lib/CodeGen/VirtRegMap.cpp

   1 //===-- llvm/CodeGen/VirtRegMap.cpp - Virtual Register Map ----------------===//
   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 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/MachineRegisterInfo.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 STATISTIC(NumDSS   , "Number of dead spill slots removed");
  46
  47 namespace {
  48   enum SpillerName { simple, local };
  49
  50   static cl::opt<SpillerName>
  51   SpillerOpt("spiller",
  52              cl::desc("Spiller to use: (default: local)"),
  53              cl::Prefix,
  54              cl::values(clEnumVal(simple, "  simple spiller"),
  55                         clEnumVal(local,  "  local spiller"),
  56                         clEnumValEnd),
  57              cl::init(local));
  58 }
  59
  60 //===----------------------------------------------------------------------===//
  61 //  VirtRegMap implementation
  62 //===----------------------------------------------------------------------===//
  63
  64 VirtRegMap::VirtRegMap(MachineFunction &mf)
  65   : TII(*mf.getTarget().getInstrInfo()), MF(mf),
  66     Virt2PhysMap(NO_PHYS_REG), Virt2StackSlotMap(NO_STACK_SLOT),
  67     Virt2ReMatIdMap(NO_STACK_SLOT), Virt2SplitMap(0),
  68     Virt2SplitKillMap(0), ReMatMap(NULL), ReMatId(MAX_STACK_SLOT+1),
  69     LowSpillSlot(NO_STACK_SLOT), HighSpillSlot(NO_STACK_SLOT) {
  70   SpillSlotToUsesMap.resize(8);
  71   grow();
  72 }
  73
  74 void VirtRegMap::grow() {
  75   unsigned LastVirtReg = MF.getRegInfo().getLastVirtReg();
  76   Virt2PhysMap.grow(LastVirtReg);
  77   Virt2StackSlotMap.grow(LastVirtReg);
  78   Virt2ReMatIdMap.grow(LastVirtReg);
  79   Virt2SplitMap.grow(LastVirtReg);
  80   Virt2SplitKillMap.grow(LastVirtReg);
  81   ReMatMap.grow(LastVirtReg);
  82 }
  83
  84 int VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg) {
  85   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  86   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
  87          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
  88   const TargetRegisterClass* RC = MF.getRegInfo().getRegClass(virtReg);
  89   int SS = MF.getFrameInfo()->CreateStackObject(RC->getSize(),
  90                                                 RC->getAlignment());
  91   if (LowSpillSlot == NO_STACK_SLOT)
  92     LowSpillSlot = SS;
  93   if (HighSpillSlot == NO_STACK_SLOT || SS > HighSpillSlot)
  94     HighSpillSlot = SS;
  95   unsigned Idx = SS-LowSpillSlot;
  96   while (Idx >= SpillSlotToUsesMap.size())
  97     SpillSlotToUsesMap.resize(SpillSlotToUsesMap.size()*2);
  98   Virt2StackSlotMap[virtReg] = SS;
  99   ++NumSpills;
 100   return SS;
 101 }
 102
 103 void VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int SS) {
 104   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
 105   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
 106          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
 107   assert((SS >= 0 ||
 108           (SS >= MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin())) &&
 109          "illegal fixed frame index");
 110   Virt2StackSlotMap[virtReg] = SS;
 111 }
 112
 113 int VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg) {
 114   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
 115   assert(Virt2ReMatIdMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
 116          "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
 117   Virt2ReMatIdMap[virtReg] = ReMatId;
 118   return ReMatId++;
 119 }
 120
 121 void VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg, int id) {
 122   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
 123   assert(Virt2ReMatIdMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
 124          "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
 125   Virt2ReMatIdMap[virtReg] = id;
 126 }
 127
 128 void VirtRegMap::addSpillSlotUse(int FI, MachineInstr *MI) {
 129   if (!MF.getFrameInfo()->isFixedObjectIndex(FI)) {
 130     assert(FI >= 0 && "Spill slot index should not be negative!");
 131     SpillSlotToUsesMap[FI-LowSpillSlot].insert(MI);
 132   }
 133 }
 134
 135 void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI,
 136                             MachineInstr *NewMI, ModRef MRInfo) {
 137   // Move previous memory references folded to new instruction.
 138   MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(NewMI);
 139   for (MI2VirtMapTy::iterator I = MI2VirtMap.lower_bound(OldMI),
 140          E = MI2VirtMap.end(); I != E && I->first == OldMI; ) {
 141     MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, I->second));
 142     MI2VirtMap.erase(I++);
 143   }
 144
 145   // add new memory reference
 146   MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
 147 }
 148
 149 void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *MI, ModRef MRInfo) {
 150   MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(MI);
 151   MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(MI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
 152 }
 153
 154 void VirtRegMap::RemoveMachineInstrFromMaps(MachineInstr *MI) {
 155   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 156     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 157     if (!MO.isFrameIndex())
 158       continue;
 159     int FI = MO.getIndex();
 160     if (MF.getFrameInfo()->isFixedObjectIndex(FI))
 161       continue;
 162     SpillSlotToUsesMap[FI-LowSpillSlot].erase(MI);
 163   }
 164   MI2VirtMap.erase(MI);
 165   SpillPt2VirtMap.erase(MI);
 166   RestorePt2VirtMap.erase(MI);
 167 }
 168
 169 void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
 170   const TargetRegisterInfo* TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 171
 172   OS << "********** REGISTER MAP **********\n";
 173   for (unsigned i = TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 174          e = MF.getRegInfo().getLastVirtReg(); i <= e; ++i) {
 175     if (Virt2PhysMap[i] != (unsigned)VirtRegMap::NO_PHYS_REG)
 176       OS << "[reg" << i << " -> " << TRI->getName(Virt2PhysMap[i])
 177          << "]\n";
 178   }
 179
 180   for (unsigned i = TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 181          e = MF.getRegInfo().getLastVirtReg(); i <= e; ++i)
 182     if (Virt2StackSlotMap[i] != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
 183       OS << "[reg" << i << " -> fi#" << Virt2StackSlotMap[i] << "]\n";
 184   OS << '\n';
 185 }
 186
 187 void VirtRegMap::dump() const {
 188   print(DOUT);
 189 }
 190
 191
 192 //===----------------------------------------------------------------------===//
 193 // Simple Spiller Implementation
 194 //===----------------------------------------------------------------------===//
 195
 196 Spiller::~Spiller() {}
 197
 198 namespace {
 199   struct VISIBILITY_HIDDEN SimpleSpiller : public Spiller {
 200     bool runOnMachineFunction(MachineFunction& mf, VirtRegMap &VRM);
 201   };
 202 }
 203
 204 bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
 205   DOUT << "********** REWRITE MACHINE CODE **********\n";
 206   DOUT << "********** Function: " << MF.getFunction()->getName() << '\n';
 207   const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
 208   const TargetInstrInfo &TII = *TM.getInstrInfo();
 209
 210
 211   // LoadedRegs - Keep track of which vregs are loaded, so that we only load
 212   // each vreg once (in the case where a spilled vreg is used by multiple
 213   // operands).  This is always smaller than the number of operands to the
 214   // current machine instr, so it should be small.
