lib/CodeGen/VirtRegMap.cpp

   1 //===-- llvm/CodeGen/VirtRegMap.cpp - Virtual Register Map ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the VirtRegMap class.
  11 //
  12 // It also contains implementations of the the Spiller interface, which, given a
  13 // virtual register map and a machine function, eliminates all virtual
  14 // references by replacing them with physical register references - adding spill
  15 // code as necessary.
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #define DEBUG_TYPE "spiller"
  20 #include "VirtRegMap.h"
  21 #include "llvm/Function.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  27 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  30 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  32 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  33 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  34 #include <algorithm>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 STATISTIC(NumSpills, "Number of register spills");
  38 STATISTIC(NumReMats, "Number of re-materialization");
  39 STATISTIC(NumDRM   , "Number of re-materializable defs elided");
  40 STATISTIC(NumStores, "Number of stores added");
  41 STATISTIC(NumLoads , "Number of loads added");
  42 STATISTIC(NumReused, "Number of values reused");
  43 STATISTIC(NumDSE   , "Number of dead stores elided");
  44 STATISTIC(NumDCE   , "Number of copies elided");
  45
  46 namespace {
  47   enum SpillerName { simple, local };
  48
  49   static cl::opt<SpillerName>
  50   SpillerOpt("spiller",
  51              cl::desc("Spiller to use: (default: local)"),
  52              cl::Prefix,
  53              cl::values(clEnumVal(simple, "  simple spiller"),
  54                         clEnumVal(local,  "  local spiller"),
  55                         clEnumValEnd),
  56              cl::init(local));
  57 }
  58
  59 //===----------------------------------------------------------------------===//
  60 //  VirtRegMap implementation
  61 //===----------------------------------------------------------------------===//
  62
  63 VirtRegMap::VirtRegMap(MachineFunction &mf)
  64   : TII(*mf.getTarget().getInstrInfo()), MF(mf),
  65     Virt2PhysMap(NO_PHYS_REG), Virt2StackSlotMap(NO_STACK_SLOT),
  66     Virt2ReMatIdMap(NO_STACK_SLOT), ReMatMap(NULL),
  67     ReMatId(MAX_STACK_SLOT+1) {
  68   grow();
  69 }
  70
  71 void VirtRegMap::grow() {
  72   unsigned LastVirtReg = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg();
  73   Virt2PhysMap.grow(LastVirtReg);
  74   Virt2StackSlotMap.grow(LastVirtReg);
  75   Virt2ReMatIdMap.grow(LastVirtReg);
  76   ReMatMap.grow(LastVirtReg);
  77 }
  78
  79 int VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg) {
  80   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  81   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
  82          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
  83   const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(virtReg);
  84   int frameIndex = MF.getFrameInfo()->CreateStackObject(RC->getSize(),
  85                                                         RC->getAlignment());
  86   Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
  87   ++NumSpills;
  88   return frameIndex;
  89 }
  90
  91 void VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int frameIndex) {
  92   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  93   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
  94          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
  95   assert((frameIndex >= 0 ||
  96           (frameIndex >= MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin())) &&
  97          "illegal fixed frame index");
  98   Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
  99 }
 100
 101 int VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg) {
 102   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
 103   assert(Virt2ReMatIdMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
 104          "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
 105   Virt2ReMatIdMap[virtReg] = ReMatId;
 106   return ReMatId++;
 107 }
 108
 109 void VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg, int id) {
 110   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
 111   assert(Virt2ReMatIdMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
 112          "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
 113   Virt2ReMatIdMap[virtReg] = id;
 114 }
 115
 116 void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI,
 117                             unsigned OpNo, MachineInstr *NewMI) {
 118   // Move previous memory references folded to new instruction.
 119   MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(NewMI);
 120   for (MI2VirtMapTy::iterator I = MI2VirtMap.lower_bound(OldMI),
 121          E = MI2VirtMap.end(); I != E && I->first == OldMI; ) {
 122     MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, I->second));
 123     MI2VirtMap.erase(I++);
 124   }
 125
 126   ModRef MRInfo;
 127   const TargetInstrDescriptor *TID = OldMI->getInstrDescriptor();
 128   if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::TIED_TO) != -1 ||
 129       TID->findTiedToSrcOperand(OpNo) != -1) {
 130     // Folded a two-address operand.
 131     MRInfo = isModRef;
 132   } else if (OldMI->getOperand(OpNo).isDef()) {
 133     MRInfo = isMod;
 134   } else {
 135     MRInfo = isRef;
 136   }
 137
 138   // add new memory reference
 139   MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
 140 }
 141
 142 void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
 143   const MRegisterInfo* MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 144
 145   OS << "********** REGISTER MAP **********\n";
 146   for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 147          e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i) {
 148     if (Virt2PhysMap[i] != (unsigned)VirtRegMap::NO_PHYS_REG)
 149       OS << "[reg" << i << " -> " << MRI->getName(Virt2PhysMap[i]) << "]\n";
 150
 151   }
 152
 153   for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 154          e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i)
 155     if (Virt2StackSlotMap[i] != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
 156       OS << "[reg" << i << " -> fi#" << Virt2StackSlotMap[i] << "]\n";
 157   OS << '\n';
 158 }
 159
 160 void VirtRegMap::dump() const {
 161   print(DOUT);
 162 }
 163
 164
 165 //===----------------------------------------------------------------------===//
 166 // Simple Spiller Implementation
 167 //===----------------------------------------------------------------------===//
 168
 169 Spiller::~Spiller() {}
 170
 171 namespace {
 172   struct VISIBILITY_HIDDEN SimpleSpiller : public Spiller {
 173     bool runOnMachineFunction(MachineFunction& mf, VirtRegMap &VRM);
 174   };
 175 }
 176
 177 bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
 178   DOUT << "********** REWRITE MACHINE CODE **********\n";
 179   DOUT << "********** Function: " << MF.getFunction()->getName() << '\n';
 180   const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
 181   const MRegisterInfo &MRI = *TM.getRegisterInfo();
 182
 183   // LoadedRegs - Keep track of which vregs are loaded, so that we only load
 184   // each vreg once (in the case where a spilled vreg is used by multiple
 185   // operands).  This is always smaller than the number of operands to the
 186   // current machine instr, so it should be small.
