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/ADT/Statistic.h"
  30 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  31 #include <algorithm>
  32 #include <iostream>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 namespace {
  36   Statistic<> NumSpills("spiller", "Number of register spills");
  37   Statistic<> NumStores("spiller", "Number of stores added");
  38   Statistic<> NumLoads ("spiller", "Number of loads added");
  39   Statistic<> NumReused("spiller", "Number of values reused");
  40   Statistic<> NumDSE   ("spiller", "Number of dead stores elided");
  41   Statistic<> NumDCE   ("spiller", "Number of copies elided");
  42
  43   enum SpillerName { simple, local };
  44
  45   cl::opt<SpillerName>
  46   SpillerOpt("spiller",
  47              cl::desc("Spiller to use: (default: local)"),
  48              cl::Prefix,
  49              cl::values(clEnumVal(simple, "  simple spiller"),
  50                         clEnumVal(local,  "  local spiller"),
  51                         clEnumValEnd),
  52              cl::init(local));
  53 }
  54
  55 //===----------------------------------------------------------------------===//
  56 //  VirtRegMap implementation
  57 //===----------------------------------------------------------------------===//
  58
  59 void VirtRegMap::grow() {
  60   Virt2PhysMap.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
  61   Virt2StackSlotMap.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
  62 }
  63
  64 int VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg) {
  65   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  66   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
  67          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
  68   const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(virtReg);
  69   int frameIndex = MF.getFrameInfo()->CreateStackObject(RC->getSize(),
  70                                                         RC->getAlignment());
  71   Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
  72   ++NumSpills;
  73   return frameIndex;
  74 }
  75
  76 void VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int frameIndex) {
  77   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
  78   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
  79          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
  80   Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
  81 }
  82
  83 void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI,
  84                             unsigned OpNo, MachineInstr *NewMI) {
  85   // Move previous memory references folded to new instruction.
  86   MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(NewMI);
  87   for (MI2VirtMapTy::iterator I = MI2VirtMap.lower_bound(OldMI),
  88          E = MI2VirtMap.end(); I != E && I->first == OldMI; ) {
  89     MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, I->second));
  90     MI2VirtMap.erase(I++);
  91   }
  92
  93   ModRef MRInfo;
  94   if (!OldMI->getOperand(OpNo).isDef()) {
  95     assert(OldMI->getOperand(OpNo).isUse() && "Operand is not use or def?");
  96     MRInfo = isRef;
  97   } else {
  98     MRInfo = OldMI->getOperand(OpNo).isUse() ? isModRef : isMod;
  99   }
 100
 101   // add new memory reference
 102   MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
 103 }
 104
 105 void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
 106   const MRegisterInfo* MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 107
 108   OS << "********** REGISTER MAP **********\n";
 109   for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 110          e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i) {
 111     if (Virt2PhysMap[i] != (unsigned)VirtRegMap::NO_PHYS_REG)
 112       OS << "[reg" << i << " -> " << MRI->getName(Virt2PhysMap[i]) << "]\n";
 113
 114   }
 115
 116   for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 117          e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i)
 118     if (Virt2StackSlotMap[i] != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
 119       OS << "[reg" << i << " -> fi#" << Virt2StackSlotMap[i] << "]\n";
 120   OS << '\n';
 121 }
 122
 123 void VirtRegMap::dump() const { print(std::cerr); }
 124
 125
 126 //===----------------------------------------------------------------------===//
 127 // Simple Spiller Implementation
 128 //===----------------------------------------------------------------------===//
 129
 130 Spiller::~Spiller() {}
 131
 132 namespace {
 133   struct SimpleSpiller : public Spiller {
 134     bool runOnMachineFunction(MachineFunction& mf, const VirtRegMap &VRM);
 135   };
 136 }
 137
 138 bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF,
 139                                          const VirtRegMap &VRM) {
 140   DEBUG(std::cerr << "********** REWRITE MACHINE CODE **********\n");
 141   DEBUG(std::cerr << "********** Function: "
 142                   << MF.getFunction()->getName() << '\n');
 143   const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
 144   const MRegisterInfo &MRI = *TM.getRegisterInfo();
 145   bool *PhysRegsUsed = MF.getUsedPhysregs();
 146
 147   // LoadedRegs - Keep track of which vregs are loaded, so that we only load
 148   // each vreg once (in the case where a spilled vreg is used by multiple
 149   // operands).  This is always smaller than the number of operands to the
 150   // current machine instr, so it should be small.
