lib/CodeGen/StackSlotColoring.cpp

   1 //===-- StackSlotColoring.cpp - Stack slot coloring pass. -----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the stack slot coloring pass.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "stackcoloring"
  15 #include "VirtRegMap.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
  23 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  24 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  25 #include "llvm/Support/Debug.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  28 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  29 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  30 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  31 #include <vector>
  32 using namespace llvm;
  33
  34 static cl::opt<bool>
  35 DisableSharing("no-stack-slot-sharing",
  36              cl::init(false), cl::Hidden,
  37              cl::desc("Suppress slot sharing during stack coloring"));
  38
  39 static cl::opt<bool>
  40 ColorWithRegs("color-ss-with-regs",
  41              cl::init(false), cl::Hidden,
  42              cl::desc("Color stack slots with free registers"));
  43
  44
  45 static cl::opt<int> DCELimit("ssc-dce-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
  46
  47 STATISTIC(NumEliminated, "Number of stack slots eliminated due to coloring");
  48 STATISTIC(NumRegRepl,    "Number of stack slot refs replaced with reg refs");
  49 STATISTIC(NumLoadElim,   "Number of load eliminated");
  50 STATISTIC(NumStoreElim,  "Number of stores eliminated");
  51 STATISTIC(NumDead,       "Number of trivially dead stack accesses eliminated");
  52
  53 namespace {
  54   class VISIBILITY_HIDDEN StackSlotColoring : public MachineFunctionPass {
  55     LiveStacks* LS;
  56     VirtRegMap* VRM;
  57     MachineFrameInfo *MFI;
  58     MachineRegisterInfo *MRI;
  59     const TargetInstrInfo  *TII;
  60     const TargetRegisterInfo *TRI;
  61     const MachineLoopInfo *loopInfo;
  62
  63     // SSIntervals - Spill slot intervals.
  64     std::vector<LiveInterval*> SSIntervals;
  65
  66     // SSRefs - Keep a list of frame index references for each spill slot.
  67     SmallVector<SmallVector<MachineInstr*, 8>, 16> SSRefs;
  68
  69     // OrigAlignments - Alignments of stack objects before coloring.
  70     SmallVector<unsigned, 16> OrigAlignments;
  71
  72     // OrigSizes - Sizess of stack objects before coloring.
  73     SmallVector<unsigned, 16> OrigSizes;
  74
  75     // AllColors - If index is set, it's a spill slot, i.e. color.
  76     // FIXME: This assumes PEI locate spill slot with smaller indices
  77     // closest to stack pointer / frame pointer. Therefore, smaller
  78     // index == better color.
  79     BitVector AllColors;
  80
  81     // NextColor - Next "color" that's not yet used.
  82     int NextColor;
  83
  84     // UsedColors - "Colors" that have been assigned.
  85     BitVector UsedColors;
  86
  87     // Assignments - Color to intervals mapping.