 187   std::vector<unsigned> LoadedRegs;
 188
 189   for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
 190        MBBI != E; ++MBBI) {
 191     DOUT << MBBI->getBasicBlock()->getName() << ":\n";
 192     MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
 193     for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(),
 194            E = MBB.end(); MII != E; ++MII) {
 195       MachineInstr &MI = *MII;
 196       for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 197         MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 198         if (MO.isRegister() && MO.getReg())
 199           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 200             unsigned VirtReg = MO.getReg();
 201             unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 202             if (!VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 203               int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 204               const TargetRegisterClass* RC =
 205                 MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 206
 207               if (MO.isUse() &&
 208                   std::find(LoadedRegs.begin(), LoadedRegs.end(), VirtReg)
 209                   == LoadedRegs.end()) {
 210                 MRI.loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
 211                 LoadedRegs.push_back(VirtReg);
 212                 ++NumLoads;
 213                 DOUT << '\t' << *prior(MII);
 214               }
 215
 216               if (MO.isDef()) {
 217                 MRI.storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
 218                 ++NumStores;
 219               }
 220             }
 221             MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
 222             MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 223           } else {
 224             MF.setPhysRegUsed(MO.getReg());
 225           }
 226       }
 227
 228       DOUT << '\t' << MI;
 229       LoadedRegs.clear();
 230     }
 231   }
 232   return true;
 233 }
 234
 235 //===----------------------------------------------------------------------===//
 236 //  Local Spiller Implementation
 237 //===----------------------------------------------------------------------===//
 238
 239 namespace {
 240   /// LocalSpiller - This spiller does a simple pass over the machine basic
 241   /// block to attempt to keep spills in registers as much as possible for
 242   /// blocks that have low register pressure (the vreg may be spilled due to
 243   /// register pressure in other blocks).
 244   class VISIBILITY_HIDDEN LocalSpiller : public Spiller {
 245     const MRegisterInfo *MRI;
 246     const TargetInstrInfo *TII;
 247   public:
 248     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
 249       MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 250       TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 251       DOUT << "\n**** Local spiller rewriting function '"
 252            << MF.getFunction()->getName() << "':\n";
 253
 254       for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 255            MBB != E; ++MBB)
 256         RewriteMBB(*MBB, VRM);
 257       return true;
 258     }
 259   private:
 260     void RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM);
 261   };
 262 }
 263
 264 /// AvailableSpills - As the local spiller is scanning and rewriting an MBB from
 265 /// top down, keep track of which spills slots or remat are available in each
 266 /// register.
 267 ///
 268 /// Note that not all physregs are created equal here.  In particular, some
 269 /// physregs are reloads that we are allowed to clobber or ignore at any time.
 270 /// Other physregs are values that the register allocated program is using that
 271 /// we cannot CHANGE, but we can read if we like.  We keep track of this on a
 272 /// per-stack-slot / remat id basis as the low bit in the value of the
 273 /// SpillSlotsAvailable entries.  The predicate 'canClobberPhysReg()' checks
 274 /// this bit and addAvailable sets it if.
 275 namespace {
 276 class VISIBILITY_HIDDEN AvailableSpills {
 277   const MRegisterInfo *MRI;
 278   const TargetInstrInfo *TII;
 279
 280   // SpillSlotsOrReMatsAvailable - This map keeps track of all of the spilled
 281   // or remat'ed virtual register values that are still available, due to being
 282   // loaded or stored to, but not invalidated yet.
 283   std::map<int, unsigned> SpillSlotsOrReMatsAvailable;
 284
 285   // PhysRegsAvailable - This is the inverse of SpillSlotsOrReMatsAvailable,
 286   // indicating which stack slot values are currently held by a physreg.  This
 287   // is used to invalidate entries in SpillSlotsOrReMatsAvailable when a
 288   // physreg is modified.
 289   std::multimap<unsigned, int> PhysRegsAvailable;
 290
 291   void disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
 292
 293   void ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
 294 public:
 295   AvailableSpills(const MRegisterInfo *mri, const TargetInstrInfo *tii)
 296     : MRI(mri), TII(tii) {
 297   }
 298
 299   const MRegisterInfo *getRegInfo() const { return MRI; }
 300
 301   /// getSpillSlotOrReMatPhysReg - If the specified stack slot or remat is
 302   /// available in a  physical register, return that PhysReg, otherwise
 303   /// return 0.
 304   unsigned getSpillSlotOrReMatPhysReg(int Slot) const {
 305     std::map<int, unsigned>::const_iterator I =
 306       SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(Slot);
 307     if (I != SpillSlotsOrReMatsAvailable.end()) {
 308       return I->second >> 1;  // Remove the CanClobber bit.
 309     }
 310     return 0;
 311   }
 312
 313   /// addAvailable - Mark that the specified stack slot / remat is available in
 314   /// the specified physreg.  If CanClobber is true, the physreg can be modified
 315   /// at any time without changing the semantics of the program.
 316   void addAvailable(int SlotOrReMat, MachineInstr *MI, unsigned Reg,
 317                     bool CanClobber = true) {
 318     // If this stack slot is thought to be available in some other physreg,
 319     // remove its record.