 151   std::vector<unsigned> LoadedRegs;
 152
 153   for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
 154        MBBI != E; ++MBBI) {
 155     DEBUG(std::cerr << MBBI->getBasicBlock()->getName() << ":\n");
 156     MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
 157     for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(),
 158            E = MBB.end(); MII != E; ++MII) {
 159       MachineInstr &MI = *MII;
 160       for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 161         MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 162         if (MO.isRegister() && MO.getReg())
 163           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 164             unsigned VirtReg = MO.getReg();
 165             unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 166             if (VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
 167               int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 168               const TargetRegisterClass* RC =
 169                 MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 170
 171               if (MO.isUse() &&
 172                   std::find(LoadedRegs.begin(), LoadedRegs.end(), VirtReg)
 173                   == LoadedRegs.end()) {
 174                 MRI.loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
 175                 LoadedRegs.push_back(VirtReg);
 176                 ++NumLoads;
 177                 DEBUG(std::cerr << '\t' << *prior(MII));
 178               }
 179
 180               if (MO.isDef()) {
 181                 MRI.storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
 182                 ++NumStores;
 183               }
 184             }
 185             PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
 186             MI.SetMachineOperandReg(i, PhysReg);
 187           } else {
 188             PhysRegsUsed[MO.getReg()] = true;
 189           }
 190       }
 191
 192       DEBUG(std::cerr << '\t' << MI);
 193       LoadedRegs.clear();
 194     }
 195   }
 196   return true;
 197 }
 198
 199 //===----------------------------------------------------------------------===//
 200 //  Local Spiller Implementation
 201 //===----------------------------------------------------------------------===//
 202
 203 namespace {
 204   /// LocalSpiller - This spiller does a simple pass over the machine basic
 205   /// block to attempt to keep spills in registers as much as possible for
 206   /// blocks that have low register pressure (the vreg may be spilled due to
 207   /// register pressure in other blocks).
 208   class LocalSpiller : public Spiller {
 209     const MRegisterInfo *MRI;
 210     const TargetInstrInfo *TII;
 211   public:
 212     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, const VirtRegMap &VRM) {
 213       MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 214       TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 215       DEBUG(std::cerr << "\n**** Local spiller rewriting function '"
 216                       << MF.getFunction()->getName() << "':\n");
 217
 218       for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 219            MBB != E; ++MBB)
 220         RewriteMBB(*MBB, VRM);
 221       return true;
 222     }
 223   private:
 224     void RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, const VirtRegMap &VRM);
 225     void ClobberPhysReg(unsigned PR, std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
 226                         std::multimap<unsigned, int> &PhysRegs);
 227     void ClobberPhysRegOnly(unsigned PR, std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
 228                             std::multimap<unsigned, int> &PhysRegs);
 229     void ModifyStackSlot(int Slot, std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
 230                          std::multimap<unsigned, int> &PhysRegs);
 231   };
 232 }
 233
 234 void LocalSpiller::ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg,
 235                                       std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
 236                               std::multimap<unsigned, int> &PhysRegsAvailable) {
 237   std::map<unsigned, int>::iterator I = PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
 238   while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
 239     int Slot = I->second;
 240     PhysRegsAvailable.erase(I++);
 241     assert(SpillSlots[Slot] == PhysReg && "Bidirectional map mismatch!");
 242     SpillSlots.erase(Slot);
 243     DEBUG(std::cerr << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
 244                     << " clobbered, invalidating SS#" << Slot << "\n");
 245
 246   }
 247 }
 248
 249 void LocalSpiller::ClobberPhysReg(unsigned PhysReg,
 250                                   std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
 251                               std::multimap<unsigned, int> &PhysRegsAvailable) {
 252   for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
 253     ClobberPhysRegOnly(*AS, SpillSlots, PhysRegsAvailable);
 254   ClobberPhysRegOnly(PhysReg, SpillSlots, PhysRegsAvailable);
 255 }
 256
 257 /// ModifyStackSlot - This method is called when the value in a stack slot
 258 /// changes.  This removes information about which register the previous value
 259 /// for this slot lives in (as the previous value is dead now).
 260 void LocalSpiller::ModifyStackSlot(int Slot, std::map<int,unsigned> &SpillSlots,
 261                               std::multimap<unsigned, int> &PhysRegsAvailable) {
 262   std::map<int, unsigned>::iterator It = SpillSlots.find(Slot);
 263   if (It == SpillSlots.end()) return;
 264   unsigned Reg = It->second;
 265   SpillSlots.erase(It);
 266
 267   // This register may hold the value of multiple stack slots, only remove this
 268   // stack slot from the set of values the register contains.