 215   std::vector<unsigned> LoadedRegs;
 216
 217   for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
 218        MBBI != E; ++MBBI) {
 219     DOUT << MBBI->getBasicBlock()->getName() << ":\n";
 220     MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
 221     for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(),
 222            E = MBB.end(); MII != E; ++MII) {
 223       MachineInstr &MI = *MII;
 224       for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 225         MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 226         if (MO.isRegister() && MO.getReg()) {
 227           if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 228             unsigned VirtReg = MO.getReg();
 229             unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 230             if (!VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 231               int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 232               const TargetRegisterClass* RC =
 233                 MF.getRegInfo().getRegClass(VirtReg);
 234
 235               if (MO.isUse() &&
 236                   std::find(LoadedRegs.begin(), LoadedRegs.end(), VirtReg)
 237                   == LoadedRegs.end()) {
 238                 TII.loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
 239                 MachineInstr *LoadMI = prior(MII);
 240                 VRM.addSpillSlotUse(StackSlot, LoadMI);
 241                 LoadedRegs.push_back(VirtReg);
 242                 ++NumLoads;
 243                 DOUT << '\t' << *LoadMI;
 244               }
 245
 246               if (MO.isDef()) {
 247                 TII.storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, true,
 248                                         StackSlot, RC);
 249                 MachineInstr *StoreMI = next(MII);
 250                 VRM.addSpillSlotUse(StackSlot, StoreMI);
 251                 ++NumStores;
 252               }
 253             }
 254             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(PhysReg);
 255             MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 256           } else {
 257             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(MO.getReg());
 258           }
 259         }
 260       }
 261
 262       DOUT << '\t' << MI;
 263       LoadedRegs.clear();
 264     }
 265   }
 266   return true;
 267 }
 268
 269 //===----------------------------------------------------------------------===//
 270 //  Local Spiller Implementation
 271 //===----------------------------------------------------------------------===//
 272
 273 namespace {
 274   class AvailableSpills;
 275
 276   /// LocalSpiller - This spiller does a simple pass over the machine basic
 277   /// block to attempt to keep spills in registers as much as possible for
 278   /// blocks that have low register pressure (the vreg may be spilled due to
 279   /// register pressure in other blocks).
 280   class VISIBILITY_HIDDEN LocalSpiller : public Spiller {
 281     MachineRegisterInfo *RegInfo;
 282     const TargetRegisterInfo *TRI;
 283     const TargetInstrInfo *TII;
 284   public:
 285     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
 286       RegInfo = &MF.getRegInfo();
 287       TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 288       TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 289       DOUT << "\n**** Local spiller rewriting function '"
 290            << MF.getFunction()->getName() << "':\n";
 291       DOUT << "**** Machine Instrs (NOTE! Does not include spills and reloads!)"
 292               " ****\n";
 293       DEBUG(MF.dump());
 294
 295       for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 296            MBB != E; ++MBB)
 297         RewriteMBB(*MBB, VRM);
 298
 299       // Mark unused spill slots.
 300       MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 301       int SS = VRM.getLowSpillSlot();
 302       if (SS != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
 303         for (int e = VRM.getHighSpillSlot(); SS <= e; ++SS)
 304           if (!VRM.isSpillSlotUsed(SS)) {
 305             MFI->RemoveStackObject(SS);
 306             ++NumDSS;
 307           }
 308
 309       DOUT << "**** Post Machine Instrs ****\n";
 310       DEBUG(MF.dump());
 311
 312       return true;
 313     }
 314   private:
 315     bool PrepForUnfoldOpti(MachineBasicBlock &MBB,
 316                            MachineBasicBlock::iterator &MII,
 317                            std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 318                            AvailableSpills &Spills, BitVector &RegKills,
 319                            std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 320                            VirtRegMap &VRM);
 321     void SpillRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 322                              MachineBasicBlock::iterator &MII,
 323                              int Idx, unsigned PhysReg, int StackSlot,
 324                              const TargetRegisterClass *RC,
 325                              bool isAvailable, MachineInstr *&LastStore,
 326                              AvailableSpills &Spills,
 327                              SmallSet<MachineInstr*, 4> &ReMatDefs,
 328                              BitVector &RegKills,
 329                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 330                              VirtRegMap &VRM);
 331     void RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM);
 332   };
 333 }
 334
 335 /// AvailableSpills - As the local spiller is scanning and rewriting an MBB from
 336 /// top down, keep track of which spills slots or remat are available in each
 337 /// register.
 338 ///
 339 /// Note that not all physregs are created equal here.  In particular, some
 340 /// physregs are reloads that we are allowed to clobber or ignore at any time.
 341 /// Other physregs are values that the register allocated program is using that
 342 /// we cannot CHANGE, but we can read if we like.  We keep track of this on a
 343 /// per-stack-slot / remat id basis as the low bit in the value of the
 344 /// SpillSlotsAvailable entries.  The predicate 'canClobberPhysReg()' checks
 345 /// this bit and addAvailable sets it if.
 346 namespace {
 347 class VISIBILITY_HIDDEN AvailableSpills {
 348   const TargetRegisterInfo *TRI;
 349   const TargetInstrInfo *TII;
 350
 351   // SpillSlotsOrReMatsAvailable - This map keeps track of all of the spilled
 352   // or remat'ed virtual register values that are still available, due to being
 353   // loaded or stored to, but not invalidated yet.
 354   std::map<int, unsigned> SpillSlotsOrReMatsAvailable;
 355
 356   // PhysRegsAvailable - This is the inverse of SpillSlotsOrReMatsAvailable,
 357   // indicating which stack slot values are currently held by a physreg.  This
 358   // is used to invalidate entries in SpillSlotsOrReMatsAvailable when a
 359   // physreg is modified.
 360   std::multimap<unsigned, int> PhysRegsAvailable;
 361
 362   void disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
 363
 364   void ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
 365 public:
 366   AvailableSpills(const TargetRegisterInfo *tri, const TargetInstrInfo *tii)
 367     : TRI(tri), TII(tii) {
 368   }
 369
 370   const TargetRegisterInfo *getRegInfo() const { return TRI; }
 371
 372   /// getSpillSlotOrReMatPhysReg - If the specified stack slot or remat is
 373   /// available in a  physical register, return that PhysReg, otherwise
 374   /// return 0.
 375   unsigned getSpillSlotOrReMatPhysReg(int Slot) const {
 376     std::map<int, unsigned>::const_iterator I =
 377       SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(Slot);
 378     if (I != SpillSlotsOrReMatsAvailable.end()) {
 379       return I->second >> 1;  // Remove the CanClobber bit.
 380     }
 381     return 0;
 382   }
 383
 384   /// addAvailable - Mark that the specified stack slot / remat is available in
 385   /// the specified physreg.  If CanClobber is true, the physreg can be modified
 386   /// at any time without changing the semantics of the program.
 387   void addAvailable(int SlotOrReMat, MachineInstr *MI, unsigned Reg,
 388                     bool CanClobber = true) {
 389     // If this stack slot is thought to be available in some other physreg,
 390     // remove its record.
 391     ModifyStackSlotOrReMat(SlotOrReMat);
 392
 393     PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(Reg, SlotOrReMat));
 394     SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat]= (Reg << 1) | (unsigned)CanClobber;
 395
 396     if (SlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 397       DOUT << "Remembering RM#" << SlotOrReMat-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 398     else
 399       DOUT << "Remembering SS#" << SlotOrReMat;
 400     DOUT << " in physreg " << TRI->getName(Reg) << "\n";
 401   }
 402
 403   /// canClobberPhysReg - Return true if the spiller is allowed to change the
 404   /// value of the specified stackslot register if it desires.  The specified
 405   /// stack slot must be available in a physreg for this query to make sense.
 406   bool canClobberPhysReg(int SlotOrReMat) const {
 407     assert(SpillSlotsOrReMatsAvailable.count(SlotOrReMat) &&
 408            "Value not available!");
 409     return SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(SlotOrReMat)->second & 1;
 410   }
 411
 412   /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
 413   /// stackslot register. The register is still available but is no longer
 414   /// allowed to be modifed.
 415   void disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
 416
 417   /// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
 418   /// value.  We use this to invalidate any info about stuff that lives in
 419   /// it and any of its aliases.
 420   void ClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
 421
 422   /// ModifyStackSlotOrReMat - This method is called when the value in a stack
 423   /// slot changes.  This removes information about which register the previous
 424   /// value for this slot lives in (as the previous value is dead now).
 425   void ModifyStackSlotOrReMat(int SlotOrReMat);
 426 };
 427 }
 428
 429 /// disallowClobberPhysRegOnly - Unset the CanClobber bit of the specified
 430 /// stackslot register. The register is still available but is no longer
 431 /// allowed to be modifed.
