lib/CodeGen/VirtRegMap.cpp

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