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   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 438     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 439     if (!MO.isReg() || !MO.isUse() || !MO.isKill())
 440       continue;
 441     unsigned Reg = MO.getReg();
 442     if (KillOps[Reg] == &MO) {
 443       RegKills.reset(Reg);
 444       KillOps[Reg] = NULL;
 445     }
 446   }
 447 }
 448
 449 /// UpdateKills - Track and update kill info. If a MI reads a register that is
 450 /// marked kill, then it must be due to register reuse. Transfer the kill info
 451 /// over.
 452 static void UpdateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
 453                         std::vector<MachineOperand*> &KillOps) {
 454   const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
 455   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 456     MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 457     if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
 458       continue;
 459     unsigned Reg = MO.getReg();
 460     if (Reg == 0)
 461       continue;
 462
 463     if (RegKills[Reg]) {
 464       // That can't be right. Register is killed but not re-defined and it's
 465       // being reused. Let's fix that.
 466       KillOps[Reg]->unsetIsKill();
 467       if (i < TID->numOperands &&
 468           TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
 469         // Unless it's a two-address operand, this is the new kill.
 470         MO.setIsKill();
 471     }
 472
 473     if (MO.isKill()) {
 474       RegKills.set(Reg);
 475       KillOps[Reg] = &MO;
 476     }
 477   }
 478
 479   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 480     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 481     if (!MO.isReg() || !MO.isDef())
 482       continue;
 483     unsigned Reg = MO.getReg();
 484     RegKills.reset(Reg);
 485     KillOps[Reg] = NULL;
 486   }
 487 }
 488
 489
 490 // ReusedOp - For each reused operand, we keep track of a bit of information, in
 491 // case we need to rollback upon processing a new operand.  See comments below.
 492 namespace {
 493   struct ReusedOp {
 494     // The MachineInstr operand that reused an available value.
 495     unsigned Operand;
 496
 497     // StackSlotOrReMat - The spill slot or remat id of the value being reused.
 498     unsigned StackSlotOrReMat;
 499
 500     // PhysRegReused - The physical register the value was available in.
 501     unsigned PhysRegReused;
 502
 503     // AssignedPhysReg - The physreg that was assigned for use by the reload.
 504     unsigned AssignedPhysReg;
 505
 506     // VirtReg - The virtual register itself.
 507     unsigned VirtReg;
 508
 509     ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr,
 510              unsigned vreg)
 511       : Operand(o), StackSlotOrReMat(ss), PhysRegReused(prr), AssignedPhysReg(apr),
 512       VirtReg(vreg) {}
 513   };
 514
 515   /// ReuseInfo - This maintains a collection of ReuseOp's for each operand that
 516   /// is reused instead of reloaded.
 517   class VISIBILITY_HIDDEN ReuseInfo {
 518     MachineInstr &MI;
 519     std::vector<ReusedOp> Reuses;
 520     BitVector PhysRegsClobbered;
 521   public:
 522     ReuseInfo(MachineInstr &mi, const MRegisterInfo *mri) : MI(mi) {
 523       PhysRegsClobbered.resize(mri->getNumRegs());
 524     }
 525
 526     bool hasReuses() const {
 527       return !Reuses.empty();
 528     }
 529
 530     /// addReuse - If we choose to reuse a virtual register that is already
 531     /// available instead of reloading it, remember that we did so.
 532     void addReuse(unsigned OpNo, unsigned StackSlotOrReMat,
 533                   unsigned PhysRegReused, unsigned AssignedPhysReg,
 534                   unsigned VirtReg) {
 535       // If the reload is to the assigned register anyway, no undo will be
 536       // required.
 537       if (PhysRegReused == AssignedPhysReg) return;
 538
 539       // Otherwise, remember this.
 540       Reuses.push_back(ReusedOp(OpNo, StackSlotOrReMat, PhysRegReused,
 541                                 AssignedPhysReg, VirtReg));
 542     }
 543
 544     void markClobbered(unsigned PhysReg) {
 545       PhysRegsClobbered.set(PhysReg);
 546     }
 547
 548     bool isClobbered(unsigned PhysReg) const {
 549       return PhysRegsClobbered.test(PhysReg);
 550     }
 551
 552     /// GetRegForReload - We are about to emit a reload into PhysReg.  If there
 553     /// is some other operand that is using the specified register, either pick
 554     /// a new register to use, or evict the previous reload and use this reg.