 432 void AvailableSpills::disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
 433   std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
 434     PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
 435   while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
 436     int SlotOrReMat = I->second;
 437     I++;
 438     assert((SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] >> 1) == PhysReg &&
 439            "Bidirectional map mismatch!");
 440     SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] &= ~1;
 441     DOUT << "PhysReg " << TRI->getName(PhysReg)
 442          << " copied, it is available for use but can no longer be modified\n";
 443   }
 444 }
 445
 446 /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
 447 /// stackslot register and its aliases. The register and its aliases may
 448 /// still available but is no longer allowed to be modifed.
 449 void AvailableSpills::disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
 450   for (const unsigned *AS = TRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
 451     disallowClobberPhysRegOnly(*AS);
 452   disallowClobberPhysRegOnly(PhysReg);
 453 }
 454
 455 /// ClobberPhysRegOnly - This is called when the specified physreg changes
 456 /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in it.
 457 void AvailableSpills::ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
 458   std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
 459     PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
 460   while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
 461     int SlotOrReMat = I->second;
 462     PhysRegsAvailable.erase(I++);
 463     assert((SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] >> 1) == PhysReg &&
 464            "Bidirectional map mismatch!");
 465     SpillSlotsOrReMatsAvailable.erase(SlotOrReMat);
 466     DOUT << "PhysReg " << TRI->getName(PhysReg)
 467          << " clobbered, invalidating ";
 468     if (SlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 469       DOUT << "RM#" << SlotOrReMat-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1 << "\n";
 470     else
 471       DOUT << "SS#" << SlotOrReMat << "\n";
 472   }
 473 }
 474
 475 /// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
 476 /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
 477 /// it and any of its aliases.
 478 void AvailableSpills::ClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
 479   for (const unsigned *AS = TRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
 480     ClobberPhysRegOnly(*AS);
 481   ClobberPhysRegOnly(PhysReg);
 482 }
 483
 484 /// ModifyStackSlotOrReMat - This method is called when the value in a stack
 485 /// slot changes.  This removes information about which register the previous
 486 /// value for this slot lives in (as the previous value is dead now).
 487 void AvailableSpills::ModifyStackSlotOrReMat(int SlotOrReMat) {
 488   std::map<int, unsigned>::iterator It =
 489     SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(SlotOrReMat);
 490   if (It == SpillSlotsOrReMatsAvailable.end()) return;
 491   unsigned Reg = It->second >> 1;
 492   SpillSlotsOrReMatsAvailable.erase(It);
 493
 494   // This register may hold the value of multiple stack slots, only remove this
 495   // stack slot from the set of values the register contains.
 496   std::multimap<unsigned, int>::iterator I = PhysRegsAvailable.lower_bound(Reg);
 497   for (; ; ++I) {
 498     assert(I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == Reg &&
 499            "Map inverse broken!");
 500     if (I->second == SlotOrReMat) break;
 501   }
 502   PhysRegsAvailable.erase(I);
 503 }
 504
 505
 506
 507 /// InvalidateKills - MI is going to be deleted. If any of its operands are
 508 /// marked kill, then invalidate the information.
 509 static void InvalidateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
 510                             std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 511                             SmallVector<unsigned, 2> *KillRegs = NULL) {
 512   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 513     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 514     if (!MO.isRegister() || !MO.isUse() || !MO.isKill())
 515       continue;
 516     unsigned Reg = MO.getReg();
 517     if (KillRegs)
 518       KillRegs->push_back(Reg);
 519     if (KillOps[Reg] == &MO) {
 520       RegKills.reset(Reg);
 521       KillOps[Reg] = NULL;
 522     }
 523   }
 524 }
 525
 526 /// InvalidateKill - A MI that defines the specified register is being deleted,
 527 /// invalidate the register kill information.
 528 static void InvalidateKill(unsigned Reg, BitVector &RegKills,
 529                            std::vector<MachineOperand*> &KillOps) {
 530   if (RegKills[Reg]) {
 531     KillOps[Reg]->setIsKill(false);
 532     KillOps[Reg] = NULL;
 533     RegKills.reset(Reg);
 534   }
 535 }
 536
 537 /// InvalidateRegDef - If the def operand of the specified def MI is now dead
 538 /// (since it's spill instruction is removed), mark it isDead. Also checks if
 539 /// the def MI has other definition operands that are not dead. Returns it by
 540 /// reference.
 541 static bool InvalidateRegDef(MachineBasicBlock::iterator I,
 542                              MachineInstr &NewDef, unsigned Reg,
 543                              bool &HasLiveDef) {
 544   // Due to remat, it's possible this reg isn't being reused. That is,
 545   // the def of this reg (by prev MI) is now dead.
 546   MachineInstr *DefMI = I;
 547   MachineOperand *DefOp = NULL;
 548   for (unsigned i = 0, e = DefMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 549     MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(i);
 550     if (MO.isRegister() && MO.isDef()) {
 551       if (MO.getReg() == Reg)
 552         DefOp = &MO;
 553       else if (!MO.isDead())
 554         HasLiveDef = true;
 555     }
 556   }
 557   if (!DefOp)
 558     return false;
 559
 560   bool FoundUse = false, Done = false;
 561   MachineBasicBlock::iterator E = NewDef;
 562   ++I; ++E;
 563   for (; !Done && I != E; ++I) {
 564     MachineInstr *NMI = I;
 565     for (unsigned j = 0, ee = NMI->getNumOperands(); j != ee; ++j) {
 566       MachineOperand &MO = NMI->getOperand(j);
 567       if (!MO.isRegister() || MO.getReg() != Reg)
 568         continue;
 569       if (MO.isUse())
 570         FoundUse = true;
 571       Done = true; // Stop after scanning all the operands of this MI.
 572     }
 573   }
 574   if (!FoundUse) {
 575     // Def is dead!
 576     DefOp->setIsDead();
 577     return true;
 578   }
 579   return false;
 580 }
 581
 582 /// UpdateKills - Track and update kill info. If a MI reads a register that is
 583 /// marked kill, then it must be due to register reuse. Transfer the kill info
 584 /// over.
 585 static void UpdateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
 586                         std::vector<MachineOperand*> &KillOps) {
 587   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 588   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 589     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 590     if (!MO.isRegister() || !MO.isUse())
 591       continue;
 592     unsigned Reg = MO.getReg();
 593     if (Reg == 0)
 594       continue;
 595
 596     if (RegKills[Reg]) {
 597       // That can't be right. Register is killed but not re-defined and it's
 598       // being reused. Let's fix that.
 599       KillOps[Reg]->setIsKill(false);
 600       KillOps[Reg] = NULL;
 601       RegKills.reset(Reg);
 602       if (i < TID.getNumOperands() &&
 603           TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
 604         // Unless it's a two-address operand, this is the new kill.
 605         MO.setIsKill();
 606     }
 607     if (MO.isKill()) {
 608       RegKills.set(Reg);
 609       KillOps[Reg] = &MO;
 610     }
 611   }
 612
 613   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 614     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 615     if (!MO.isRegister() || !MO.isDef())
 616       continue;
 617     unsigned Reg = MO.getReg();
 618     RegKills.reset(Reg);
 619     KillOps[Reg] = NULL;
 620   }
 621 }
 622
 623 /// ReMaterialize - Re-materialize definition for Reg targetting DestReg.
 624 ///
 625 static void ReMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
 626                           MachineBasicBlock::iterator &MII,
 627                           unsigned DestReg, unsigned Reg,
 628                           const TargetRegisterInfo *TRI,
 629                           VirtRegMap &VRM) {
 630   TRI->reMaterialize(MBB, MII, DestReg, VRM.getReMaterializedMI(Reg));
 631   MachineInstr *NewMI = prior(MII);
 632   for (unsigned i = 0, e = NewMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 633     MachineOperand &MO = NewMI->getOperand(i);
 634     if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
 635       continue;
 636     unsigned VirtReg = MO.getReg();
 637     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(VirtReg))
 638       continue;
 639     assert(MO.isUse());
 640     unsigned SubIdx = MO.getSubReg();
 641     unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
 642     assert(Phys);
 643     unsigned RReg = SubIdx ? TRI->getSubReg(Phys, SubIdx) : Phys;
 644     MO.setReg(RReg);
 645   }
 646   ++NumReMats;
 647 }
 648
 649
 650 // ReusedOp - For each reused operand, we keep track of a bit of information, in
 651 // case we need to rollback upon processing a new operand.  See comments below.