  88     SmallVector<SmallVector<LiveInterval*,4>, 16> Assignments;
  89
  90   public:
  91     static char ID; // Pass identification
  92     StackSlotColoring() : MachineFunctionPass(&ID), NextColor(-1) {}
  93
  94     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  95       AU.addRequired<LiveStacks>();
  96       AU.addRequired<VirtRegMap>();
  97       AU.addPreserved<VirtRegMap>();
  98       AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
  99       AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
 100       AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
 101       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 102     }
 103
 104     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 105     virtual const char* getPassName() const {
 106       return "Stack Slot Coloring";
 107     }
 108
 109   private:
 110     void InitializeSlots();
 111     void ScanForSpillSlotRefs(MachineFunction &MF);
 112     bool OverlapWithAssignments(LiveInterval *li, int Color) const;
 113     int ColorSlot(LiveInterval *li);
 114     bool ColorSlots(MachineFunction &MF);
 115     bool ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
 116                                 SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> &RevMap,
 117                                 BitVector &SlotIsReg);
 118     void RewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI, int NewFI,
 119                             MachineFunction &MF);
 120     bool PropagateBackward(MachineBasicBlock::iterator MII,
 121                            MachineBasicBlock *MBB,
 122                            unsigned OldReg, unsigned NewReg);
 123     bool PropagateForward(MachineBasicBlock::iterator MII,
 124                           MachineBasicBlock *MBB,
 125                           unsigned OldReg, unsigned NewReg);
 126     void UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
 127                                     unsigned Reg, const TargetRegisterClass *RC,
 128                                     MachineFunction &MF);
 129     bool AllMemRefsCanBeUnfolded(int SS);
 130     bool RemoveDeadStores(MachineBasicBlock* MBB);
 131   };
 132 } // end anonymous namespace
 133
 134 char StackSlotColoring::ID = 0;
 135
 136 static RegisterPass<StackSlotColoring>
 137 X("stack-slot-coloring", "Stack Slot Coloring");
 138
 139 FunctionPass *llvm::createStackSlotColoringPass() {
 140   return new StackSlotColoring();
 141 }
 142
 143 namespace {
 144   // IntervalSorter - Comparison predicate that sort live intervals by
 145   // their weight.
 146   struct IntervalSorter {
 147     bool operator()(LiveInterval* LHS, LiveInterval* RHS) const {
 148       return LHS->weight > RHS->weight;
 149     }
 150   };
 151 }
 152
 153 /// ScanForSpillSlotRefs - Scan all the machine instructions for spill slot
 154 /// references and update spill slot weights.
 155 void StackSlotColoring::ScanForSpillSlotRefs(MachineFunction &MF) {
 156   SSRefs.resize(MFI->getObjectIndexEnd());
 157
 158   // FIXME: Need the equivalent of MachineRegisterInfo for frameindex operands.
 159   for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
 160        MBBI != E; ++MBBI) {
 161     MachineBasicBlock *MBB = &*MBBI;
 162     unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
 163     for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), EE = MBB->end();
 164          MII != EE; ++MII) {
 165       MachineInstr *MI = &*MII;
 166       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 167         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 168         if (!MO.isFI())
 169           continue;
 170         int FI = MO.getIndex();
 171         if (FI < 0)
 172           continue;
 173         if (!LS->hasInterval(FI))
 174           continue;
 175         LiveInterval &li = LS->getInterval(FI);
 176         li.weight += LiveIntervals::getSpillWeight(false, true, loopDepth);
 177         SSRefs[FI].push_back(MI);
 178       }
 179     }
 180   }
 181 }
 182
 183 /// InitializeSlots - Process all spill stack slot liveintervals and add them
 184 /// to a sorted (by weight) list.
 185 void StackSlotColoring::InitializeSlots() {
 186   int LastFI = MFI->getObjectIndexEnd();
 187   OrigAlignments.resize(LastFI);
 188   OrigSizes.resize(LastFI);
 189   AllColors.resize(LastFI);
 190   UsedColors.resize(LastFI);
 191   Assignments.resize(LastFI);
 192
 193   // Gather all spill slots into a list.
 194   DOUT << "Spill slot intervals:\n";
 195   for (LiveStacks::iterator i = LS->begin(), e = LS->end(); i != e; ++i) {
 196     LiveInterval &li = i->second;
 197     DEBUG(li.dump());
 198     int FI = li.getStackSlotIndex();
 199     if (MFI->isDeadObjectIndex(FI))
 200       continue;
 201     SSIntervals.push_back(&li);
 202     OrigAlignments[FI] = MFI->getObjectAlignment(FI);
 203     OrigSizes[FI]      = MFI->getObjectSize(FI);
 204     AllColors.set(FI);
 205   }
 206   DOUT << '\n';
 207
 208   // Sort them by weight.
 209   std::stable_sort(SSIntervals.begin(), SSIntervals.end(), IntervalSorter());
 210
 211   // Get first "color".