 555     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
 556                              AvailableSpills &Spills,
 557                              std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 558                              SmallSet<unsigned, 8> &Rejected,
 559                              BitVector &RegKills,
 560                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 561                              VirtRegMap &VRM) {
 562       if (Reuses.empty()) return PhysReg;  // This is most often empty.
 563
 564       for (unsigned ro = 0, e = Reuses.size(); ro != e; ++ro) {
 565         ReusedOp &Op = Reuses[ro];
 566         // If we find some other reuse that was supposed to use this register
 567         // exactly for its reload, we can change this reload to use ITS reload
 568         // register. That is, unless its reload register has already been
 569         // considered and subsequently rejected because it has also been reused
 570         // by another operand.
 571         if (Op.PhysRegReused == PhysReg &&
 572             Rejected.count(Op.AssignedPhysReg) == 0) {
 573           // Yup, use the reload register that we didn't use before.
 574           unsigned NewReg = Op.AssignedPhysReg;
 575           Rejected.insert(PhysReg);
 576           return GetRegForReload(NewReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
 577                                  RegKills, KillOps, VRM);
 578         } else {
 579           // Otherwise, we might also have a problem if a previously reused
 580           // value aliases the new register.  If so, codegen the previous reload
 581           // and use this one.
 582           unsigned PRRU = Op.PhysRegReused;
 583           const MRegisterInfo *MRI = Spills.getRegInfo();
 584           if (MRI->areAliases(PRRU, PhysReg)) {
 585             // Okay, we found out that an alias of a reused register
 586             // was used.  This isn't good because it means we have
 587             // to undo a previous reuse.
 588             MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
 589             const TargetRegisterClass *AliasRC =
 590               MBB->getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(Op.VirtReg);
 591
 592             // Copy Op out of the vector and remove it, we're going to insert an
 593             // explicit load for it.
 594             ReusedOp NewOp = Op;
 595             Reuses.erase(Reuses.begin()+ro);
 596
 597             // Ok, we're going to try to reload the assigned physreg into the
 598             // slot that we were supposed to in the first place.  However, that
 599             // register could hold a reuse.  Check to see if it conflicts or
 600             // would prefer us to use a different register.
 601             unsigned NewPhysReg = GetRegForReload(NewOp.AssignedPhysReg,
 602                                                   MI, Spills, MaybeDeadStores,
 603                                               Rejected, RegKills, KillOps, VRM);
 604
 605             if (NewOp.StackSlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
 606               MRI->reMaterialize(*MBB, MI, NewPhysReg,
 607                                  VRM.getReMaterializedMI(NewOp.VirtReg));
 608               ++NumReMats;
 609             } else {
 610               MRI->loadRegFromStackSlot(*MBB, MI, NewPhysReg,
 611                                         NewOp.StackSlotOrReMat, AliasRC);
 612               // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 613               MaybeDeadStores[NewOp.StackSlotOrReMat] = NULL;
 614               ++NumLoads;
 615             }
 616             Spills.ClobberPhysReg(NewPhysReg);
 617             Spills.ClobberPhysReg(NewOp.PhysRegReused);
 618
 619             MI->getOperand(NewOp.Operand).setReg(NewPhysReg);
 620
 621             Spills.addAvailable(NewOp.StackSlotOrReMat, MI, NewPhysReg);
 622             MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
 623             --MII;
 624             UpdateKills(*MII, RegKills, KillOps);
 625             DOUT << '\t' << *MII;
 626
 627             DOUT << "Reuse undone!\n";
 628             --NumReused;
 629
 630             // Finally, PhysReg is now available, go ahead and use it.
 631             return PhysReg;
 632           }
 633         }
 634       }
 635       return PhysReg;
 636     }
 637
 638     /// GetRegForReload - Helper for the above GetRegForReload(). Add a
 639     /// 'Rejected' set to remember which registers have been considered and
 640     /// rejected for the reload. This avoids infinite looping in case like
 641     /// this:
 642     /// t1 := op t2, t3
 643     /// t2 <- assigned r0 for use by the reload but ended up reuse r1
 644     /// t3 <- assigned r1 for use by the reload but ended up reuse r0
 645     /// t1 <- desires r1
 646     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0
 647     ///       sees r0 is taken by t3, tries t3's reload register r1
 648     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0 ...