 652 namespace {
 653   struct ReusedOp {
 654     // The MachineInstr operand that reused an available value.
 655     unsigned Operand;
 656
 657     // StackSlotOrReMat - The spill slot or remat id of the value being reused.
 658     unsigned StackSlotOrReMat;
 659
 660     // PhysRegReused - The physical register the value was available in.
 661     unsigned PhysRegReused;
 662
 663     // AssignedPhysReg - The physreg that was assigned for use by the reload.
 664     unsigned AssignedPhysReg;
 665
 666     // VirtReg - The virtual register itself.
 667     unsigned VirtReg;
 668
 669     ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr,
 670              unsigned vreg)
 671       : Operand(o), StackSlotOrReMat(ss), PhysRegReused(prr),
 672         AssignedPhysReg(apr), VirtReg(vreg) {}
 673   };
 674
 675   /// ReuseInfo - This maintains a collection of ReuseOp's for each operand that
 676   /// is reused instead of reloaded.
 677   class VISIBILITY_HIDDEN ReuseInfo {
 678     MachineInstr &MI;
 679     std::vector<ReusedOp> Reuses;
 680     BitVector PhysRegsClobbered;
 681   public:
 682     ReuseInfo(MachineInstr &mi, const TargetRegisterInfo *tri) : MI(mi) {
 683       PhysRegsClobbered.resize(tri->getNumRegs());
 684     }
 685
 686     bool hasReuses() const {
 687       return !Reuses.empty();
 688     }
 689
 690     /// addReuse - If we choose to reuse a virtual register that is already
 691     /// available instead of reloading it, remember that we did so.
 692     void addReuse(unsigned OpNo, unsigned StackSlotOrReMat,
 693                   unsigned PhysRegReused, unsigned AssignedPhysReg,
 694                   unsigned VirtReg) {
 695       // If the reload is to the assigned register anyway, no undo will be
 696       // required.
 697       if (PhysRegReused == AssignedPhysReg) return;
 698
 699       // Otherwise, remember this.
 700       Reuses.push_back(ReusedOp(OpNo, StackSlotOrReMat, PhysRegReused,
 701                                 AssignedPhysReg, VirtReg));
 702     }
 703
 704     void markClobbered(unsigned PhysReg) {
 705       PhysRegsClobbered.set(PhysReg);
 706     }
 707
 708     bool isClobbered(unsigned PhysReg) const {
 709       return PhysRegsClobbered.test(PhysReg);
 710     }
 711
 712     /// GetRegForReload - We are about to emit a reload into PhysReg.  If there
 713     /// is some other operand that is using the specified register, either pick
 714     /// a new register to use, or evict the previous reload and use this reg.
 715     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
 716                              AvailableSpills &Spills,
 717                              std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 718                              SmallSet<unsigned, 8> &Rejected,
 719                              BitVector &RegKills,
 720                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 721                              VirtRegMap &VRM) {
 722       const TargetInstrInfo* TII = MI->getParent()->getParent()->getTarget()
 723                                    .getInstrInfo();
 724
 725       if (Reuses.empty()) return PhysReg;  // This is most often empty.
 726
 727       for (unsigned ro = 0, e = Reuses.size(); ro != e; ++ro) {
 728         ReusedOp &Op = Reuses[ro];
 729         // If we find some other reuse that was supposed to use this register
 730         // exactly for its reload, we can change this reload to use ITS reload
 731         // register. That is, unless its reload register has already been
 732         // considered and subsequently rejected because it has also been reused
 733         // by another operand.
 734         if (Op.PhysRegReused == PhysReg &&
 735             Rejected.count(Op.AssignedPhysReg) == 0) {
 736           // Yup, use the reload register that we didn't use before.
 737           unsigned NewReg = Op.AssignedPhysReg;
 738           Rejected.insert(PhysReg);
 739           return GetRegForReload(NewReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
 740                                  RegKills, KillOps, VRM);
 741         } else {
 742           // Otherwise, we might also have a problem if a previously reused
 743           // value aliases the new register.  If so, codegen the previous reload
 744           // and use this one.
 745           unsigned PRRU = Op.PhysRegReused;
 746           const TargetRegisterInfo *TRI = Spills.getRegInfo();
 747           if (TRI->areAliases(PRRU, PhysReg)) {
 748             // Okay, we found out that an alias of a reused register
 749             // was used.  This isn't good because it means we have
 750             // to undo a previous reuse.
 751             MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 752             const TargetRegisterClass *AliasRC =
 753               MBB->getParent()->getRegInfo().getRegClass(Op.VirtReg);
 754
 755             // Copy Op out of the vector and remove it, we're going to insert an
 756             // explicit load for it.
 757             ReusedOp NewOp = Op;
 758             Reuses.erase(Reuses.begin()+ro);
 759
 760             // Ok, we're going to try to reload the assigned physreg into the
 761             // slot that we were supposed to in the first place.  However, that
 762             // register could hold a reuse.  Check to see if it conflicts or
 763             // would prefer us to use a different register.
 764             unsigned NewPhysReg = GetRegForReload(NewOp.AssignedPhysReg,
 765                                                   MI, Spills, MaybeDeadStores,
 766                                               Rejected, RegKills, KillOps, VRM);
 767
 768             MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
 769             if (NewOp.StackSlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
 770               ReMaterialize(*MBB, MII, NewPhysReg, NewOp.VirtReg, TRI, VRM);
 771             } else {
 772               TII->loadRegFromStackSlot(*MBB, MII, NewPhysReg,
 773                                         NewOp.StackSlotOrReMat, AliasRC);
 774               MachineInstr *LoadMI = prior(MII);
 775               VRM.addSpillSlotUse(NewOp.StackSlotOrReMat, LoadMI);
 776               // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 777               MaybeDeadStores[NewOp.StackSlotOrReMat] = NULL;
 778               ++NumLoads;
 779             }
 780             Spills.ClobberPhysReg(NewPhysReg);
 781             Spills.ClobberPhysReg(NewOp.PhysRegReused);
 782
 783             MI->getOperand(NewOp.Operand).setReg(NewPhysReg);
 784
 785             Spills.addAvailable(NewOp.StackSlotOrReMat, MI, NewPhysReg);
 786             --MII;
 787             UpdateKills(*MII, RegKills, KillOps);
 788             DOUT << '\t' << *MII;
 789
 790             DOUT << "Reuse undone!\n";
 791             --NumReused;
 792
 793             // Finally, PhysReg is now available, go ahead and use it.
 794             return PhysReg;
 795           }
 796         }
 797       }
 798       return PhysReg;
 799     }
 800
 801     /// GetRegForReload - Helper for the above GetRegForReload(). Add a
 802     /// 'Rejected' set to remember which registers have been considered and
 803     /// rejected for the reload. This avoids infinite looping in case like
 804     /// this:
 805     /// t1 := op t2, t3
 806     /// t2 <- assigned r0 for use by the reload but ended up reuse r1
 807     /// t3 <- assigned r1 for use by the reload but ended up reuse r0
 808     /// t1 <- desires r1
 809     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0
 810     ///       sees r0 is taken by t3, tries t3's reload register r1
 811     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0 ...
 812     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
 813                              AvailableSpills &Spills,
 814                              std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 815                              BitVector &RegKills,
 816                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 817                              VirtRegMap &VRM) {
 818       SmallSet<unsigned, 8> Rejected;
 819       return GetRegForReload(PhysReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
 820                              RegKills, KillOps, VRM);
 821     }
 822   };
 823 }
 824
 825 /// PrepForUnfoldOpti - Turn a store folding instruction into a load folding
 826 /// instruction. e.g.