 212   NextColor = AllColors.find_first();
 213 }
 214
 215 /// OverlapWithAssignments - Return true if LiveInterval overlaps with any
 216 /// LiveIntervals that have already been assigned to the specified color.
 217 bool
 218 StackSlotColoring::OverlapWithAssignments(LiveInterval *li, int Color) const {
 219   const SmallVector<LiveInterval*,4> &OtherLIs = Assignments[Color];
 220   for (unsigned i = 0, e = OtherLIs.size(); i != e; ++i) {
 221     LiveInterval *OtherLI = OtherLIs[i];
 222     if (OtherLI->overlaps(*li))
 223       return true;
 224   }
 225   return false;
 226 }
 227
 228 /// ColorSlotsWithFreeRegs - If there are any free registers available, try
 229 /// replacing spill slots references with registers instead.
 230 bool
 231 StackSlotColoring::ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
 232                                    SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> &RevMap,
 233                                    BitVector &SlotIsReg) {
 234   if (!ColorWithRegs || !VRM->HasUnusedRegisters())
 235     return false;
 236
 237   bool Changed = false;
 238   DOUT << "Assigning unused registers to spill slots:\n";
 239   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
 240     LiveInterval *li = SSIntervals[i];
 241     int SS = li->getStackSlotIndex();
 242     if (!UsedColors[SS])
 243       continue;
 244
 245     // These slots allow to share the same registers.
 246     bool AllColored = true;
 247     SmallVector<unsigned, 4> ColoredRegs;
 248     for (unsigned j = 0, ee = RevMap[SS].size(); j != ee; ++j) {
 249       int RSS = RevMap[SS][j];
 250       const TargetRegisterClass *RC = LS->getIntervalRegClass(RSS);
 251       // If it's not colored to another stack slot, try coloring it
 252       // to a "free" register.
 253       if (!RC) {
 254         AllColored = false;
 255         continue;
 256       }
 257       unsigned Reg = VRM->getFirstUnusedRegister(RC);
 258       if (!Reg) {
 259         AllColored = false;
 260         continue;
 261       }
 262       if (!AllMemRefsCanBeUnfolded(RSS)) {
 263         AllColored = false;
 264         continue;
 265       } else {
 266         DOUT << "Assigning fi#" << RSS << " to " << TRI->getName(Reg) << '\n';
 267         ColoredRegs.push_back(Reg);
 268         SlotMapping[RSS] = Reg;
 269         SlotIsReg.set(RSS);
 270         Changed = true;
 271       }
 272     }
 273
 274     // Register and its sub-registers are no longer free.
 275     while (!ColoredRegs.empty()) {
 276       unsigned Reg = ColoredRegs.back();
 277       ColoredRegs.pop_back();
 278       VRM->setRegisterUsed(Reg);
 279       // If reg is a callee-saved register, it will have to be spilled in
 280       // the prologue.
 281       MRI->setPhysRegUsed(Reg);
 282       for (const unsigned *AS = TRI->getAliasSet(Reg); *AS; ++AS) {
 283         VRM->setRegisterUsed(*AS);
 284         MRI->setPhysRegUsed(*AS);
 285       }
 286     }
 287     // This spill slot is dead after the rewrites
 288     if (AllColored) {
 289       MFI->RemoveStackObject(SS);
 290       ++NumEliminated;
 291     }
 292   }
 293   DOUT << '\n';
 294
 295   return Changed;
 296 }
 297
 298 /// ColorSlot - Assign a "color" (stack slot) to the specified stack slot.
 299 ///
 300 int StackSlotColoring::ColorSlot(LiveInterval *li) {
 301   int Color = -1;
 302   bool Share = false;
 303   if (!DisableSharing) {
 304     // Check if it's possible to reuse any of the used colors.