 320     ModifyStackSlotOrReMat(SlotOrReMat);
 321
 322     PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(Reg, SlotOrReMat));
 323     SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] = (Reg << 1) | (unsigned)CanClobber;
 324
 325     if (SlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 326       DOUT << "Remembering RM#" << SlotOrReMat-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 327     else
 328       DOUT << "Remembering SS#" << SlotOrReMat;
 329     DOUT << " in physreg " << MRI->getName(Reg) << "\n";
 330   }
 331
 332   /// canClobberPhysReg - Return true if the spiller is allowed to change the
 333   /// value of the specified stackslot register if it desires.  The specified
 334   /// stack slot must be available in a physreg for this query to make sense.
 335   bool canClobberPhysReg(int SlotOrReMat) const {
 336     assert(SpillSlotsOrReMatsAvailable.count(SlotOrReMat) && "Value not available!");
 337     return SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(SlotOrReMat)->second & 1;
 338   }
 339
 340   /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
 341   /// stackslot register. The register is still available but is no longer
 342   /// allowed to be modifed.
 343   void disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
 344
 345   /// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
 346   /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
 347   /// it and any of its aliases.
 348   void ClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
 349
 350   /// ModifyStackSlotOrReMat - This method is called when the value in a stack slot
 351   /// changes.  This removes information about which register the previous value
 352   /// for this slot lives in (as the previous value is dead now).
 353   void ModifyStackSlotOrReMat(int SlotOrReMat);
 354 };
 355 }
 356
 357 /// disallowClobberPhysRegOnly - Unset the CanClobber bit of the specified
 358 /// stackslot register. The register is still available but is no longer
 359 /// allowed to be modifed.
 360 void AvailableSpills::disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
 361   std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
 362     PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
 363   while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
 364     int SlotOrReMat = I->second;
 365     I++;
 366     assert((SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] >> 1) == PhysReg &&
 367            "Bidirectional map mismatch!");
 368     SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] &= ~1;
 369     DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
 370          << " copied, it is available for use but can no longer be modified\n";
 371   }
 372 }
 373
 374 /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
 375 /// stackslot register and its aliases. The register and its aliases may
 376 /// still available but is no longer allowed to be modifed.
 377 void AvailableSpills::disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
 378   for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
 379     disallowClobberPhysRegOnly(*AS);
 380   disallowClobberPhysRegOnly(PhysReg);
 381 }
 382
 383 /// ClobberPhysRegOnly - This is called when the specified physreg changes
 384 /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in it.
 385 void AvailableSpills::ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
 386   std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
 387     PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
 388   while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
 389     int SlotOrReMat = I->second;
 390     PhysRegsAvailable.erase(I++);
 391     assert((SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] >> 1) == PhysReg &&
 392            "Bidirectional map mismatch!");
 393     SpillSlotsOrReMatsAvailable.erase(SlotOrReMat);
 394     DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
 395          << " clobbered, invalidating ";
 396     if (SlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 397       DOUT << "RM#" << SlotOrReMat-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1 << "\n";
 398     else
 399       DOUT << "SS#" << SlotOrReMat << "\n";
 400   }
 401 }
 402
 403 /// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
 404 /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
 405 /// it and any of its aliases.
 406 void AvailableSpills::ClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
 407   for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
 408     ClobberPhysRegOnly(*AS);
 409   ClobberPhysRegOnly(PhysReg);
 410 }
 411
 412 /// ModifyStackSlotOrReMat - This method is called when the value in a stack slot
 413 /// changes.  This removes information about which register the previous value
 414 /// for this slot lives in (as the previous value is dead now).
 415 void AvailableSpills::ModifyStackSlotOrReMat(int SlotOrReMat) {
 416   std::map<int, unsigned>::iterator It = SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(SlotOrReMat);
 417   if (It == SpillSlotsOrReMatsAvailable.end()) return;
 418   unsigned Reg = It->second >> 1;
 419   SpillSlotsOrReMatsAvailable.erase(It);
 420
 421   // This register may hold the value of multiple stack slots, only remove this
 422   // stack slot from the set of values the register contains.
 423   std::multimap<unsigned, int>::iterator I = PhysRegsAvailable.lower_bound(Reg);
 424   for (; ; ++I) {
 425     assert(I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == Reg &&
 426            "Map inverse broken!");
 427     if (I->second == SlotOrReMat) break;
 428   }
 429   PhysRegsAvailable.erase(I);
 430 }
 431
 432
 433
 434 /// InvalidateKills - MI is going to be deleted. If any of its operands are
 435 /// marked kill, then invalidate the information.
 436 static void InvalidateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
 437                             std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 438                             SmallVector<unsigned, 1> *KillRegs = NULL) {
 439   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 440     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 441     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || !MO.isKill())
 442       continue;
 443     unsigned Reg = MO.getReg();
 444     if (KillRegs)
 445       KillRegs->push_back(Reg);
 446     if (KillOps[Reg] == &MO) {
 447       RegKills.reset(Reg);
 448       KillOps[Reg] = NULL;
 449     }
 450   }
 451 }
 452
 453 /// InvalidateRegDef - If the def operand of the specified def MI is now dead
 454 /// (since it's spill instruction is removed), mark it isDead. Also checks if
 455 /// the def MI has other definition operands that are not dead. Returns it by
 456 /// reference.
 457 static bool InvalidateRegDef(MachineBasicBlock::iterator I,
 458                              MachineInstr &NewDef, unsigned Reg,
 459                              bool &HasLiveDef) {
 460   // Due to remat, it's possible this reg isn't being reused. That is,
 461   // the def of this reg (by prev MI) is now dead.