 269   std::multimap<unsigned, int>::iterator I = PhysRegsAvailable.lower_bound(Reg);
 270   for (; ; ++I) {
 271     assert(I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == Reg &&
 272            "Map inverse broken!");
 273     if (I->second == Slot) break;
 274   }
 275   PhysRegsAvailable.erase(I);
 276 }
 277
 278
 279
 280 // ReusedOp - For each reused operand, we keep track of a bit of information, in
 281 // case we need to rollback upon processing a new operand.  See comments below.
 282 namespace {
 283   struct ReusedOp {
 284     // The MachineInstr operand that reused an available value.
 285     unsigned Operand;
 286
 287     // StackSlot - The spill slot of the value being reused.
 288     unsigned StackSlot;
 289
 290     // PhysRegReused - The physical register the value was available in.
 291     unsigned PhysRegReused;
 292
 293     // AssignedPhysReg - The physreg that was assigned for use by the reload.
 294     unsigned AssignedPhysReg;
 295
 296     // VirtReg - The virtual register itself.
 297     unsigned VirtReg;
 298
 299     ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr,
 300              unsigned vreg)
 301       : Operand(o), StackSlot(ss), PhysRegReused(prr), AssignedPhysReg(apr),
 302       VirtReg(vreg) {}
 303   };
 304 }
 305
 306
 307 /// rewriteMBB - Keep track of which spills are available even after the
 308 /// register allocator is done with them.  If possible, avoid reloading vregs.
 309 void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, const VirtRegMap &VRM) {
 310
 311   // SpillSlotsAvailable - This map keeps track of all of the spilled virtual
 312   // register values that are still available, due to being loaded or stored to,
 313   // but not invalidated yet.
 314   std::map<int, unsigned> SpillSlotsAvailable;
 315
 316   // PhysRegsAvailable - This is the inverse of SpillSlotsAvailable, indicating
 317   // which stack slot values are currently held by a physreg.  This is used to
 318   // invalidate entries in SpillSlotsAvailable when a physreg is modified.
 319   std::multimap<unsigned, int> PhysRegsAvailable;
 320
 321   DEBUG(std::cerr << MBB.getBasicBlock()->getName() << ":\n");
 322
 323   std::vector<ReusedOp> ReusedOperands;
 324
 325   // DefAndUseVReg - When we see a def&use operand that is spilled, keep track
 326   // of it.  ".first" is the machine operand index (should always be 0 for now),
 327   // and ".second" is the virtual register that is spilled.
 328   std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> > DefAndUseVReg;
 329
 330   // MaybeDeadStores - When we need to write a value back into a stack slot,
 331   // keep track of the inserted store.  If the stack slot value is never read
 332   // (because the value was used from some available register, for example), and
 333   // subsequently stored to, the original store is dead.  This map keeps track
 334   // of inserted stores that are not used.  If we see a subsequent store to the
 335   // same stack slot, the original store is deleted.
 336   std::map<int, MachineInstr*> MaybeDeadStores;
 337
 338   bool *PhysRegsUsed = MBB.getParent()->getUsedPhysregs();
 339
 340   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(), E = MBB.end();
 341        MII != E; ) {
 342     MachineInstr &MI = *MII;
 343     MachineBasicBlock::iterator NextMII = MII; ++NextMII;
 344
 345     ReusedOperands.clear();
 346     DefAndUseVReg.clear();
 347
 348     // Process all of the spilled uses and all non spilled reg references.
 349     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 350       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 351       if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
 352         continue;   // Ignore non-register operands.
 353
 354       if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
 355         // Ignore physregs for spilling, but remember that it is used by this
 356         // function.
 357         PhysRegsUsed[MO.getReg()] = true;
 358         continue;
 359       }
 360
 361       assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) &&
 362              "Not a virtual or a physical register?");
 363
 364       unsigned VirtReg = MO.getReg();
 365       if (!VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
 366         // This virtual register was assigned a physreg!
 367         unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
 368         PhysRegsUsed[Phys] = true;
 369         MI.SetMachineOperandReg(i, Phys);
 370         continue;
 371       }
 372
 373       // This virtual register is now known to be a spilled value.