 305     Color = UsedColors.find_first();
 306     while (Color != -1) {
 307       if (!OverlapWithAssignments(li, Color)) {
 308         Share = true;
 309         ++NumEliminated;
 310         break;
 311       }
 312       Color = UsedColors.find_next(Color);
 313     }
 314   }
 315
 316   // Assign it to the first available color (assumed to be the best) if it's
 317   // not possible to share a used color with other objects.
 318   if (!Share) {
 319     assert(NextColor != -1 && "No more spill slots?");
 320     Color = NextColor;
 321     UsedColors.set(Color);
 322     NextColor = AllColors.find_next(NextColor);
 323   }
 324
 325   // Record the assignment.
 326   Assignments[Color].push_back(li);
 327   int FI = li->getStackSlotIndex();
 328   DOUT << "Assigning fi#" << FI << " to fi#" << Color << "\n";
 329
 330   // Change size and alignment of the allocated slot. If there are multiple
 331   // objects sharing the same slot, then make sure the size and alignment
 332   // are large enough for all.
 333   unsigned Align = OrigAlignments[FI];
 334   if (!Share || Align > MFI->getObjectAlignment(Color))
 335     MFI->setObjectAlignment(Color, Align);
 336   int64_t Size = OrigSizes[FI];
 337   if (!Share || Size > MFI->getObjectSize(Color))
 338     MFI->setObjectSize(Color, Size);
 339   return Color;
 340 }
 341
 342 /// Colorslots - Color all spill stack slots and rewrite all frameindex machine
 343 /// operands in the function.
 344 bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
 345   unsigned NumObjs = MFI->getObjectIndexEnd();
 346   SmallVector<int, 16> SlotMapping(NumObjs, -1);
 347   SmallVector<float, 16> SlotWeights(NumObjs, 0.0);
 348   SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> RevMap(NumObjs);
 349   BitVector SlotIsReg(NumObjs);
 350   BitVector UsedColors(NumObjs);
 351
 352   DOUT << "Color spill slot intervals:\n";
 353   bool Changed = false;
 354   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
 355     LiveInterval *li = SSIntervals[i];
 356     int SS = li->getStackSlotIndex();
 357     int NewSS = ColorSlot(li);
 358     assert(NewSS >= 0 && "Stack coloring failed?");
 359     SlotMapping[SS] = NewSS;
 360     RevMap[NewSS].push_back(SS);
 361     SlotWeights[NewSS] += li->weight;
 362     UsedColors.set(NewSS);
 363     Changed |= (SS != NewSS);
 364   }
 365
 366   DOUT << "\nSpill slots after coloring:\n";
 367   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
 368     LiveInterval *li = SSIntervals[i];
 369     int SS = li->getStackSlotIndex();
 370     li->weight = SlotWeights[SS];
 371   }
 372   // Sort them by new weight.
 373   std::stable_sort(SSIntervals.begin(), SSIntervals.end(), IntervalSorter());
 374
 375 #ifndef NDEBUG
 376   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i)
 377     DEBUG(SSIntervals[i]->dump());
 378   DOUT << '\n';
 379 #endif
 380
 381   // Can we "color" a stack slot with a unused register?
 382   Changed |= ColorSlotsWithFreeRegs(SlotMapping, RevMap, SlotIsReg);
 383
 384   if (!Changed)
 385     return false;
 386
 387   // Rewrite all MO_FrameIndex operands.
 388   for (unsigned SS = 0, SE = SSRefs.size(); SS != SE; ++SS) {
 389     bool isReg = SlotIsReg[SS];
 390     int NewFI = SlotMapping[SS];
 391     if (NewFI == -1 || (NewFI == (int)SS && !isReg))
 392       continue;
 393
 394     SmallVector<MachineInstr*, 8> &RefMIs = SSRefs[SS];
 395     for (unsigned i = 0, e = RefMIs.size(); i != e; ++i)
 396       if (!isReg)
 397         RewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, MF);
 398       else {
 399         // Rewrite to use a register instead.