 462   MachineInstr *DefMI = I;
 463   MachineOperand *DefOp = NULL;
 464   for (unsigned i = 0, e = DefMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 465     MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(i);
 466     if (MO.isReg() && MO.isDef()) {
 467       if (MO.getReg() == Reg)
 468         DefOp = &MO;
 469       else if (!MO.isDead())
 470         HasLiveDef = true;
 471     }
 472   }
 473   if (!DefOp)
 474     return false;
 475
 476   bool FoundUse = false, Done = false;
 477   MachineBasicBlock::iterator E = NewDef;
 478   ++I; ++E;
 479   for (; !Done && I != E; ++I) {
 480     MachineInstr *NMI = I;
 481     for (unsigned j = 0, ee = NMI->getNumOperands(); j != ee; ++j) {
 482       MachineOperand &MO = NMI->getOperand(j);
 483       if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
 484         continue;
 485       if (MO.isUse())
 486         FoundUse = true;
 487       Done = true; // Stop after scanning all the operands of this MI.
 488     }
 489   }
 490   if (!FoundUse) {
 491     // Def is dead!
 492     DefOp->setIsDead();
 493     return true;
 494   }
 495   return false;
 496 }
 497
 498 /// UpdateKills - Track and update kill info. If a MI reads a register that is
 499 /// marked kill, then it must be due to register reuse. Transfer the kill info
 500 /// over.
 501 static void UpdateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
 502                         std::vector<MachineOperand*> &KillOps) {
 503   const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
 504   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 505     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 506     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
 507       continue;
 508     unsigned Reg = MO.getReg();
 509     if (Reg == 0)
 510       continue;
 511
 512     if (RegKills[Reg]) {
 513       // That can't be right. Register is killed but not re-defined and it's
 514       // being reused. Let's fix that.
 515       KillOps[Reg]->unsetIsKill();
 516       if (i < TID->numOperands &&
 517           TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
 518         // Unless it's a two-address operand, this is the new kill.
 519         MO.setIsKill();
 520     }
 521
 522     if (MO.isKill()) {
 523       RegKills.set(Reg);
 524       KillOps[Reg] = &MO;
 525     }
 526   }
 527
 528   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 529     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 530     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
 531       continue;
 532     unsigned Reg = MO.getReg();
 533     RegKills.reset(Reg);
 534     KillOps[Reg] = NULL;
 535   }
 536 }
 537
 538
 539 // ReusedOp - For each reused operand, we keep track of a bit of information, in
 540 // case we need to rollback upon processing a new operand.  See comments below.
 541 namespace {
 542   struct ReusedOp {
 543     // The MachineInstr operand that reused an available value.
 544     unsigned Operand;
 545
 546     // StackSlotOrReMat - The spill slot or remat id of the value being reused.
 547     unsigned StackSlotOrReMat;
 548
 549     // PhysRegReused - The physical register the value was available in.
 550     unsigned PhysRegReused;
 551
 552     // AssignedPhysReg - The physreg that was assigned for use by the reload.
 553     unsigned AssignedPhysReg;
 554
 555     // VirtReg - The virtual register itself.
 556     unsigned VirtReg;
 557
 558     ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr,
 559              unsigned vreg)
 560       : Operand(o), StackSlotOrReMat(ss), PhysRegReused(prr), AssignedPhysReg(apr),
 561       VirtReg(vreg) {}
 562   };
 563
 564   /// ReuseInfo - This maintains a collection of ReuseOp's for each operand that
 565   /// is reused instead of reloaded.
 566   class VISIBILITY_HIDDEN ReuseInfo {
 567     MachineInstr &MI;
 568     std::vector<ReusedOp> Reuses;
 569     BitVector PhysRegsClobbered;
 570   public:
 571     ReuseInfo(MachineInstr &mi, const MRegisterInfo *mri) : MI(mi) {
 572       PhysRegsClobbered.resize(mri->getNumRegs());
 573     }
 574
 575     bool hasReuses() const {
 576       return !Reuses.empty();
 577     }
 578
 579     /// addReuse - If we choose to reuse a virtual register that is already
 580     /// available instead of reloading it, remember that we did so.
 581     void addReuse(unsigned OpNo, unsigned StackSlotOrReMat,
 582                   unsigned PhysRegReused, unsigned AssignedPhysReg,
 583                   unsigned VirtReg) {
 584       // If the reload is to the assigned register anyway, no undo will be
 585       // required.
 586       if (PhysRegReused == AssignedPhysReg) return;
 587
 588       // Otherwise, remember this.
 589       Reuses.push_back(ReusedOp(OpNo, StackSlotOrReMat, PhysRegReused,
 590                                 AssignedPhysReg, VirtReg));
 591     }
 592
 593     void markClobbered(unsigned PhysReg) {
 594       PhysRegsClobbered.set(PhysReg);
 595     }
 596
 597     bool isClobbered(unsigned PhysReg) const {
 598       return PhysRegsClobbered.test(PhysReg);
 599     }
 600
 601     /// GetRegForReload - We are about to emit a reload into PhysReg.  If there
 602     /// is some other operand that is using the specified register, either pick
 603     /// a new register to use, or evict the previous reload and use this reg.
 604     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
 605                              AvailableSpills &Spills,
 606                              std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 607                              SmallSet<unsigned, 8> &Rejected,
 608                              BitVector &RegKills,
 609                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 610                              VirtRegMap &VRM) {
 611       if (Reuses.empty()) return PhysReg;  // This is most often empty.
 612
 613       for (unsigned ro = 0, e = Reuses.size(); ro != e; ++ro) {
 614         ReusedOp &Op = Reuses[ro];
 615         // If we find some other reuse that was supposed to use this register
 616         // exactly for its reload, we can change this reload to use ITS reload
 617         // register. That is, unless its reload register has already been
 618         // considered and subsequently rejected because it has also been reused
 619         // by another operand.