 374       if (!MO.isUse())
 375         continue;  // Handle defs in the loop below (handle use&def here though)
 376
 377       // If this is both a def and a use, we need to emit a store to the
 378       // stack slot after the instruction.  Keep track of D&U operands
 379       // because we are about to change it to a physreg here.
 380       if (MO.isDef()) {
 381         // Remember that this was a def-and-use operand, and that the
 382         // stack slot is live after this instruction executes.
 383         DefAndUseVReg.push_back(std::make_pair(i, VirtReg));
 384       }
 385
 386       int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 387       unsigned PhysReg;
 388
 389       // Check to see if this stack slot is available.
 390       std::map<int, unsigned>::iterator SSI =
 391         SpillSlotsAvailable.find(StackSlot);
 392       if (SSI != SpillSlotsAvailable.end()) {
 393         DEBUG(std::cerr << "Reusing SS#" << StackSlot << " from physreg "
 394                         << MRI->getName(SSI->second) << " for vreg"
 395                         << VirtReg <<" instead of reloading into physreg "
 396                         << MRI->getName(VRM.getPhys(VirtReg)) << "\n");
 397         // If this stack slot value is already available, reuse it!
 398         PhysReg = SSI->second;
 399         MI.SetMachineOperandReg(i, PhysReg);
 400
 401         // The only technical detail we have is that we don't know that
 402         // PhysReg won't be clobbered by a reloaded stack slot that occurs
 403         // later in the instruction.  In particular, consider 'op V1, V2'.
 404         // If V1 is available in physreg R0, we would choose to reuse it
 405         // here, instead of reloading it into the register the allocator
 406         // indicated (say R1).  However, V2 might have to be reloaded
 407         // later, and it might indicate that it needs to live in R0.  When
 408         // this occurs, we need to have information available that
 409         // indicates it is safe to use R1 for the reload instead of R0.
 410         //
 411         // To further complicate matters, we might conflict with an alias,
 412         // or R0 and R1 might not be compatible with each other.  In this
 413         // case, we actually insert a reload for V1 in R1, ensuring that
 414         // we can get at R0 or its alias.
 415         ReusedOperands.push_back(ReusedOp(i, StackSlot, PhysReg,
 416                                           VRM.getPhys(VirtReg), VirtReg));
 417         ++NumReused;
 418         continue;
 419       }
 420
 421       // Otherwise, reload it and remember that we have it.
 422       PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 423       assert(PhysReg && "Must map virtreg to physreg!");
 424       const TargetRegisterClass* RC =
 425         MBB.getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 426
 427     RecheckRegister:
 428       // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
 429       // register we want to reload into might not actually be
 430       // available.  If this occurs, use the register indicated by the
 431       // reuser.
 432       if (!ReusedOperands.empty())   // This is most often empty.
 433         for (unsigned ro = 0, e = ReusedOperands.size(); ro != e; ++ro)
 434           if (ReusedOperands[ro].PhysRegReused == PhysReg) {
 435             // Yup, use the reload register that we didn't use before.
 436             PhysReg = ReusedOperands[ro].AssignedPhysReg;
 437             goto RecheckRegister;
 438           } else {
 439             ReusedOp &Op = ReusedOperands[ro];
 440             unsigned PRRU = Op.PhysRegReused;
 441             if (MRI->areAliases(PRRU, PhysReg)) {
 442               // Okay, we found out that an alias of a reused register
 443               // was used.  This isn't good because it means we have
 444               // to undo a previous reuse.
 445               const TargetRegisterClass *AliasRC =
 446                 MBB.getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(Op.VirtReg);
 447               MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, Op.AssignedPhysReg,
 448                                         Op.StackSlot, AliasRC);
 449               ClobberPhysReg(Op.AssignedPhysReg, SpillSlotsAvailable,
 450                              PhysRegsAvailable);
 451
 452               // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 453               MaybeDeadStores.erase(Op.StackSlot);
 454
 455               MI.SetMachineOperandReg(Op.Operand, Op.AssignedPhysReg);
 456               PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(Op.AssignedPhysReg,
 457                                                       Op.StackSlot));
 458               SpillSlotsAvailable[Op.StackSlot] = Op.AssignedPhysReg;
 459               PhysRegsAvailable.erase(Op.PhysRegReused);
 460               DEBUG(std::cerr << "Remembering SS#" << Op.StackSlot
 461                               << " in physreg "
 462                               << MRI->getName(Op.AssignedPhysReg) << "\n");
 463               ++NumLoads;
 464               DEBUG(std::cerr << '\t' << *prior(MII));
 465
 466               DEBUG(std::cerr << "Reuse undone!\n");
 467               ReusedOperands.erase(ReusedOperands.begin()+ro);
 468               --NumReused;
 469               goto ContinueReload;
 470             }
 471           }
 472     ContinueReload:
 473       PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
 474       MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
 475       // This invalidates PhysReg.