 827 ///     xorl  %edi, %eax
 828 ///     movl  %eax, -32(%ebp)
 829 ///     movl  -36(%ebp), %eax
 830 ///     orl   %eax, -32(%ebp)
 831 /// ==>
 832 ///     xorl  %edi, %eax
 833 ///     orl   -36(%ebp), %eax
 834 ///     mov   %eax, -32(%ebp)
 835 /// This enables unfolding optimization for a subsequent instruction which will
 836 /// also eliminate the newly introduced store instruction.
 837 bool LocalSpiller::PrepForUnfoldOpti(MachineBasicBlock &MBB,
 838                                      MachineBasicBlock::iterator &MII,
 839                                     std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 840                                      AvailableSpills &Spills,
 841                                      BitVector &RegKills,
 842                                      std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 843                                      VirtRegMap &VRM) {
 844   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 845   MachineInstr &MI = *MII;
 846   unsigned UnfoldedOpc = 0;
 847   unsigned UnfoldPR = 0;
 848   unsigned UnfoldVR = 0;
 849   int FoldedSS = VirtRegMap::NO_STACK_SLOT;
 850   VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
 851   for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
 852     // Only transform a MI that folds a single register.
 853     if (UnfoldedOpc)
 854       return false;
 855     UnfoldVR = I->second.first;
 856     VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
 857     if (VRM.isAssignedReg(UnfoldVR))
 858       continue;
 859     // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
 860     // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
 861     FoldedSS = VRM.getStackSlot(UnfoldVR);
 862     MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[FoldedSS];
 863     if (DeadStore && (MR & VirtRegMap::isModRef)) {
 864       unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(FoldedSS);
 865       if (!PhysReg ||
 866           DeadStore->findRegisterUseOperandIdx(PhysReg, true) == -1)
 867         continue;
 868       UnfoldPR = PhysReg;
 869       UnfoldedOpc = TII->getOpcodeAfterMemoryUnfold(MI.getOpcode(),
 870                                                     false, true);
 871     }
 872   }
 873
 874   if (!UnfoldedOpc)
 875     return false;
 876
 877   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 878     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 879     if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0 || !MO.isUse())
 880       continue;
 881     unsigned VirtReg = MO.getReg();
 882     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(VirtReg) || MO.getSubReg())
 883       continue;
 884     if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 885       unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 886       if (PhysReg && TRI->regsOverlap(PhysReg, UnfoldPR))
 887         return false;
 888     } else if (VRM.isReMaterialized(VirtReg))
 889       continue;
 890     int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 891     unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS);
 892     if (PhysReg) {
 893       if (TRI->regsOverlap(PhysReg, UnfoldPR))
 894         return false;
 895       continue;
 896     }
 897     PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 898     if (!TRI->regsOverlap(PhysReg, UnfoldPR))
 899       continue;
 900
 901     // Ok, we'll need to reload the value into a register which makes
 902     // it impossible to perform the store unfolding optimization later.
 903     // Let's see if it is possible to fold the load if the store is
 904     // unfolded. This allows us to perform the store unfolding
 905     // optimization.
 906     SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
 907     if (TII->unfoldMemoryOperand(MF, &MI, UnfoldVR, false, false, NewMIs)) {
 908       assert(NewMIs.size() == 1);
 909       MachineInstr *NewMI = NewMIs.back();
 910       NewMIs.clear();
 911       int Idx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(VirtReg);
 912       assert(Idx != -1);
 913       SmallVector<unsigned, 2> Ops;
 914       Ops.push_back(Idx);
 915       MachineInstr *FoldedMI = TII->foldMemoryOperand(MF, NewMI, Ops, SS);
 916       if (FoldedMI) {
 917         VRM.addSpillSlotUse(SS, FoldedMI);
 918         if (!VRM.hasPhys(UnfoldVR))
 919           VRM.assignVirt2Phys(UnfoldVR, UnfoldPR);
 920         VRM.virtFolded(VirtReg, FoldedMI, VirtRegMap::isRef);
 921         MII = MBB.insert(MII, FoldedMI);
 922         VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(&MI);
 923         MBB.erase(&MI);
 924         return true;
 925       }
 926       delete NewMI;
 927     }
 928   }
 929   return false;
 930 }
 931
 932 /// findSuperReg - Find the SubReg's super-register of given register class
 933 /// where its SubIdx sub-register is SubReg.
 934 static unsigned findSuperReg(const TargetRegisterClass *RC, unsigned SubReg,
 935                              unsigned SubIdx, const TargetRegisterInfo *TRI) {
 936   for (TargetRegisterClass::iterator I = RC->begin(), E = RC->end();
 937        I != E; ++I) {
 938     unsigned Reg = *I;
 939     if (TRI->getSubReg(Reg, SubIdx) == SubReg)
 940       return Reg;
 941   }
 942   return 0;
 943 }
 944
 945 /// SpillRegToStackSlot - Spill a register to a specified stack slot. Check if
 946 /// the last store to the same slot is now dead. If so, remove the last store.
 947 void LocalSpiller::SpillRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 948                                   MachineBasicBlock::iterator &MII,
 949                                   int Idx, unsigned PhysReg, int StackSlot,
 950                                   const TargetRegisterClass *RC,
 951                                   bool isAvailable, MachineInstr *&LastStore,
 952                                   AvailableSpills &Spills,
 953                                   SmallSet<MachineInstr*, 4> &ReMatDefs,
 954                                   BitVector &RegKills,
 955                                   std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 956                                   VirtRegMap &VRM) {
 957   TII->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, true, StackSlot, RC);
 958   MachineInstr *StoreMI = next(MII);
 959   VRM.addSpillSlotUse(StackSlot, StoreMI);
 960   DOUT << "Store:\t" << *StoreMI;
 961
 962   // If there is a dead store to this stack slot, nuke it now.
 963   if (LastStore) {
 964     DOUT << "Removed dead store:\t" << *LastStore;
 965     ++NumDSE;
 966     SmallVector<unsigned, 2> KillRegs;
 967     InvalidateKills(*LastStore, RegKills, KillOps, &KillRegs);
 968     MachineBasicBlock::iterator PrevMII = LastStore;
 969     bool CheckDef = PrevMII != MBB.begin();
 970     if (CheckDef)
 971       --PrevMII;
 972     VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(LastStore);
 973     MBB.erase(LastStore);
 974     if (CheckDef) {
 975       // Look at defs of killed registers on the store. Mark the defs
 976       // as dead since the store has been deleted and they aren't
 977       // being reused.
 978       for (unsigned j = 0, ee = KillRegs.size(); j != ee; ++j) {
 979         bool HasOtherDef = false;
 980         if (InvalidateRegDef(PrevMII, *MII, KillRegs[j], HasOtherDef)) {
 981           MachineInstr *DeadDef = PrevMII;
 982           if (ReMatDefs.count(DeadDef) && !HasOtherDef) {
 983             // FIXME: This assumes a remat def does not have side
 984             // effects.
 985             VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(DeadDef);
 986             MBB.erase(DeadDef);
 987             ++NumDRM;
 988           }
 989         }
 990       }
 991     }
 992   }
 993
 994   LastStore = next(MII);
 995
 996   // If the stack slot value was previously available in some other
 997   // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
 998   // in PhysReg.
 999   Spills.ModifyStackSlotOrReMat(StackSlot);
1000   Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
1001   Spills.addAvailable(StackSlot, LastStore, PhysReg, isAvailable);
1002   ++NumStores;
1003 }
1004
1005 /// rewriteMBB - Keep track of which spills are available even after the
1006 /// register allocator is done with them.  If possible, avid reloading vregs.
1007 void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
1008   DOUT << MBB.getBasicBlock()->getName() << ":\n";
1009
1010   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1011
1012   // Spills - Keep track of which spilled values are available in physregs so
1013   // that we can choose to reuse the physregs instead of emitting reloads.