 620         if (Op.PhysRegReused == PhysReg &&
 621             Rejected.count(Op.AssignedPhysReg) == 0) {
 622           // Yup, use the reload register that we didn't use before.
 623           unsigned NewReg = Op.AssignedPhysReg;
 624           Rejected.insert(PhysReg);
 625           return GetRegForReload(NewReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
 626                                  RegKills, KillOps, VRM);
 627         } else {
 628           // Otherwise, we might also have a problem if a previously reused
 629           // value aliases the new register.  If so, codegen the previous reload
 630           // and use this one.
 631           unsigned PRRU = Op.PhysRegReused;
 632           const MRegisterInfo *MRI = Spills.getRegInfo();
 633           if (MRI->areAliases(PRRU, PhysReg)) {
 634             // Okay, we found out that an alias of a reused register
 635             // was used.  This isn't good because it means we have
 636             // to undo a previous reuse.
 637             MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 638             const TargetRegisterClass *AliasRC =
 639               MBB->getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(Op.VirtReg);
 640
 641             // Copy Op out of the vector and remove it, we're going to insert an
 642             // explicit load for it.
 643             ReusedOp NewOp = Op;
 644             Reuses.erase(Reuses.begin()+ro);
 645
 646             // Ok, we're going to try to reload the assigned physreg into the
 647             // slot that we were supposed to in the first place.  However, that
 648             // register could hold a reuse.  Check to see if it conflicts or
 649             // would prefer us to use a different register.
 650             unsigned NewPhysReg = GetRegForReload(NewOp.AssignedPhysReg,
 651                                                   MI, Spills, MaybeDeadStores,
 652                                               Rejected, RegKills, KillOps, VRM);
 653
 654             if (NewOp.StackSlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
 655               MRI->reMaterialize(*MBB, MI, NewPhysReg,
 656                                  VRM.getReMaterializedMI(NewOp.VirtReg));
 657               ++NumReMats;
 658             } else {
 659               MRI->loadRegFromStackSlot(*MBB, MI, NewPhysReg,
 660                                         NewOp.StackSlotOrReMat, AliasRC);
 661               // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 662               MaybeDeadStores[NewOp.StackSlotOrReMat] = NULL;
 663               ++NumLoads;
 664             }
 665             Spills.ClobberPhysReg(NewPhysReg);
 666             Spills.ClobberPhysReg(NewOp.PhysRegReused);
 667
 668             MI->getOperand(NewOp.Operand).setReg(NewPhysReg);
 669
 670             Spills.addAvailable(NewOp.StackSlotOrReMat, MI, NewPhysReg);
 671             MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
 672             --MII;
 673             UpdateKills(*MII, RegKills, KillOps);
 674             DOUT << '\t' << *MII;
 675
 676             DOUT << "Reuse undone!\n";
 677             --NumReused;
 678
 679             // Finally, PhysReg is now available, go ahead and use it.
 680             return PhysReg;
 681           }
 682         }
 683       }
 684       return PhysReg;
 685     }
 686
 687     /// GetRegForReload - Helper for the above GetRegForReload(). Add a
 688     /// 'Rejected' set to remember which registers have been considered and
 689     /// rejected for the reload. This avoids infinite looping in case like
 690     /// this:
 691     /// t1 := op t2, t3
 692     /// t2 <- assigned r0 for use by the reload but ended up reuse r1
 693     /// t3 <- assigned r1 for use by the reload but ended up reuse r0
 694     /// t1 <- desires r1
 695     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0
 696     ///       sees r0 is taken by t3, tries t3's reload register r1
 697     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0 ...
 698     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
 699                              AvailableSpills &Spills,
 700                              std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 701                              BitVector &RegKills,
 702                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 703                              VirtRegMap &VRM) {
 704       SmallSet<unsigned, 8> Rejected;
 705       return GetRegForReload(PhysReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
 706                              RegKills, KillOps, VRM);
 707     }
 708   };
 709 }
 710
 711
 712 /// rewriteMBB - Keep track of which spills are available even after the
 713 /// register allocator is done with them.  If possible, avoid reloading vregs.
 714 void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
 715   DOUT << MBB.getBasicBlock()->getName() << ":\n";
 716
 717   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 718
 719   // Spills - Keep track of which spilled values are available in physregs so
 720   // that we can choose to reuse the physregs instead of emitting reloads.
 721   AvailableSpills Spills(MRI, TII);
 722
 723   // MaybeDeadStores - When we need to write a value back into a stack slot,
 724   // keep track of the inserted store.  If the stack slot value is never read
 725   // (because the value was used from some available register, for example), and
 726   // subsequently stored to, the original store is dead.  This map keeps track
 727   // of inserted stores that are not used.  If we see a subsequent store to the
 728   // same stack slot, the original store is deleted.
 729   std::vector<MachineInstr*> MaybeDeadStores;
 730   MaybeDeadStores.resize(MF.getFrameInfo()->getObjectIndexEnd(), NULL);
 731
 732   // ReMatDefs - These are rematerializable def MIs which are not deleted.
 733   SmallSet<MachineInstr*, 4> ReMatDefs;
 734
 735   // Keep track of kill information.
 736   BitVector RegKills(MRI->getNumRegs());
 737   std::vector<MachineOperand*>  KillOps;
 738   KillOps.resize(MRI->getNumRegs(), NULL);
 739
 740   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(), E = MBB.end();
 741        MII != E; ) {
 742     MachineInstr &MI = *MII;
 743     MachineBasicBlock::iterator NextMII = MII; ++NextMII;
 744     VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
 745
 746     bool Erased = false;
 747     bool BackTracked = false;
 748
 749     /// ReusedOperands - Keep track of operand reuse in case we need to undo
 750     /// reuse.