 649     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
 650                              AvailableSpills &Spills,
 651                              std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
 652                              BitVector &RegKills,
 653                              std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
 654                              VirtRegMap &VRM) {
 655       SmallSet<unsigned, 8> Rejected;
 656       return GetRegForReload(PhysReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
 657                              RegKills, KillOps, VRM);
 658     }
 659   };
 660 }
 661
 662
 663 /// rewriteMBB - Keep track of which spills are available even after the
 664 /// register allocator is done with them.  If possible, avoid reloading vregs.
 665 void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
 666   DOUT << MBB.getBasicBlock()->getName() << ":\n";
 667
 668   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 669
 670   // Spills - Keep track of which spilled values are available in physregs so
 671   // that we can choose to reuse the physregs instead of emitting reloads.
 672   AvailableSpills Spills(MRI, TII);
 673
 674   // MaybeDeadStores - When we need to write a value back into a stack slot,
 675   // keep track of the inserted store.  If the stack slot value is never read
 676   // (because the value was used from some available register, for example), and
 677   // subsequently stored to, the original store is dead.  This map keeps track
 678   // of inserted stores that are not used.  If we see a subsequent store to the
 679   // same stack slot, the original store is deleted.
 680   std::vector<MachineInstr*> MaybeDeadStores;
 681   MaybeDeadStores.resize(MF.getFrameInfo()->getObjectIndexEnd(), NULL);
 682
 683   // Keep track of kill information.
 684   BitVector RegKills(MRI->getNumRegs());
 685   std::vector<MachineOperand*>  KillOps;
 686   KillOps.resize(MRI->getNumRegs(), NULL);
 687
 688   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(), E = MBB.end();
 689        MII != E; ) {
 690     MachineInstr &MI = *MII;
 691     MachineBasicBlock::iterator NextMII = MII; ++NextMII;
 692     VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
 693
 694     bool Erased = false;
 695     bool BackTracked = false;
 696
 697     /// ReusedOperands - Keep track of operand reuse in case we need to undo
 698     /// reuse.
 699     ReuseInfo ReusedOperands(MI, MRI);
 700
 701     // Loop over all of the implicit defs, clearing them from our available
 702     // sets.
 703     const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
 704     if (TID->ImplicitDefs) {
 705       const unsigned *ImpDef = TID->ImplicitDefs;
 706       for ( ; *ImpDef; ++ImpDef) {
 707         MF.setPhysRegUsed(*ImpDef);
 708         ReusedOperands.markClobbered(*ImpDef);
 709         Spills.ClobberPhysReg(*ImpDef);
 710       }
 711     }
 712
 713     // Process all of the spilled uses and all non spilled reg references.
 714     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 715       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 716       if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
 717         continue;   // Ignore non-register operands.
 718
 719       if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
 720         // Ignore physregs for spilling, but remember that it is used by this
 721         // function.
 722         MF.setPhysRegUsed(MO.getReg());
 723         ReusedOperands.markClobbered(MO.getReg());
 724         continue;
 725       }
 726
 727       assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) &&
 728              "Not a virtual or a physical register?");
 729
 730       unsigned VirtReg = MO.getReg();
 731       if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 732         // This virtual register was assigned a physreg!
 733         unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
 734         MF.setPhysRegUsed(Phys);
 735         if (MO.isDef())
 736           ReusedOperands.markClobbered(Phys);
 737         MI.getOperand(i).setReg(Phys);
 738         continue;
 739       }
 740
 741       // This virtual register is now known to be a spilled value.
 742       if (!MO.isUse())
 743         continue;  // Handle defs in the loop below (handle use&def here though)
 744
 745       bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
 746       int SSorRMId = DoReMat
 747         ? VRM.getReMatId(VirtReg) : VRM.getStackSlot(VirtReg);
 748       int ReuseSlot = SSorRMId;
 749
 750       // Check to see if this stack slot is available.
 751       unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SSorRMId);
 752       if (!PhysReg && DoReMat) {
 753         // This use is rematerializable. But perhaps the value is available in
 754         // stack if the definition is not deleted. If so, check if we can
 755         // reuse the value.
 756         ReuseSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 757         if (ReuseSlot != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
 758           PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(ReuseSlot);
 759       }
 760       if (PhysReg) {
 761         // This spilled operand might be part of a two-address operand.  If this
 762         // is the case, then changing it will necessarily require changing the
 763         // def part of the instruction as well.  However, in some cases, we
 764         // aren't allowed to modify the reused register.  If none of these cases
 765         // apply, reuse it.
