClass(li.reg);
 988     vrai.CalculateWeightAndHint(li);
 989     DEBUG(dbgs() << "  new interval " << mri_.getRegClass(li.reg)->getName()
 990                  << ":" << li << '\n');
 991   }
 992 }
 993
 994
 995 //===----------------------------------------------------------------------===//
 996 //                               Loop Splitting
 997 //===----------------------------------------------------------------------===//
 998
 999 void SplitEditor::splitAroundLoop(const MachineLoop *Loop) {
1000   SplitAnalysis::LoopBlocks Blocks;
1001   sa_.getLoopBlocks(Loop, Blocks);
1002
1003   DEBUG({
1004     dbgs() << "  splitAround"; sa_.print(Blocks, dbgs()); dbgs() << '\n';
1005   });
1006
1007   // Break critical edges as needed.
1008   SplitAnalysis::BlockPtrSet CriticalExits;
1009   sa_.getCriticalExits(Blocks, CriticalExits);
1010   assert(CriticalExits.empty() && "Cannot break critical exits yet");
1011
1012   // Get critical predecessors so computeRemainder can deal with them.
1013   sa_.getCriticalPreds(Blocks, criticalPreds_);
1014
1015   // Create new live interval for the loop.
1016   openIntv();
1017
1018   // Insert copies in the predecessors.
1019   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::iterator I = Blocks.Preds.begin(),
1020        E = Blocks.Preds.end(); I != E; ++I) {
1021     MachineBasicBlock &MBB = const_cast<MachineBasicBlock&>(**I);
1022     enterIntvAtEnd(MBB);
1023   }
1024
1025   // Switch all loop blocks.
1026   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::iterator I = Blocks.Loop.begin(),
1027        E = Blocks.Loop.end(); I != E; ++I)
1028      useIntv(**I);
1029
1030   // Insert back copies in the exit blocks.
1031   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::iterator I = Blocks.Exits.begin(),
1032        E = Blocks.Exits.end(); I != E; ++I) {
1033     MachineBasicBlock &MBB = const_cast<MachineBasicBlock&>(**I);
1034     leaveIntvAtTop(MBB);
1035   }
1036
1037   // Done.
1038   closeIntv();
1039   finish();
1040 }
1041
1042
1043 //===----------------------------------------------------------------------===//
1044 //                            Single Block Splitting
1045 //===----------------------------------------------------------------------===//
1046
1047 /// getMultiUseBlocks - if curli has more than one use in a basic block, it
1048 /// may be an advantage to split curli for the duration of the block.
1049 bool SplitAnalysis::getMultiUseBlocks(BlockPtrSet &Blocks) {
1050   // If curli is local to one block, there is no point to splitting it.
1051   if (usingBlocks_.size() <= 1)
1052     return false;
1053   // Add blocks with multiple uses.
1054   for (BlockCountMap::iterator I = usingBlocks_.begin(), E = usingBlocks_.end();
1055        I != E; ++I)
1056     switch (I->second) {
1057     case 0:
1058     case 1:
1059       continue;
1060     case 2: {
1061       // When there are only two uses and curli is both live in and live out,
1062       // we don't really win anything by isolating the block since we would be
1063       // inserting two copies.
1064       // The remaing register would still have two uses in the block. (Unless it
1065       // separates into disconnected components).
1066       if (lis_.isLiveInToMBB(*curli_, I->first) &&
1067           lis_.isLiveOutOfMBB(*curli_, I->first))
1068         continue;
1069     } // Fall through.
1070     default:
1071       Blocks.insert(I->first);
1072     }
1073   return !Blocks.empty();
1074 }
1075
1076 /// splitSingleBlocks - Split curli into a separate live interval inside each
1077 /// basic block in Blocks.
1078 void SplitEditor::splitSingleBlocks(const SplitAnalysis::BlockPtrSet &Blocks) {
1079   DEBUG(dbgs() << "  splitSingleBlocks for " << Blocks.size() << " blocks.\n");
1080   // Determine the first and last instruction using curli in each block.
1081   typedef std::pair<SlotIndex,SlotIndex> IndexPair;
1082   typedef DenseMap<const MachineBasicBlock*,IndexPair> IndexPairMap;
1083   IndexPairMap MBBRange;
1084   for (SplitAnalysis::InstrPtrSet::const_iterator I = sa_.usingInstrs_.begin(),
1085        E = sa_.usingInstrs_.end(); I != E; ++I) {
1086     const MachineBasicBlock *MBB = (*I)->getParent();
1087     if (!Blocks.count(MBB))
1088       continue;
1089     SlotIndex Idx = lis_.getInstructionIndex(*I);
1090     DEBUG(dbgs() << "  BB#" << MBB->getNumber() << '\t' << Idx << '\t' << **I);
1091     IndexPair &IP = MBBRange[MBB];
1092     if (!IP.first.isValid() || Idx < IP.first)
1093       IP.first = Idx;
1094     if (!IP.second.isValid() || Idx > IP.second)
1095       IP.second = Idx;
1096   }
1097
1098   // Create a new interval for each block.