1014   AvailableSpills Spills(TRI, TII);
1015
1016   // MaybeDeadStores - When we need to write a value back into a stack slot,
1017   // keep track of the inserted store.  If the stack slot value is never read
1018   // (because the value was used from some available register, for example), and
1019   // subsequently stored to, the original store is dead.  This map keeps track
1020   // of inserted stores that are not used.  If we see a subsequent store to the
1021   // same stack slot, the original store is deleted.
1022   std::vector<MachineInstr*> MaybeDeadStores;
1023   MaybeDeadStores.resize(MF.getFrameInfo()->getObjectIndexEnd(), NULL);
1024
1025   // ReMatDefs - These are rematerializable def MIs which are not deleted.
1026   SmallSet<MachineInstr*, 4> ReMatDefs;
1027
1028   // Keep track of kill information.
1029   BitVector RegKills(TRI->getNumRegs());
1030   std::vector<MachineOperand*>  KillOps;
1031   KillOps.resize(TRI->getNumRegs(), NULL);
1032
1033   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(), E = MBB.end();
1034        MII != E; ) {
1035     MachineBasicBlock::iterator NextMII = MII; ++NextMII;
1036
1037     VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
1038     bool Erased = false;
1039     bool BackTracked = false;
1040     if (PrepForUnfoldOpti(MBB, MII,
1041                           MaybeDeadStores, Spills, RegKills, KillOps, VRM))
1042       NextMII = next(MII);
1043
1044     MachineInstr &MI = *MII;
1045     const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1046
1047     // Insert restores here if asked to.
1048     if (VRM.isRestorePt(&MI)) {
1049       std::vector<unsigned> &RestoreRegs = VRM.getRestorePtRestores(&MI);
1050       for (unsigned i = 0, e = RestoreRegs.size(); i != e; ++i) {
1051         unsigned VirtReg = RestoreRegs[e-i-1];  // Reverse order.
1052         if (!VRM.getPreSplitReg(VirtReg))
1053           continue; // Split interval spilled again.
1054         unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
1055         RegInfo->setPhysRegUsed(Phys);
1056         if (VRM.isReMaterialized(VirtReg)) {
1057           ReMaterialize(MBB, MII, Phys, VirtReg, TRI, VRM);
1058         } else {
1059           const TargetRegisterClass* RC = RegInfo->getRegClass(VirtReg);
1060           int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
1061           TII->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, Phys, SS, RC);
1062           MachineInstr *LoadMI = prior(MII);
1063           VRM.addSpillSlotUse(SS, LoadMI);
1064           ++NumLoads;
1065         }
1066         // This invalidates Phys.
1067         Spills.ClobberPhysReg(Phys);
1068         UpdateKills(*prior(MII), RegKills, KillOps);
1069         DOUT << '\t' << *prior(MII);
1070       }
1071     }
1072
1073     // Insert spills here if asked to.
1074     if (VRM.isSpillPt(&MI)) {
1075       std::vector<std::pair<unsigned,bool> > &SpillRegs =
1076         VRM.getSpillPtSpills(&MI);
1077       for (unsigned i = 0, e = SpillRegs.size(); i != e; ++i) {
1078         unsigned VirtReg = SpillRegs[i].first;
1079         bool isKill = SpillRegs[i].second;
1080         if (!VRM.getPreSplitReg(VirtReg))
1081           continue; // Split interval spilled again.
1082         const TargetRegisterClass *RC = RegInfo->getRegClass(VirtReg);
1083         unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
1084         int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
1085         TII->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), Phys, isKill, StackSlot, RC);
1086         MachineInstr *StoreMI = next(MII);
1087         VRM.addSpillSlotUse(StackSlot, StoreMI);
1088         DOUT << "Store:\t" << StoreMI;
1089         VRM.virtFolded(VirtReg, StoreMI, VirtRegMap::isMod);
1090       }
1091       NextMII = next(MII);
1092     }
1093
1094     /// ReusedOperands - Keep track of operand reuse in case we need to undo
1095     /// reuse.
1096     ReuseInfo ReusedOperands(MI, TRI);
1097     SmallVector<unsigned, 4> VirtUseOps;
1098     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1099       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1100       if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
1101         continue;   // Ignore non-register operands.
1102
1103       unsigned VirtReg = MO.getReg();
1104       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(VirtReg)) {
1105         // Ignore physregs for spilling, but remember that it is used by this
1106         // function.
1107         RegInfo->setPhysRegUsed(VirtReg);
1108         continue;
1109       }
1110
1111       // We want to process implicit virtual register uses first.
1112       if (MO.isImplicit())
1113         VirtUseOps.insert(VirtUseOps.begin(), i);
1114       else
1115         VirtUseOps.push_back(i);
1116     }
1117
1118     // Process all of the spilled uses and all non spilled reg references.
1119     for (unsigned j = 0, e = VirtUseOps.size(); j != e; ++j) {
1120       unsigned i = VirtUseOps[j];
1121       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1122       unsigned VirtReg = MO.getReg();
1123       assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg) &&
1124              "Not a virtual register?");
1125
1126       unsigned SubIdx = MO.getSubReg();
1127       if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
1128         // This virtual register was assigned a physreg!
1129         unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
1130         RegInfo->setPhysRegUsed(Phys);
1131         if (MO.isDef())
1132           ReusedOperands.markClobbered(Phys);
1133         unsigned RReg = SubIdx ? TRI->getSubReg(Phys, SubIdx) : Phys;
1134         MI.getOperand(i).setReg(RReg);
1135         continue;
1136       }
1137
1138       // This virtual register is now known to be a spilled value.
1139       if (!MO.isUse())
1140         continue;  // Handle defs in the loop below (handle use&def here though)
1141
1142       bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
1143       int SSorRMId = DoReMat
1144         ? VRM.getReMatId(VirtReg) : VRM.getStackSlot(VirtReg);
1145       int ReuseSlot = SSorRMId;
1146
1147       // Check to see if this stack slot is available.
1148       unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SSorRMId);
1149
1150       // If this is a sub-register use, make sure the reuse register is in the
1151       // right register class. For example, for x86 not all of the 32-bit
1152       // registers have accessible sub-registers.
1153       // Similarly so for EXTRACT_SUBREG. Consider this:
1154       // EDI = op
1155       // MOV32_mr fi#1, EDI
1156       // ...
1157       //       = EXTRACT_SUBREG fi#1
1158       // fi#1 is available in EDI, but it cannot be reused because it's not in
1159       // the right register file.
1160       if (PhysReg &&
1161           (SubIdx || MI.getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG)) {
1162         const TargetRegisterClass* RC = RegInfo->getRegClass(VirtReg);
1163         if (!RC->contains(PhysReg))
1164           PhysReg = 0;
1165       }
1166
1167       if (PhysReg) {
1168         // This spilled operand might be part of a two-address operand.  If this
1169         // is the case, then changing it will necessarily require changing the
1170         // def part of the instruction as well.  However, in some cases, we
1171         // aren't allowed to modify the reused register.  If none of these cases
1172         // apply, reuse it.
1173         bool CanReuse = true;
1174         int ti = TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO);
1175         if (ti != -1 &&
1176             MI.getOperand(ti).isRegister() &&
1177             MI.getOperand(ti).getReg() == VirtReg) {
1178           // Okay, we have a two address operand.  We can reuse this physreg as
1179           // long as we are allowed to clobber the value and there isn't an
1180           // earlier def that has already clobbered the physreg.
1181           CanReuse = Spills.canClobberPhysReg(ReuseSlot) &&
1182             !ReusedOperands.isClobbered(PhysReg);
1183         }
1184
1185         if (CanReuse) {
1186           // If this stack slot value is already available, reuse it!
1187           if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
1188             DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
1189           else
1190             DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
1191           DOUT << " from physreg "
1192                << TRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
1193                << VirtReg <<" instead of reloading into physreg "
1194                << TRI->getName(VRM.getPhys(VirtReg)) << "\n";
1195           unsigned RReg = SubIdx ? TRI->getSubReg(PhysReg, SubIdx) : PhysReg;
1196           MI.getOperand(i).setReg(RReg);
1197
1198           // The only technical detail we have is that we don't know that
1199           // PhysReg won't be clobbered by a reloaded stack slot that occurs
1200           // later in the instruction.  In particular, consider 'op V1, V2'.