 766         bool CanReuse = true;
 767         int ti = TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO);
 768         if (ti != -1 &&
 769             MI.getOperand(ti).isReg() &&
 770             MI.getOperand(ti).getReg() == VirtReg) {
 771           // Okay, we have a two address operand.  We can reuse this physreg as
 772           // long as we are allowed to clobber the value and there isn't an
 773           // earlier def that has already clobbered the physreg.
 774           CanReuse = Spills.canClobberPhysReg(ReuseSlot) &&
 775             !ReusedOperands.isClobbered(PhysReg);
 776         }
 777
 778         if (CanReuse) {
 779           // If this stack slot value is already available, reuse it!
 780           if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 781             DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 782           else
 783             DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
 784           DOUT << " from physreg "
 785                << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
 786                << VirtReg <<" instead of reloading into physreg "
 787                << MRI->getName(VRM.getPhys(VirtReg)) << "\n";
 788           MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 789
 790           // The only technical detail we have is that we don't know that
 791           // PhysReg won't be clobbered by a reloaded stack slot that occurs
 792           // later in the instruction.  In particular, consider 'op V1, V2'.
 793           // If V1 is available in physreg R0, we would choose to reuse it
 794           // here, instead of reloading it into the register the allocator
 795           // indicated (say R1).  However, V2 might have to be reloaded
 796           // later, and it might indicate that it needs to live in R0.  When
 797           // this occurs, we need to have information available that
 798           // indicates it is safe to use R1 for the reload instead of R0.
 799           //
 800           // To further complicate matters, we might conflict with an alias,
 801           // or R0 and R1 might not be compatible with each other.  In this
 802           // case, we actually insert a reload for V1 in R1, ensuring that
 803           // we can get at R0 or its alias.
 804           ReusedOperands.addReuse(i, ReuseSlot, PhysReg,
 805                                   VRM.getPhys(VirtReg), VirtReg);
 806           if (ti != -1)
 807             // Only mark it clobbered if this is a use&def operand.
 808             ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 809           ++NumReused;
 810
 811           if (MI.getOperand(i).isKill() &&
 812               ReuseSlot <= VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
 813             // This was the last use and the spilled value is still available
 814             // for reuse. That means the spill was unnecessary!
 815             MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[ReuseSlot];
 816             if (DeadStore) {
 817               DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
 818               InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
 819               MBB.erase(DeadStore);
 820               VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadStore);
 821               MaybeDeadStores[ReuseSlot] = NULL;
 822               ++NumDSE;
 823             }
 824           }
 825           continue;
 826         }
 827
 828         // Otherwise we have a situation where we have a two-address instruction
 829         // whose mod/ref operand needs to be reloaded.  This reload is already
 830         // available in some register "PhysReg", but if we used PhysReg as the
 831         // operand to our 2-addr instruction, the instruction would modify
 832         // PhysReg.  This isn't cool if something later uses PhysReg and expects
 833         // to get its initial value.
 834         //
 835         // To avoid this problem, and to avoid doing a load right after a store,
 836         // we emit a copy from PhysReg into the designated register for this
 837         // operand.
 838         unsigned DesignatedReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 839         assert(DesignatedReg && "Must map virtreg to physreg!");
 840
 841         // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
 842         // register we want to reload into might not actually be
 843         // available.  If this occurs, use the register indicated by the
 844         // reuser.
 845         if (ReusedOperands.hasReuses())
 846           DesignatedReg = ReusedOperands.GetRegForReload(DesignatedReg, &MI,
 847                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
 848
 849         // If the mapped designated register is actually the physreg we have
 850         // incoming, we don't need to inserted a dead copy.
 851         if (DesignatedReg == PhysReg) {
 852           // If this stack slot value is already available, reuse it!
 853           if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
 854             DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
 855           else
 856             DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
 857           DOUT << " from physreg " << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
 858                << VirtReg
 859                << " instead of reloading into same physreg.\n";
 860           MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 861           ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 862           ++NumReused;
 863           continue;
 864         }
 865
 866         const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 867         MF.setPhysRegUsed(DesignatedReg);
 868         ReusedOperands.markClobbered(DesignatedReg);
 869         MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DesignatedReg, PhysReg, RC);
 870
 871         MachineInstr *CopyMI = prior(MII);
 872         UpdateKills(*CopyMI, RegKills, KillOps);
 873
 874         // This invalidates DesignatedReg.