 400         const TargetRegisterClass *RC = LS->getIntervalRegClass(SS);
 401         UnfoldAndRewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, RC, MF);
 402       }
 403   }
 404
 405   // Delete unused stack slots.
 406   while (NextColor != -1) {
 407     DOUT << "Removing unused stack object fi#" << NextColor << "\n";
 408     MFI->RemoveStackObject(NextColor);
 409     NextColor = AllColors.find_next(NextColor);
 410   }
 411
 412   return true;
 413 }
 414
 415 /// AllMemRefsCanBeUnfolded - Return true if all references of the specified
 416 /// spill slot index can be unfolded.
 417 bool StackSlotColoring::AllMemRefsCanBeUnfolded(int SS) {
 418   SmallVector<MachineInstr*, 8> &RefMIs = SSRefs[SS];
 419   for (unsigned i = 0, e = RefMIs.size(); i != e; ++i) {
 420     MachineInstr *MI = RefMIs[i];
 421     if (TII->isLoadFromStackSlot(MI, SS) ||
 422         TII->isStoreToStackSlot(MI, SS))
 423       // Restore and spill will become copies.
 424       return true;
 425     if (!TII->getOpcodeAfterMemoryUnfold(MI->getOpcode(), false, false))
 426       return false;
 427     for (unsigned j = 0, ee = MI->getNumOperands(); j != ee; ++j) {
 428       MachineOperand &MO = MI->getOperand(j);
 429       if (MO.isFI() && MO.getIndex() != SS)
 430         // If it uses another frameindex, we can, currently* unfold it.
 431         return false;
 432     }
 433   }
 434   return true;
 435 }
 436
 437 /// RewriteInstruction - Rewrite specified instruction by replacing references
 438 /// to old frame index with new one.
 439 void StackSlotColoring::RewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
 440                                            int NewFI, MachineFunction &MF) {
 441   for (unsigned i = 0, ee = MI->getNumOperands(); i != ee; ++i) {
 442     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 443     if (!MO.isFI())
 444       continue;
 445     int FI = MO.getIndex();
 446     if (FI != OldFI)
 447       continue;
 448     MO.setIndex(NewFI);
 449   }
 450
 451   // Update the MachineMemOperand for the new memory location.
 452   // FIXME: We need a better method of managing these too.
 453   SmallVector<MachineMemOperand, 2> MMOs(MI->memoperands_begin(),
 454                                          MI->memoperands_end());
 455   MI->clearMemOperands(MF);
 456   const Value *OldSV = PseudoSourceValue::getFixedStack(OldFI);
 457   for (unsigned i = 0, ee = MMOs.size(); i != ee; ++i) {
 458     if (MMOs[i].getValue() != OldSV)
 459       MI->addMemOperand(MF, MMOs[i]);
 460     else {
 461       MachineMemOperand MMO(PseudoSourceValue::getFixedStack(NewFI),
 462                             MMOs[i].getFlags(), MMOs[i].getOffset(),
 463                             MMOs[i].getSize(),  MMOs[i].getAlignment());
 464       MI->addMemOperand(MF, MMO);
 465     }
 466   }
 467 }
 468
 469 /// PropagateBackward - Traverse backward and look for the definition of
 470 /// OldReg. If it can successfully update all of the references with NewReg,
 471 /// do so and return true.
 472 bool StackSlotColoring::PropagateBackward(MachineBasicBlock::iterator MII,
 473                                           MachineBasicBlock *MBB,
 474                                           unsigned OldReg, unsigned NewReg) {
 475   SmallVector<MachineOperand*, 4> Refs;
 476   while (--MII != MBB->begin()) {
 477     bool FoundDef = false;  // Not counting 2address def.