 751     ReuseInfo ReusedOperands(MI, MRI);
 752
 753     // Loop over all of the implicit defs, clearing them from our available
 754     // sets.
 755     const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
 756     if (TID->ImplicitDefs) {
 757       const unsigned *ImpDef = TID->ImplicitDefs;
 758       for ( ; *ImpDef; ++ImpDef) {
 759         MF.setPhysRegUsed(*ImpDef);
 760         ReusedOperands.markClobbered(*ImpDef);
 761         Spills.ClobberPhysReg(*ImpDef);
 762       }
 763     }
 764
 765     // Process all of the spilled uses and all non spilled reg references.
 766     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 767       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 768       if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
 769         continue;   // Ignore non-register operands.
 770
 771       if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
 772         // Ignore physregs for spilling, but remember that it is used by this
 773         // function.
 774         MF.setPhysRegUsed(MO.getReg());
 775         ReusedOperands.markClobbered(MO.getReg());
 776         continue;
 777       }
 778
 779       assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) &&
 780              "Not a virtual or a physical register?");
 781
 782       unsigned VirtReg = MO.getReg();
 783       if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 784         // This virtual register was assigned a physreg!
 785         unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
 786         MF.setPhysRegUsed(Phys);
 787         if (MO.isDef())
 788           ReusedOperands.markClobbered(Phys);
 789         MI.getOperand(i).setReg(Phys);
 790         continue;
 791       }
 792
 793       // This virtual register is now known to be a spilled value.
 794       if (!MO.isUse())
 795         continue;  // Handle defs in the loop below (handle use&def here though)
 796
 797       bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
 798       int SSorRMId = DoReMat
 799         ? VRM.getReMatId(VirtReg) : VRM.getStackSlot(VirtReg);
 800       int ReuseSlot = SSorRMId;
 801
 802       // Check to see if this stack slot is available.
 803       unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SSorRMId);
 804       if (!PhysReg && DoReMat) {
 805         // This use is rematerializable. But perhaps the value is available in
 806         // stack if the definition is not deleted. If so, check if we can
 807         // reuse the value.
 808         ReuseSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 809         if (ReuseSlot != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
 810           PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(ReuseSlot);
 811       }
 812       if (PhysReg) {
 813         // This spilled operand might be part of a two-address operand.  If this
 814         // is the case, then changing it will necessarily require changing the
 815         // def part of the instruction as well.  However, in some cases, we
 816         // aren't allowed to modify the reused register.  If none of these cases
 817         // apply, reuse it.
 818         bool CanReuse = true;
 819         int ti = TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO);
 820         if (ti != -1 &&
 821             MI.getOperand(ti).isReg() &&
 822             MI.getOperand(ti).getReg() == VirtReg) {
 823           // Okay, we have a two address operand.  We can reuse this physreg as
 824           // long as we are allowed to clobber the value and there isn't an
 825           // earlier def that has already clobbered the physreg.
 826           CanReuse = Spills.canClobberPhysReg(ReuseSlot) &&
 827             !ReusedOperands.isClobbered(PhysReg);
 828         }
 829
 830         if (CanReuse) {
 831           // If this stack slot value is already available, reuse it!
 832           if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 833             DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 834           else
 835             DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
 836           DOUT << " from physreg "
 837                << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
 838                << VirtReg <<" instead of reloading into physreg "
 839                << MRI->getName(VRM.getPhys(VirtReg)) << "\n";
 840           MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 841
 842           // The only technical detail we have is that we don't know that
 843           // PhysReg won't be clobbered by a reloaded stack slot that occurs
 844           // later in the instruction.  In particular, consider 'op V1, V2'.
 845           // If V1 is available in physreg R0, we would choose to reuse it
 846           // here, instead of reloading it into the register the allocator
 847           // indicated (say R1).  However, V2 might have to be reloaded
 848           // later, and it might indicate that it needs to live in R0.  When
 849           // this occurs, we need to have information available that
 850           // indicates it is safe to use R1 for the reload instead of R0.
 851           //
 852           // To further complicate matters, we might conflict with an alias,
 853           // or R0 and R1 might not be compatible with each other.  In this
 854           // case, we actually insert a reload for V1 in R1, ensuring that
 855           // we can get at R0 or its alias.
 856           ReusedOperands.addReuse(i, ReuseSlot, PhysReg,
 857                                   VRM.getPhys(VirtReg), VirtReg);
 858           if (ti != -1)
 859             // Only mark it clobbered if this is a use&def operand.
 860             ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 861           ++NumReused;
 862
 863           if (MI.getOperand(i).isKill() &&
 864               ReuseSlot <= VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
 865             // This was the last use and the spilled value is still available
 866             // for reuse. That means the spill was unnecessary!
 867             MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[ReuseSlot];
 868             if (DeadStore) {
 869               DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
 870               InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
 871               MBB.erase(DeadStore);
 872               VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadStore);
 873               MaybeDeadStores[ReuseSlot] = NULL;
 874               ++NumDSE;
 875             }
 876           }
 877           continue;
 878         }
 879
 880         // Otherwise we have a situation where we have a two-address instruction
 881         // whose mod/ref operand needs to be reloaded.  This reload is already
 882         // available in some register "PhysReg", but if we used PhysReg as the
 883         // operand to our 2-addr instruction, the instruction would modify
 884         // PhysReg.  This isn't cool if something later uses PhysReg and expects
 885         // to get its initial value.
 886         //
 887         // To avoid this problem, and to avoid doing a load right after a store,
 888         // we emit a copy from PhysReg into the designated register for this
 889         // operand.