 875         Spills.ClobberPhysReg(DesignatedReg);
 876
 877         Spills.addAvailable(ReuseSlot, &MI, DesignatedReg);
 878         MI.getOperand(i).setReg(DesignatedReg);
 879         DOUT << '\t' << *prior(MII);
 880         ++NumReused;
 881         continue;
 882       }
 883
 884       // Otherwise, reload it and remember that we have it.
 885       PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
 886       assert(PhysReg && "Must map virtreg to physreg!");
 887       const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
 888
 889       // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
 890       // register we want to reload into might not actually be
 891       // available.  If this occurs, use the register indicated by the
 892       // reuser.
 893       if (ReusedOperands.hasReuses())
 894         PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI,
 895                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
 896
 897       MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
 898       ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
 899       if (DoReMat) {
 900         MRI->reMaterialize(MBB, &MI, PhysReg, VRM.getReMaterializedMI(VirtReg));
 901         ++NumReMats;
 902       } else {
 903         MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, SSorRMId, RC);
 904         ++NumLoads;
 905       }
 906       // This invalidates PhysReg.
 907       Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
 908
 909       // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
 910       if (!DoReMat)
 911         MaybeDeadStores[SSorRMId] = NULL;
 912       Spills.addAvailable(SSorRMId, &MI, PhysReg);
 913       // Assumes this is the last use. IsKill will be unset if reg is reused
 914       // unless it's a two-address operand.
 915       if (TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
 916         MI.getOperand(i).setIsKill();
 917       MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 918       UpdateKills(*prior(MII), RegKills, KillOps);
 919       DOUT << '\t' << *prior(MII);
 920     }
 921
 922     DOUT << '\t' << MI;
 923
 924     // If we have folded references to memory operands, make sure we clear all
 925     // physical registers that may contain the value of the spilled virtual
 926     // register
 927     for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
 928       DOUT << "Folded vreg: " << I->second.first << "  MR: "
 929            << I->second.second;
 930       unsigned VirtReg = I->second.first;
 931       VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
 932       if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
 933         DOUT << ": No stack slot!\n";
 934         continue;
 935       }
 936       int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
 937       DOUT << " - StackSlot: " << SS << "\n";
 938
 939       // If this folded instruction is just a use, check to see if it's a
 940       // straight load from the virt reg slot.
 941       if ((MR & VirtRegMap::isRef) && !(MR & VirtRegMap::isMod)) {
 942         int FrameIdx;
 943         if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
 944           if (FrameIdx == SS) {
 945             // If this spill slot is available, turn it into a copy (or nothing)
 946             // instead of leaving it as a load!
 947             if (unsigned InReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS)) {
 948               DOUT << "Promoted Load To Copy: " << MI;
 949               if (DestReg != InReg) {
 950                 MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DestReg, InReg,
 951                                   MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg));
 952                 // Revisit the copy so we make sure to notice the effects of the
 953                 // operation on the destreg (either needing to RA it if it's
 954                 // virtual or needing to clobber any values if it's physical).
 955                 NextMII = &MI;
 956                 --NextMII;  // backtrack to the copy.
 957                 BackTracked = true;
 958               } else
 959                 DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
 960
 961               VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
 962               MBB.erase(&MI);
 963               Erased = true;
 964               goto ProcessNextInst;
 965             }
 966           }
 967         }
 968       }
 969
 970       // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
 971       // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
 972       MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[SS];
 973       if (DeadStore) {
 974         if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {  // Previous store is dead.
 975           // If we get here, the store is dead, nuke it now.
 976           assert(VirtRegMap::isMod && "Can't be modref!");
 977           DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
 978           InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
 979           MBB.erase(DeadStore);
 980           VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadStore);
 981           ++NumDSE;
 982         }
 983         MaybeDeadStores[SS] = NULL;
 984       }
 985
 986       // If the spill slot value is available, and this is a new definition of
 987       // the value, the value is not available anymore.
 988       if (MR & VirtRegMap::isMod) {
 989         // Notice that the value in this stack slot has been modified.
 990         Spills.ModifyStackSlotOrReMat(SS);
 991
 992         // If this is *just* a mod of the value, check to see if this is just a
 993         // store to the spill slot (i.e. the spill got merged into the copy). If
 994         // so, realize that the vreg is available now, and add the store to the
 995         // MaybeDeadStore info.