 478     bool FoundUse = false;
 479     bool FoundKill = false;
 480     const TargetInstrDesc &TID = MII->getDesc();
 481     for (unsigned i = 0, e = MII->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 482       MachineOperand &MO = MII->getOperand(i);
 483       if (!MO.isReg())
 484         continue;
 485       unsigned Reg = MO.getReg();
 486       if (Reg == 0)
 487         continue;
 488       if (Reg == OldReg) {
 489         const TargetRegisterClass *RC = getInstrOperandRegClass(TRI, TID, i);
 490         if (RC && !RC->contains(NewReg))
 491           return false;
 492
 493         if (MO.isUse()) {
 494           FoundUse = true;
 495           if (MO.isKill())
 496             FoundKill = true;
 497           Refs.push_back(&MO);
 498         } else {
 499           Refs.push_back(&MO);
 500           if (!MII->isRegTiedToUseOperand(i))
 501             FoundDef = true;
 502         }
 503       } else if (TRI->regsOverlap(Reg, NewReg)) {
 504         return false;
 505       } else if (TRI->regsOverlap(Reg, OldReg)) {
 506         if (!MO.isUse() || !MO.isKill())
 507           return false;
 508       }
 509     }
 510     if (FoundDef) {
 511       for (unsigned i = 0, e = Refs.size(); i != e; ++i)
 512         Refs[i]->setReg(NewReg);
 513       return true;
 514     }
 515   }
 516   return false;
 517 }
 518
 519 /// PropagateForward - Traverse forward and look for the kill of OldReg. If
 520 /// it can successfully update all of the uses with NewReg, do so and
 521 /// return true.
 522 bool StackSlotColoring::PropagateForward(MachineBasicBlock::iterator MII,
 523                                          MachineBasicBlock *MBB,
 524                                          unsigned OldReg, unsigned NewReg) {
 525   SmallVector<MachineOperand*, 4> Uses;
 526   while (++MII != MBB->end()) {
 527     bool FoundUse = false;
 528     bool FoundKill = false;
 529     const TargetInstrDesc &TID = MII->getDesc();
 530     for (unsigned i = 0, e = MII->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 531       MachineOperand &MO = MII->getOperand(i);
 532       if (!MO.isReg())
 533         continue;
 534       unsigned Reg = MO.getReg();
 535       if (Reg == 0)
 536         continue;
 537       if (Reg == OldReg) {
 538         if (MO.isDef())
 539           return false;
 540
 541         const TargetRegisterClass *RC = getInstrOperandRegClass(TRI, TID, i);
 542         if (RC && !RC->contains(NewReg))
 543           return false;
 544         FoundUse = true;
 545         if (MO.isKill())
 546           FoundKill = true;
 547         Uses.push_back(&MO);
 548       } else if (TRI->regsOverlap(Reg, NewReg) ||
 549                  TRI->regsOverlap(Reg, OldReg))
 550         return false;
 551     }
 552     if (FoundKill) {
 553       for (unsigned i = 0, e = Uses.size(); i != e; ++i)
 554         Uses[i]->setReg(NewReg);
 555       return true;
 556     }
 557   }
 558   return false;
 559 }
 560
 561 /// UnfoldAndRewriteInstruction - Rewrite specified instruction by unfolding
 562 /// folded memory references and replacing those references with register
 563 /// references instead.
 564 void StackSlotColoring::UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
 565                                                   unsigned Reg,
 566                                                   const TargetRegisterClass *RC,
 567                                                   MachineFunction &MF) {
 568   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 569   if (unsigned DstReg = TII->isLoadFromStackSlot(MI, OldFI)) {
 570     if (PropagateForward(MI, MBB, DstReg, Reg)) {
 571       DOUT << "Eliminated load: ";
 572       DEBUG(MI->dump());
 573       ++NumLoadElim;
 574     } else {
 575       TII->copyRegToReg(*MBB, MI, DstReg, Reg, RC, RC);
 576       ++NumRegRepl;
 577     }
 578   } else if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(MI, OldFI)) {
 579     if (MI->killsRegister(SrcReg) && PropagateBackward(MI, MBB, SrcReg, Reg)) {
 580       DOUT << "Eliminated store: ";
 581       DEBUG(MI->dump());
 582       ++NumStoreElim;
 583     } else {
 584       TII->copyRegToReg(*MBB, MI, Reg, SrcReg, RC, RC);
 585       ++NumRegRepl;
 586     }
 587   } else {
 588     SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
 589     bool Success = TII->unfoldMemoryOperand(MF, MI, Reg, false, false, NewMIs);
 590     assert(Success && "Failed to unfold!");
 591     MBB->insert(MI, NewMIs[0]);
 592     ++NumRegRepl;
 593   }
 594   MBB->erase(MI);
 595 }
 596
 597 /// RemoveDeadStores - Scan through a basic block and look for loads followed
 598 /// by stores.  If they're both using the same stack slot, then the store is
 599 /// definitely dead.  This could obviously be much more aggressive (consider
 600 /// pairs with instructions between them), but such extensions might have a
 601 /// considerable compile time impact.