 476       ClobberPhysReg(PhysReg, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
 477
 478       // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 479       MaybeDeadStores.erase(StackSlot);
 480
 481       MI.SetMachineOperandReg(i, PhysReg);
 482       PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(PhysReg, StackSlot));
 483       SpillSlotsAvailable[StackSlot] = PhysReg;
 484       DEBUG(std::cerr << "Remembering SS#" << StackSlot <<" in physreg "
 485                       << MRI->getName(PhysReg) << "\n");
 486       ++NumLoads;
 487       DEBUG(std::cerr << '\t' << *prior(MII));
 488     }
 489
 490     // Loop over all of the implicit defs, clearing them from our available
 491     // sets.
 492     for (const unsigned *ImpDef = TII->getImplicitDefs(MI.getOpcode());
 493          *ImpDef; ++ImpDef) {
 494       PhysRegsUsed[*ImpDef] = true;
 495       ClobberPhysReg(*ImpDef, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
 496     }
 497
 498     DEBUG(std::cerr << '\t' << MI);
 499
 500     // If we have folded references to memory operands, make sure we clear all
 501     // physical registers that may contain the value of the spilled virtual
 502     // register
 503     VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
 504     for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
 505       DEBUG(std::cerr << "Folded vreg: " << I->second.first << "  MR: "
 506                       << I->second.second);
 507       unsigned VirtReg = I->second.first;
 508       VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
 509       if (!VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
 510         DEBUG(std::cerr << ": No stack slot!\n");
 511         continue;
 512       }
 513       int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 514       DEBUG(std::cerr << " - StackSlot: " << SS << "\n");
 515
 516       // If this folded instruction is just a use, check to see if it's a
 517       // straight load from the virt reg slot.
 518       if ((MR & VirtRegMap::isRef) && !(MR & VirtRegMap::isMod)) {
 519         int FrameIdx;
 520         if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
 521           // If this spill slot is available, turn it into a copy (or nothing)
 522           // instead of leaving it as a load!
 523           std::map<int, unsigned>::iterator It = SpillSlotsAvailable.find(SS);
 524           if (FrameIdx == SS && It != SpillSlotsAvailable.end()) {
 525             DEBUG(std::cerr << "Promoted Load To Copy: " << MI);
 526             MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 527             if (DestReg != It->second) {
 528               MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DestReg, It->second,
 529                                 MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg));
 530               // Revisit the copy so we make sure to notice the effects of the
 531               // operation on the destreg (either needing to RA it if it's
 532               // virtual or needing to clobber any values if it's physical).
 533               NextMII = &MI;
 534               --NextMII;  // backtrack to the copy.
 535             }
 536             MBB.erase(&MI);
 537             goto ProcessNextInst;
 538           }
 539         }
 540       }
 541
 542       // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
 543       // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
 544       std::map<int, MachineInstr*>::iterator MDSI = MaybeDeadStores.find(SS);
 545       if (MDSI != MaybeDeadStores.end()) {
 546         if (MR & VirtRegMap::isRef)   // Previous store is not dead.
 547           MaybeDeadStores.erase(MDSI);
 548         else {
 549           // If we get here, the store is dead, nuke it now.
 550           assert(MR == VirtRegMap::isMod && "Can't be modref!");
 551           MBB.erase(MDSI->second);
 552           MaybeDeadStores.erase(MDSI);
 553           ++NumDSE;
 554         }
 555       }
 556
 557       // If the spill slot value is available, and this is a new definition of
 558       // the value, the value is not available anymore.
 559       if (MR & VirtRegMap::isMod) {
 560         // Notice that the value in this stack slot has been modified.
 561         ModifyStackSlot(SS, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
 562
 563         // If this is *just* a mod of the value, check to see if this is just a
 564         // store to the spill slot (i.e. the spill got merged into the copy). If
 565         // so, realize that the vreg is available now, and add the store to the
 566         // MaybeDeadStore info.