 890         unsigned DesignatedReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 891         assert(DesignatedReg && "Must map virtreg to physreg!");
 892
 893         // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
 894         // register we want to reload into might not actually be
 895         // available.  If this occurs, use the register indicated by the
 896         // reuser.
 897         if (ReusedOperands.hasReuses())
 898           DesignatedReg = ReusedOperands.GetRegForReload(DesignatedReg, &MI,
 899                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
 900
 901         // If the mapped designated register is actually the physreg we have
 902         // incoming, we don't need to inserted a dead copy.
 903         if (DesignatedReg == PhysReg) {
 904           // If this stack slot value is already available, reuse it!
 905           if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 906             DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 907           else
 908             DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
 909           DOUT << " from physreg " << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
 910                << VirtReg
 911                << " instead of reloading into same physreg.\n";
 912           MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 913           ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 914           ++NumReused;
 915           continue;
 916         }
 917
 918         const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 919         MF.setPhysRegUsed(DesignatedReg);
 920         ReusedOperands.markClobbered(DesignatedReg);
 921         MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DesignatedReg, PhysReg, RC);
 922
 923         MachineInstr *CopyMI = prior(MII);
 924         UpdateKills(*CopyMI, RegKills, KillOps);
 925
 926         // This invalidates DesignatedReg.
 927         Spills.ClobberPhysReg(DesignatedReg);
 928
 929         Spills.addAvailable(ReuseSlot, &MI, DesignatedReg);
 930         MI.getOperand(i).setReg(DesignatedReg);
 931         DOUT << '\t' << *prior(MII);
 932         ++NumReused;
 933         continue;
 934       }
 935
 936       // Otherwise, reload it and remember that we have it.
 937       PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 938       assert(PhysReg && "Must map virtreg to physreg!");
 939       const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 940
 941       // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
 942       // register we want to reload into might not actually be
 943       // available.  If this occurs, use the register indicated by the
 944       // reuser.
 945       if (ReusedOperands.hasReuses())
 946         PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI,
 947                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
 948
 949       MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
 950       ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 951       if (DoReMat) {
 952         MRI->reMaterialize(MBB, &MI, PhysReg, VRM.getReMaterializedMI(VirtReg));
 953         ++NumReMats;
 954       } else {
 955         MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, SSorRMId, RC);
 956         ++NumLoads;
 957       }
 958       // This invalidates PhysReg.
 959       Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
 960
 961       // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 962       if (!DoReMat)
 963         MaybeDeadStores[SSorRMId] = NULL;
 964       Spills.addAvailable(SSorRMId, &MI, PhysReg);
 965       // Assumes this is the last use. IsKill will be unset if reg is reused
 966       // unless it's a two-address operand.
 967       if (TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
 968         MI.getOperand(i).setIsKill();
 969       MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 970       UpdateKills(*prior(MII), RegKills, KillOps);
 971       DOUT << '\t' << *prior(MII);
 972     }
 973
 974     DOUT << '\t' << MI;
 975
 976     // If we have folded references to memory operands, make sure we clear all
 977     // physical registers that may contain the value of the spilled virtual
 978     // register
 979     for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
 980       DOUT << "Folded vreg: " << I->second.first << "  MR: "
 981            << I->second.second;
 982       unsigned VirtReg = I->second.first;
 983       VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
 984       if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 985         DOUT << ": No stack slot!\n";
 986         continue;
 987       }
 988       int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 989       DOUT << " - StackSlot: " << SS << "\n";
 990
 991       // If this folded instruction is just a use, check to see if it's a
 992       // straight load from the virt reg slot.
 993       if ((MR & VirtRegMap::isRef) && !(MR & VirtRegMap::isMod)) {
 994         int FrameIdx;
 995         if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
 996           if (FrameIdx == SS) {
 997             // If this spill slot is available, turn it into a copy (or nothing)
 998             // instead of leaving it as a load!
 999             if (unsigned InReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS)) {
1000               DOUT << "Promoted Load To Copy: " << MI;
1001               if (DestReg != InReg) {
1002                 MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DestReg, InReg,
1003                                   MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg));
1004                 // Revisit the copy so we make sure to notice the effects of the
1005                 // operation on the destreg (either needing to RA it if it's
1006                 // virtual or needing to clobber any values if it's physical).
1007                 NextMII = &MI;
1008                 --NextMII;  // backtrack to the copy.
1009                 BackTracked = true;
1010               } else
1011                 DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1012
1013               VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
1014               MBB.erase(&MI);
1015               Erased = true;
1016               goto ProcessNextInst;
1017             }
1018           }
1019         }
1020       }
1021
1022       // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
1023       // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
1024       MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[SS];
1025       if (DeadStore) {
1026         if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {  // Previous store is dead.
1027           // If we get here, the store is dead, nuke it now.
1028           assert(VirtRegMap::isMod && "Can't be modref!");
1029           DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
1030           InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
1031           MBB.erase(DeadStore);
1032           VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadStore);
1033           ++NumDSE;
1034         }
1035         MaybeDeadStores[SS] = NULL;
1036       }
1037
1038       // If the spill slot value is available, and this is a new definition of
1039       // the value, the value is not available anymore.
1040       if (MR & VirtRegMap::isMod) {
1041         // Notice that the value in this stack slot has been modified.
1042         Spills.ModifyStackSlotOrReMat(SS);
1043
1044         // If this is *just* a mod of the value, check to see if this is just a
1045         // store to the spill slot (i.e. the spill got merged into the copy). If
1046         // so, realize that the vreg is available now, and add the store to the
1047         // MaybeDeadStore info.