 602 bool StackSlotColoring::RemoveDeadStores(MachineBasicBlock* MBB) {
 603   // FIXME: This could be much more aggressive, but we need to investigate
 604   // the compile time impact of doing so.
 605   bool changed = false;
 606
 607   SmallVector<MachineInstr*, 4> toErase;
 608
 609   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
 610        I != E; ++I) {
 611     if (DCELimit != -1 && (int)NumDead >= DCELimit)
 612       break;
 613
 614     MachineBasicBlock::iterator NextMI = next(I);
 615     if (NextMI == MBB->end()) continue;
 616
 617     int FirstSS, SecondSS;
 618     unsigned LoadReg = 0;
 619     unsigned StoreReg = 0;
 620     if (!(LoadReg = TII->isLoadFromStackSlot(I, FirstSS))) continue;
 621     if (!(StoreReg = TII->isStoreToStackSlot(NextMI, SecondSS))) continue;
 622     if (FirstSS != SecondSS || LoadReg != StoreReg || FirstSS == -1) continue;
 623
 624     ++NumDead;
 625     changed = true;
 626
 627     if (NextMI->findRegisterUseOperandIdx(LoadReg, true, 0) != -1) {
 628       ++NumDead;
 629       toErase.push_back(I);
 630     }
 631
 632     toErase.push_back(NextMI);
 633     ++I;
 634   }
 635
 636   for (SmallVector<MachineInstr*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
 637        E = toErase.end(); I != E; ++I)
 638     (*I)->eraseFromParent();
 639
 640   return changed;
 641 }
 642
 643
 644 bool StackSlotColoring::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 645   DOUT << "********** Stack Slot Coloring **********\n";
 646
 647   MFI = MF.getFrameInfo();
 648   MRI = &MF.getRegInfo();
 649   TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 650   TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 651   LS = &getAnalysis<LiveStacks>();
 652   VRM = &getAnalysis<VirtRegMap>();
 653   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 654
 655   bool Changed = false;
 656
 657   unsigned NumSlots = LS->getNumIntervals();
 658   if (NumSlots < 2) {
 659     if (NumSlots == 0 || !VRM->HasUnusedRegisters())
 660       // Nothing to do!
 661       return false;
 662   }
 663
 664   // Gather spill slot references
 665   ScanForSpillSlotRefs(MF);
 666   InitializeSlots();
 667   Changed = ColorSlots(MF);
 668
 669   NextColor = -1;
 670   SSIntervals.clear();
 671   for (unsigned i = 0, e = SSRefs.size(); i != e; ++i)
 672     SSRefs[i].clear();
 673   SSRefs.clear();
 674   OrigAlignments.clear();
 675   OrigSizes.clear();
 676   AllColors.clear();
 677   UsedColors.clear();
 678   for (unsigned i = 0, e = Assignments.size(); i != e; ++i)
 679     Assignments[i].clear();
 680   Assignments.clear();
 681
 682   if (Changed) {
 683     for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 684       Changed |= RemoveDeadStores(I);
 685   }
 686
 687   return Changed;
 688 }