 567         int StackSlot;
 568         if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {
 569           if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(&MI, StackSlot)) {
 570             assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
 571                    "Src hasn't been allocated yet?");
 572             // Okay, this is certainly a store of SrcReg to [StackSlot].  Mark
 573             // this as a potentially dead store in case there is a subsequent
 574             // store into the stack slot without a read from it.
 575             MaybeDeadStores[StackSlot] = &MI;
 576
 577             // If the stack slot value was previously available in some other
 578             // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
 579             // in PhysReg.
 580             SpillSlotsAvailable[StackSlot] = SrcReg;
 581             PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(SrcReg, StackSlot));
 582             DEBUG(std::cerr << "Updating SS#" << StackSlot << " in physreg "
 583                             << MRI->getName(SrcReg) << " for virtreg #"
 584                             << VirtReg << "\n" << MI);
 585           }
 586         }
 587       }
 588     }
 589
 590     // Process all of the spilled defs.
 591     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 592       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 593       if (MO.isRegister() && MO.getReg() && MO.isDef()) {
 594         unsigned VirtReg = MO.getReg();
 595
 596         if (!MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
 597           // Check to see if this is a def-and-use vreg operand that we do need
 598           // to insert a store for.
 599           bool OpTakenCareOf = false;
 600           if (MO.isUse() && !DefAndUseVReg.empty()) {
 601             for (unsigned dau = 0, e = DefAndUseVReg.size(); dau != e; ++dau)
 602               if (DefAndUseVReg[dau].first == i) {
 603                 VirtReg = DefAndUseVReg[dau].second;
 604                 OpTakenCareOf = true;
 605                 break;
 606               }
 607           }
 608
 609           if (!OpTakenCareOf) {
 610             // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
 611             // instruction before considering the dest reg to be changed.
 612             unsigned Src, Dst;
 613             if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
 614               ++NumDCE;
 615               DEBUG(std::cerr << "Removing now-noop copy: " << MI);
 616               MBB.erase(&MI);
 617               goto ProcessNextInst;
 618             }
 619             ClobberPhysReg(VirtReg, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
 620             continue;
 621           }
 622         }
 623
 624         // The only vregs left are stack slot definitions.
 625         int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 626         const TargetRegisterClass *RC =
 627           MBB.getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 628         unsigned PhysReg;
 629
 630         // If this is a def&use operand, and we used a different physreg for
 631         // it than the one assigned, make sure to execute the store from the
 632         // correct physical register.
 633         if (MO.getReg() == VirtReg)
 634           PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 635         else
 636           PhysReg = MO.getReg();
 637
 638         PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
 639         MRI->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
 640         DEBUG(std::cerr << "Store:\t" << *next(MII));
 641         MI.SetMachineOperandReg(i, PhysReg);
 642
 643         // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
 644         // instruction before considering the dest reg to be changed.
 645         {
 646           unsigned Src, Dst;
 647           if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
 648             ++NumDCE;
 649             DEBUG(std::cerr << "Removing now-noop copy: " << MI);
 650             MBB.erase(&MI);
 651             goto ProcessNextInst;
 652           }
 653         }
 654
 655         // If there is a dead store to this stack slot, nuke it now.
 656         MachineInstr *&LastStore = MaybeDeadStores[StackSlot];
 657         if (LastStore) {
 658           DEBUG(std::cerr << " Killed store:\t" << *LastStore);
 659           ++NumDSE;
 660           MBB.erase(LastStore);
 661         }
 662         LastStore = next(MII);
 663
 664         // If the stack slot value was previously available in some other
 665         // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
 666         // in PhysReg.
 667         ModifyStackSlot(StackSlot, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
 668         ClobberPhysReg(PhysReg, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
 669
 670         PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(PhysReg, StackSlot));
 671         SpillSlotsAvailable[StackSlot] = PhysReg;
 672         DEBUG(std::cerr << "Updating SS#" << StackSlot <<" in physreg "
 673                         << MRI->getName(PhysReg) << " for virtreg #"
 674                         << VirtReg << "\n");
 675         ++NumStores;
 676       }
 677     }
 678   ProcessNextInst:
 679     MII = NextMII;
 680   }
 681 }
 682
 683
 684
 685 llvm::Spiller* llvm::createSpiller() {
 686   switch (SpillerOpt) {
 687   default: assert(0 && "Unreachable!");
 688   case local:
 689     return new LocalSpiller();
 690   case simple:
 691     return new SimpleSpiller();
 692   }
 693 }