1201           // If V1 is available in physreg R0, we would choose to reuse it
1202           // here, instead of reloading it into the register the allocator
1203           // indicated (say R1).  However, V2 might have to be reloaded
1204           // later, and it might indicate that it needs to live in R0.  When
1205           // this occurs, we need to have information available that
1206           // indicates it is safe to use R1 for the reload instead of R0.
1207           //
1208           // To further complicate matters, we might conflict with an alias,
1209           // or R0 and R1 might not be compatible with each other.  In this
1210           // case, we actually insert a reload for V1 in R1, ensuring that
1211           // we can get at R0 or its alias.
1212           ReusedOperands.addReuse(i, ReuseSlot, PhysReg,
1213                                   VRM.getPhys(VirtReg), VirtReg);
1214           if (ti != -1)
1215             // Only mark it clobbered if this is a use&def operand.
1216             ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
1217           ++NumReused;
1218
1219           if (MI.getOperand(i).isKill() &&
1220               ReuseSlot <= VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
1221             // This was the last use and the spilled value is still available
1222             // for reuse. That means the spill was unnecessary!
1223             MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[ReuseSlot];
1224             if (DeadStore) {
1225               DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
1226               InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
1227               VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(DeadStore);
1228               MBB.erase(DeadStore);
1229               MaybeDeadStores[ReuseSlot] = NULL;
1230               ++NumDSE;
1231             }
1232           }
1233           continue;
1234         }  // CanReuse
1235
1236         // Otherwise we have a situation where we have a two-address instruction
1237         // whose mod/ref operand needs to be reloaded.  This reload is already
1238         // available in some register "PhysReg", but if we used PhysReg as the
1239         // operand to our 2-addr instruction, the instruction would modify
1240         // PhysReg.  This isn't cool if something later uses PhysReg and expects
1241         // to get its initial value.
1242         //
1243         // To avoid this problem, and to avoid doing a load right after a store,
1244         // we emit a copy from PhysReg into the designated register for this
1245         // operand.
1246         unsigned DesignatedReg = VRM.getPhys(VirtReg);
1247         assert(DesignatedReg && "Must map virtreg to physreg!");
1248
1249         // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
1250         // register we want to reload into might not actually be
1251         // available.  If this occurs, use the register indicated by the
1252         // reuser.
1253         if (ReusedOperands.hasReuses())
1254           DesignatedReg = ReusedOperands.GetRegForReload(DesignatedReg, &MI,
1255                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
1256
1257         // If the mapped designated register is actually the physreg we have
1258         // incoming, we don't need to inserted a dead copy.
1259         if (DesignatedReg == PhysReg) {
1260           // If this stack slot value is already available, reuse it!
1261           if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
1262             DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
1263           else
1264             DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
1265           DOUT << " from physreg " << TRI->getName(PhysReg)
1266                << " for vreg" << VirtReg
1267                << " instead of reloading into same physreg.\n";
1268           unsigned RReg = SubIdx ? TRI->getSubReg(PhysReg, SubIdx) : PhysReg;
1269           MI.getOperand(i).setReg(RReg);
1270           ReusedOperands.markClobbered(RReg);
1271           ++NumReused;
1272           continue;
1273         }
1274
1275         const TargetRegisterClass* RC = RegInfo->getRegClass(VirtReg);
1276         RegInfo->setPhysRegUsed(DesignatedReg);
1277         ReusedOperands.markClobbered(DesignatedReg);
1278         TII->copyRegToReg(MBB, &MI, DesignatedReg, PhysReg, RC, RC);
1279
1280         MachineInstr *CopyMI = prior(MII);
1281         UpdateKills(*CopyMI, RegKills, KillOps);
1282
1283         // This invalidates DesignatedReg.
1284         Spills.ClobberPhysReg(DesignatedReg);
1285
1286         Spills.addAvailable(ReuseSlot, &MI, DesignatedReg);
1287         unsigned RReg =
1288           SubIdx ? TRI->getSubReg(DesignatedReg, SubIdx) : DesignatedReg;
1289         MI.getOperand(i).setReg(RReg);
1290         DOUT << '\t' << *prior(MII);
1291         ++NumReused;
1292         continue;
1293       } // if (PhysReg)
1294
1295       // Otherwise, reload it and remember that we have it.
1296       PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
1297       assert(PhysReg && "Must map virtreg to physreg!");
1298
1299       // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
1300       // register we want to reload into might not actually be
1301       // available.  If this occurs, use the register indicated by the
1302       // reuser.
1303       if (ReusedOperands.hasReuses())
1304         PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI,
1305                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
1306
1307       RegInfo->setPhysRegUsed(PhysReg);
1308       ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
1309       if (DoReMat) {
1310         ReMaterialize(MBB, MII, PhysReg, VirtReg, TRI, VRM);
1311       } else {
1312         const TargetRegisterClass* RC = RegInfo->getRegClass(VirtReg);
1313         TII->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, SSorRMId, RC);
1314         MachineInstr *LoadMI = prior(MII);
1315         VRM.addSpillSlotUse(SSorRMId, LoadMI);
1316         ++NumLoads;
1317       }
1318       // This invalidates PhysReg.
1319       Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
1320
1321       // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
1322       if (!DoReMat)
1323         MaybeDeadStores[SSorRMId] = NULL;
1324       Spills.addAvailable(SSorRMId, &MI, PhysReg);
1325       // Assumes this is the last use. IsKill will be unset if reg is reused
1326       // unless it's a two-address operand.
1327       if (TID.getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
1328         MI.getOperand(i).setIsKill();
1329       unsigned RReg = SubIdx ? TRI->getSubReg(PhysReg, SubIdx) : PhysReg;
1330       MI.getOperand(i).setReg(RReg);
1331       UpdateKills(*prior(MII), RegKills, KillOps);
1332       DOUT << '\t' << *prior(MII);
1333     }
1334
1335     DOUT << '\t' << MI;
1336
1337
1338     // If we have folded references to memory operands, make sure we clear all
1339     // physical registers that may contain the value of the spilled virtual
1340     // register
1341     SmallSet<int, 2> FoldedSS;
1342     for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
1343       unsigned VirtReg = I->second.first;
1344       VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
1345       DOUT << "Folded vreg: " << VirtReg << "  MR: " << MR;
1346
1347       int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
1348       if (SS == VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
1349         continue;
1350       FoldedSS.insert(SS);
1351       DOUT << " - StackSlot: " << SS << "\n";
1352
1353       // If this folded instruction is just a use, check to see if it's a
1354       // straight load from the virt reg slot.
1355       if ((MR & VirtRegMap::isRef) && !(MR & VirtRegMap::isMod)) {
1356         int FrameIdx;
1357         unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx);
1358         if (DestReg && FrameIdx == SS) {
1359           // If this spill slot is available, turn it into a copy (or nothing)
1360           // instead of leaving it as a load!
1361           if (unsigned InReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS)) {
1362             DOUT << "Promoted Load To Copy: " << MI;
1363             if (DestReg != InReg) {
1364               const TargetRegisterClass *RC = RegInfo->getRegClass(VirtReg);
1365               TII->copyRegToReg(MBB, &MI, DestReg, InReg, RC, RC);
1366               // Revisit the copy so we make sure to notice the effects of the
1367               // operation on the destreg (either needing to RA it if it's
1368               // virtual or needing to clobber any values if it's physical).
1369               NextMII = &MI;
1370               --NextMII;  // backtrack to the copy.
1371               BackTracked = true;
1372             } else {
1373               DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1374               // Unset last kill since it's being reused.