1048         int StackSlot;
1049         if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {
1050           if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(&MI, StackSlot)) {
1051             assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
1052                    "Src hasn't been allocated yet?");
1053             // Okay, this is certainly a store of SrcReg to [StackSlot].  Mark
1054             // this as a potentially dead store in case there is a subsequent
1055             // store into the stack slot without a read from it.
1056             MaybeDeadStores[StackSlot] = &MI;
1057
1058             // If the stack slot value was previously available in some other
1059             // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
1060             // in PhysReg.
1061             Spills.addAvailable(StackSlot, &MI, SrcReg, false/*don't clobber*/);
1062           }
1063         }
1064       }
1065     }
1066
1067     // Process all of the spilled defs.
1068     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1069       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1070       if (MO.isRegister() && MO.getReg() && MO.isDef()) {
1071         unsigned VirtReg = MO.getReg();
1072
1073         if (!MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
1074           // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
1075           // instruction before considering the dest reg to be changed.
1076           unsigned Src, Dst;
1077           if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
1078             ++NumDCE;
1079             DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1080             MBB.erase(&MI);
1081             Erased = true;
1082             VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
1083             Spills.disallowClobberPhysReg(VirtReg);
1084             goto ProcessNextInst;
1085           }
1086
1087           // If it's not a no-op copy, it clobbers the value in the destreg.
1088           Spills.ClobberPhysReg(VirtReg);
1089           ReusedOperands.markClobbered(VirtReg);
1090
1091           // Check to see if this instruction is a load from a stack slot into
1092           // a register.  If so, this provides the stack slot value in the reg.
1093           int FrameIdx;
1094           if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
1095             assert(DestReg == VirtReg && "Unknown load situation!");
1096
1097             // Otherwise, if it wasn't available, remember that it is now!
1098             Spills.addAvailable(FrameIdx, &MI, DestReg);
1099             goto ProcessNextInst;
1100           }
1101
1102           continue;
1103         }
1104
1105         bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
1106         if (DoReMat)
1107           ReMatDefs.insert(&MI);
1108
1109         // The only vregs left are stack slot definitions.
1110         int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
1111         const TargetRegisterClass *RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
1112
1113         // If this def is part of a two-address operand, make sure to execute
1114         // the store from the correct physical register.
1115         unsigned PhysReg;
1116         int TiedOp = MI.getInstrDescriptor()->findTiedToSrcOperand(i);
1117         if (TiedOp != -1)
1118           PhysReg = MI.getOperand(TiedOp).getReg();
1119         else {
1120           PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
1121           if (ReusedOperands.isClobbered(PhysReg)) {
1122             // Another def has taken the assigned physreg. It must have been a
1123             // use&def which got it due to reuse. Undo the reuse!
1124             PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI,
1125                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
1126           }
1127         }
1128
1129         MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
1130         ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
1131         MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
1132         if (!MO.isDead()) {
1133           MRI->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
1134           DOUT << "Store:\t" << *next(MII);
1135
1136           // If there is a dead store to this stack slot, nuke it now.
1137           MachineInstr *&LastStore = MaybeDeadStores[StackSlot];
1138           if (LastStore) {
1139             DOUT << "Removed dead store:\t" << *LastStore;
1140             ++NumDSE;
1141             SmallVector<unsigned, 1> KillRegs;
1142             InvalidateKills(*LastStore, RegKills, KillOps, &KillRegs);
1143             MachineBasicBlock::iterator PrevMII = LastStore;
1144             bool CheckDef = PrevMII != MBB.begin();
1145             if (CheckDef)
1146               --PrevMII;
1147             MBB.erase(LastStore);
1148             VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(LastStore);
1149             if (CheckDef) {
1150               // Look at defs of killed registers on the store. Mark the defs
1151               // as dead since the store has been deleted and they aren't
1152               // being reused.
1153               for (unsigned j = 0, ee = KillRegs.size(); j != ee; ++j) {
1154                 bool HasOtherDef = false;
1155                 if (InvalidateRegDef(PrevMII, MI, KillRegs[j], HasOtherDef)) {
1156                   MachineInstr *DeadDef = PrevMII;
1157                   if (ReMatDefs.count(DeadDef) && !HasOtherDef) {
1158                     // FIXME: This assumes a remat def does not have side
1159                     // effects.
1160                     MBB.erase(DeadDef);
1161                     VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadDef);
1162                     ++NumDRM;
1163                   }
1164                 }
1165               }
1166             }
1167           }
1168           LastStore = next(MII);
1169
1170           // If the stack slot value was previously available in some other
1171           // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
1172           // in PhysReg.
1173           Spills.ModifyStackSlotOrReMat(StackSlot);
1174           Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
1175           Spills.addAvailable(StackSlot, LastStore, PhysReg);
1176           ++NumStores;
1177
1178           // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
1179           // instruction before considering the dest reg to be changed.
1180           {
1181             unsigned Src, Dst;
1182             if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
1183               ++NumDCE;
1184               DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1185               MBB.erase(&MI);
1186               Erased = true;
1187               VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
1188               UpdateKills(*LastStore, RegKills, KillOps);
1189               goto ProcessNextInst;
1190             }
1191           }
1192         }
1193       }
1194     }
1195   ProcessNextInst:
1196     if (!Erased && !BackTracked)
1197       for (MachineBasicBlock::iterator II = MI; II != NextMII; ++II)
1198         UpdateKills(*II, RegKills, KillOps);
1199     MII = NextMII;
1200   }
1201 }
1202
1203
1204 llvm::Spiller* llvm::createSpiller() {
1205   switch (SpillerOpt) {
1206   default: assert(0 && "Unreachable!");
1207   case local:
1208     return new LocalSpiller();
1209   case simple:
1210     return new SimpleSpiller();
1211   }
1212 }