 996         int StackSlot;
 997         if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {
 998           if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(&MI, StackSlot)) {
 999             assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
1000                    "Src hasn't been allocated yet?");
1001             // Okay, this is certainly a store of SrcReg to [StackSlot].  Mark
1002             // this as a potentially dead store in case there is a subsequent
1003             // store into the stack slot without a read from it.
1004             MaybeDeadStores[StackSlot] = &MI;
1005
1006             // If the stack slot value was previously available in some other
1007             // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
1008             // in PhysReg.
1009             Spills.addAvailable(StackSlot, &MI, SrcReg, false/*don't clobber*/);
1010           }
1011         }
1012       }
1013     }
1014
1015     // Process all of the spilled defs.
1016     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1017       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1018       if (MO.isRegister() && MO.getReg() && MO.isDef()) {
1019         unsigned VirtReg = MO.getReg();
1020
1021         if (!MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
1022           // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
1023           // instruction before considering the dest reg to be changed.
1024           unsigned Src, Dst;
1025           if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
1026             ++NumDCE;
1027             DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1028             MBB.erase(&MI);
1029             Erased = true;
1030             VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
1031             Spills.disallowClobberPhysReg(VirtReg);
1032             goto ProcessNextInst;
1033           }
1034
1035           // If it's not a no-op copy, it clobbers the value in the destreg.
1036           Spills.ClobberPhysReg(VirtReg);
1037           ReusedOperands.markClobbered(VirtReg);
1038
1039           // Check to see if this instruction is a load from a stack slot into
1040           // a register.  If so, this provides the stack slot value in the reg.
1041           int FrameIdx;
1042           if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
1043             assert(DestReg == VirtReg && "Unknown load situation!");
1044
1045             // Otherwise, if it wasn't available, remember that it is now!
1046             Spills.addAvailable(FrameIdx, &MI, DestReg);
1047             goto ProcessNextInst;
1048           }
1049
1050           continue;
1051         }
1052
1053         // The only vregs left are stack slot definitions.
1054         int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
1055         const TargetRegisterClass *RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
1056
1057         // If this def is part of a two-address operand, make sure to execute
1058         // the store from the correct physical register.
1059         unsigned PhysReg;
1060         int TiedOp = MI.getInstrDescriptor()->findTiedToSrcOperand(i);
1061         if (TiedOp != -1)
1062           PhysReg = MI.getOperand(TiedOp).getReg();
1063         else {
1064           PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
1065           if (ReusedOperands.isClobbered(PhysReg)) {
1066             // Another def has taken the assigned physreg. It must have been a
1067             // use&def which got it due to reuse. Undo the reuse!
1068             PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI,
1069                                Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
1070           }
1071         }
1072
1073         MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
1074         ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
1075         MRI->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
1076         DOUT << "Store:\t" << *next(MII);
1077         MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
1078
1079         // If there is a dead store to this stack slot, nuke it now.
1080         MachineInstr *&LastStore = MaybeDeadStores[StackSlot];
1081         if (LastStore) {
1082           DOUT << "Removed dead store:\t" << *LastStore;
1083           ++NumDSE;
1084           InvalidateKills(*LastStore, RegKills, KillOps);
1085           MBB.erase(LastStore);
1086           VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(LastStore);
1087         }
1088         LastStore = next(MII);
1089
1090         // If the stack slot value was previously available in some other
1091         // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
1092         // in PhysReg.
1093         Spills.ModifyStackSlotOrReMat(StackSlot);
1094         Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
1095         Spills.addAvailable(StackSlot, LastStore, PhysReg);
1096         ++NumStores;
1097
1098         // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
1099         // instruction before considering the dest reg to be changed.
1100         {
1101           unsigned Src, Dst;
1102           if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
1103             ++NumDCE;
1104             DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
1105             MBB.erase(&MI);
1106             Erased = true;
1107             VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
1108             UpdateKills(*LastStore, RegKills, KillOps);
1109             goto ProcessNextInst;
1110           }
1111         }
1112       }
1113     }
1114   ProcessNextInst:
1115     if (!Erased && !BackTracked)
1116       for (MachineBasicBlock::iterator II = MI; II != NextMII; ++II)
1117         UpdateKills(*II, RegKills, KillOps);
1118     MII = NextMII;
1119   }
1120 }
1121
1122
1123 llvm::Spiller* llvm::createSpiller() {
1124   switch (SpillerOpt) {
1125   default: assert(0 && "Unreachable!");
1126   case local:
1127     return new LocalSpiller();
1128   case simple:
1129     return new SimpleSpiller();
1130   }
1131 }