1375               InvalidateKill(InReg, RegKills, KillOps);
1376             }
1377
1378             VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(&MI);
1379             MBB.erase(&MI);
1380             Erased = true;
1381             goto ProcessNextInst;
1382           }
1383         } else {
1384           unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS);
1385           SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
1386           if (PhysReg &&
1387               TII->unfoldMemoryOperand(MF, &MI, PhysReg, false, false, NewMIs)) {
1388             MBB.insert(MII, NewMIs[0]);
1389             VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(&MI);
1390             MBB.erase(&MI);
1391             Erased = true;
1392             --NextMII;  // backtrack to the unfolded instruction.
1393             BackTracked = true;
1394             goto ProcessNextInst;
1395           }
1396         }
1397       }
1398
1399       // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
1400       // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
1401       MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[SS];
1402       if (DeadStore) {
1403         bool isDead = !(MR & VirtRegMap::isRef);
1404         MachineInstr *NewStore = NULL;
1405         if (MR & VirtRegMap::isModRef) {
1406           unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS);
1407           SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
1408           // We can reuse this physreg as long as we are allowed to clobber
1409           // the value and there isn't an earlier def that has already clobbered
1410           // the physreg.
1411           if (PhysReg &&
1412               !TII->isStoreToStackSlot(&MI, SS) && // Not profitable!
1413               DeadStore->findRegisterUseOperandIdx(PhysReg, true) != -1 &&
1414               TII->unfoldMemoryOperand(MF, &MI, PhysReg, false, true, NewMIs)) {
1415             MBB.insert(MII, NewMIs[0]);
1416             NewStore = NewMIs[1];
1417             MBB.insert(MII, NewStore);
1418             VRM.addSpillSlotUse(SS, NewStore);
1419             VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(&MI);
1420             MBB.erase(&MI);
1421             Erased = true;
1422             --NextMII;
1423             --NextMII;  // backtrack to the unfolded instruction.
1424             BackTracked = true;
1425             isDead = true;
1426           }
1427         }
1428
1429         if (isDead) {  // Previous store is dead.
1430           // If we get here, the store is dead, nuke it now.
1431           DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
1432           InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
1433           VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(DeadStore);
1434           MBB.erase(DeadStore);
1435           if (!NewStore)
1436             ++NumDSE;
1437         }
1438
1439         MaybeDeadStores[SS] = NULL;
1440         if (NewStore) {
1441           // Treat this store as a spill merged into a copy. That makes the
1442           // stack slot value available.
1443           VRM.virtFolded(VirtReg, NewStore, VirtRegMap::isMod);
1444           goto ProcessNextInst;
1445         }
1446       }
1447
1448       // If the spill slot value is available, and this is a new definition of
1449       // the value, the value is not available anymore.
1450       if (MR & VirtRegMap::isMod) {
1451         // Notice that the value in this stack slot has been modified.
1452         Spills.ModifyStackSlotOrReMat(SS);
1453
1454         // If this is *just* a mod of the value, check to see if this is just a
1455         // store to the spill slot (i.e. the spill got merged into the copy). If
1456         // so, realize that the vreg is available now, and add the store to the
1457         // MaybeDeadStore info.
1458         int StackSlot;
1459         if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {
1460           if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(&MI, StackSlot)) {
1461             assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
1462                    "Src hasn't been allocated yet?");
1463             // Okay, this is certainly a store of SrcReg to [StackSlot].  Mark
1464             // this as a potentially dead store in case there is a subsequent
1465             // store into the stack slot without a read from it.
1466             MaybeDeadStores[StackSlot] = &MI;
1467
1468             // If the stack slot value was previously available in some other
1469             // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
1470             // in PhysReg.
1471             Spills.addAvailable(StackSlot, &MI, SrcReg, false/*don't clobber*/);
1472           }
1473         }
1474       }
1475     }
1476
1477     // Process all of the spilled defs.
1478     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1479       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1480       if (!(MO.isRegister() && MO.getReg() && MO.isDef()))
1481         continue;
1482
1483       unsigned VirtReg = MO.getReg();
1484       if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
1485         // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
1486         // instruction before considering the dest reg to be changed.
1487         unsigned Src, Dst;
1488         if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
1489           ++NumDCE;
1490           DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1491           VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(&MI);
1492           MBB.erase(&MI);
1493           Erased = true;
1494           Spills.disallowClobberPhysReg(VirtReg);
1495           goto ProcessNextInst;
1496         }
1497
1498         // If it's not a no-op copy, it clobbers the value in the destreg.
1499         Spills.ClobberPhysReg(VirtReg);
1500         ReusedOperands.markClobbered(VirtReg);
1501
1502         // Check to see if this instruction is a load from a stack slot into
1503         // a register.  If so, this provides the stack slot value in the reg.
1504         int FrameIdx;
1505         if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
1506           assert(DestReg == VirtReg && "Unknown load situation!");
1507
1508           // If it is a folded reference, then it's not safe to clobber.
1509           bool Folded = FoldedSS.count(FrameIdx);
1510           // Otherwise, if it wasn't available, remember that it is now!
1511           Spills.addAvailable(FrameIdx, &MI, DestReg, !Folded);
1512           goto ProcessNextInst;
1513         }
1514
1515         continue;
1516       }
1517
1518       unsigned SubIdx = MO.getSubReg();
1519       bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
1520       if (DoReMat)
1521         ReMatDefs.insert(&MI);
1522
1523       // The only vregs left are stack slot definitions.
1524       int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
1525       const TargetRegisterClass *RC = RegInfo->getRegClass(VirtReg);
1526
1527       // If this def is part of a two-address operand, make sure to execute
1528       // the store from the correct physical register.
1529       unsigned PhysReg;
1530       int TiedOp = MI.getDesc().findTiedToSrcOperand(i);
1531       if (TiedOp != -1) {
1532         PhysReg = MI.getOperand(TiedOp).getReg();
1533         if (SubIdx) {
1534           unsigned SuperReg = findSuperReg(RC, PhysReg, SubIdx, TRI);
1535           assert(SuperReg && TRI->getSubReg(SuperReg, SubIdx) == PhysReg &&
1536                  "Can't find corresponding super-register!");
1537           PhysReg = SuperReg;
1538         }
1539       } else {
1540         PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
1541         if (ReusedOperands.isClobbered(PhysReg)) {
1542           // Another def has taken the assigned physreg. It must have been a
1543           // use&def which got it due to reuse. Undo the reuse!
1544           PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI,
1545                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
1546         }
1547       }
1548
1549       RegInfo->setPhysRegUsed(PhysReg);
1550       unsigned RReg = SubIdx ? TRI->getSubReg(PhysReg, SubIdx) : PhysReg;
1551       ReusedOperands.markClobbered(RReg);
1552       MI.getOperand(i).setReg(RReg);
1553
1554       if (!MO.isDead()) {
1555         MachineInstr *&LastStore = MaybeDeadStores[StackSlot];
1556         SpillRegToStackSlot(MBB, MII, -1, PhysReg, StackSlot, RC, true,
1557                           LastStore, Spills, ReMatDefs, RegKills, KillOps, VRM);
1558         NextMII = next(MII);
1559
1560         // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
1561         // instruction before considering the dest reg to be changed.
1562         {
1563           unsigned Src, Dst;
1564           if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
1565             ++NumDCE;
1566             DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1567             VRM.RemoveMachineInstrFromMaps(&MI);
1568             MBB.erase(&MI);
1569             Erased = true;
1570             UpdateKills(*LastStore, RegKills, KillOps);
1571             goto ProcessNextInst;
1572           }
1573         }
1574       }
1575     }
1576   ProcessNextInst:
1577     if (!Erased && !BackTracked) {
1578       for (MachineBasicBlock::iterator II = MI; II != NextMII; ++II)
1579         UpdateKills(*II, RegKills, KillOps);
1580     }
1581     MII = NextMII;
1582   }
1583 }
1584
1585 llvm::Spiller* llvm::createSpiller() {
1586   switch (SpillerOpt) {
1587   default: assert(0 && "Unreachable!");
1588   case local:
1589     return new LocalSpiller();
1590   case simple:
1591     return new SimpleSpiller();
1592   }
1593 }