1099   for (SplitAnalysis::BlockPtrSet::const_iterator I = Blocks.begin(),
1100        E = Blocks.end(); I != E; ++I) {
1101     IndexPair &IP = MBBRange[*I];
1102     DEBUG(dbgs() << "  splitting for BB#" << (*I)->getNumber() << ": ["
1103                  << IP.first << ';' << IP.second << ")\n");
1104     assert(IP.first.isValid() && IP.second.isValid());
1105
1106     openIntv();
1107     enterIntvBefore(IP.first);
1108     useIntv(IP.first.getBaseIndex(), IP.second.getBoundaryIndex());
1109     leaveIntvAfter(IP.second);
1110     closeIntv();
1111   }
1112   finish();
1113 }
1114
1115
1116 //===----------------------------------------------------------------------===//
1117 //                            Sub Block Splitting
1118 //===----------------------------------------------------------------------===//
1119
1120 /// getBlockForInsideSplit - If curli is contained inside a single basic block,
1121 /// and it wou pay to subdivide the interval inside that block, return it.
1122 /// Otherwise return NULL. The returned block can be passed to
1123 /// SplitEditor::splitInsideBlock.
1124 const MachineBasicBlock *SplitAnalysis::getBlockForInsideSplit() {
1125   // The interval must be exclusive to one block.
1126   if (usingBlocks_.size() != 1)
1127     return 0;
1128   // Don't to this for less than 4 instructions. We want to be sure that
1129   // splitting actually reduces the instruction count per interval.
1130   if (usingInstrs_.size() < 4)
1131     return 0;
1132   return usingBlocks_.begin()->first;
1133 }
1134
1135 /// splitInsideBlock - Split curli into multiple intervals inside MBB.
1136 void SplitEditor::splitInsideBlock(const MachineBasicBlock *MBB) {
1137   SmallVector<SlotIndex, 32> Uses;
1138   Uses.reserve(sa_.usingInstrs_.size());
1139   for (SplitAnalysis::InstrPtrSet::const_iterator I = sa_.usingInstrs_.begin(),
1140        E = sa_.usingInstrs_.end(); I != E; ++I)
1141     if ((*I)->getParent() == MBB)
1142       Uses.push_back(lis_.getInstructionIndex(*I));
1143   DEBUG(dbgs() << "  splitInsideBlock BB#" << MBB->getNumber() << " for "
1144                << Uses.size() << " instructions.\n");
1145   assert(Uses.size() >= 3 && "Need at least 3 instructions");
1146   array_pod_sort(Uses.begin(), Uses.end());
1147
1148   // Simple algorithm: Find the largest gap between uses as determined by slot
1149   // indices. Create new intervals for instructions before the gap and after the
1150   // gap.
1151   unsigned bestPos = 0;
1152   int bestGap = 0;
1153   DEBUG(dbgs() << "    dist (" << Uses[0]);
1154   for (unsigned i = 1, e = Uses.size(); i != e; ++i) {
1155     int g = Uses[i-1].distance(Uses[i]);
1156     DEBUG(dbgs() << ") -" << g << "- (" << Uses[i]);
1157     if (g > bestGap)
1158       bestPos = i, bestGap = g;
1159   }
1160   DEBUG(dbgs() << "), best: -" << bestGap << "-\n");
1161
1162   // bestPos points to the first use after the best gap.
1163   assert(bestPos > 0 && "Invalid gap");
1164
1165   // FIXME: Don't create intervals for low densities.
1166
1167   // First interval before the gap. Don't create single-instr intervals.
1168   if (bestPos > 1) {
1169     openIntv();
1170     enterIntvBefore(Uses.front());
1171     useIntv(Uses.front().getBaseIndex(), Uses[bestPos-1].getBoundaryIndex());
1172     leaveIntvAfter(Uses[bestPos-1]);
1173     closeIntv();
1174   }
1175
1176   // Second interval after the gap.
1177   if (bestPos < Uses.size()-1) {
1178     openIntv();
1179     enterIntvBefore(Uses[bestPos]);
1180     useIntv(Uses[bestPos].getBaseIndex(), Uses.back().getBoundaryIndex());
1181     leaveIntvAfter(Uses.back());
1182     closeIntv();
1183   }
1184
1185   finish();
1186 }