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[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / LiveInterval.h
index 05bd173dd2ea2bc783426cd6e82fab663eface0a..efad0c65fe8fcc7b0388a7a63f6ed0397298a86c 100644 (file)
 #ifndef LLVM_CODEGEN_LIVEINTERVAL_H
 #define LLVM_CODEGEN_LIVEINTERVAL_H
 
-#include "llvm/ADT/DenseMapInfo.h"
-#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
-#include "llvm/Support/Allocator.h"
+#include "llvm/ADT/IntEqClasses.h"
+#include "llvm/CodeGen/SlotIndexes.h"
 #include "llvm/Support/AlignOf.h"
+#include "llvm/Support/Allocator.h"
 #include <cassert>
 #include <climits>
 
 namespace llvm {
+  class CoalescerPair;
+  class LiveIntervals;
   class MachineInstr;
   class MachineRegisterInfo;
   class TargetRegisterInfo;
   class raw_ostream;
-  
-  /// LiveIndex - An opaque wrapper around machine indexes.
-  class LiveIndex {
-    friend class VNInfo;
-    friend class LiveInterval;
-    friend class LiveIntervals;
-    friend struct DenseMapInfo<LiveIndex>;
-
-  public:
-
-    enum Slot { LOAD, USE, DEF, STORE, NUM };
-
-  private:
-
-    unsigned index;
-
-    static const unsigned PHI_BIT = 1 << 31;
-
-  public:
-
-    /// Construct a default LiveIndex pointing to a reserved index.
-    LiveIndex() : index(0) {}
-
-    /// Construct an index from the given index, pointing to the given slot.
-    LiveIndex(LiveIndex m, Slot s)
-      : index((m.index / NUM) * NUM + s) {} 
-    
-    /// Print this index to the given raw_ostream.
-    void print(raw_ostream &os) const;
-
-    /// Compare two LiveIndex objects for equality.
-    bool operator==(LiveIndex other) const {
-      return ((index & ~PHI_BIT) == (other.index & ~PHI_BIT));
-    }
-    /// Compare two LiveIndex objects for inequality.
-    bool operator!=(LiveIndex other) const {
-      return ((index & ~PHI_BIT) != (other.index & ~PHI_BIT));
-    }
-   
-    /// Compare two LiveIndex objects. Return true if the first index
-    /// is strictly lower than the second.
-    bool operator<(LiveIndex other) const {
-      return ((index & ~PHI_BIT) < (other.index & ~PHI_BIT));
-    }
-    /// Compare two LiveIndex objects. Return true if the first index
-    /// is lower than, or equal to, the second.
-    bool operator<=(LiveIndex other) const {
-      return ((index & ~PHI_BIT) <= (other.index & ~PHI_BIT));
-    }
-
-    /// Compare two LiveIndex objects. Return true if the first index
-    /// is greater than the second.
-    bool operator>(LiveIndex other) const {
-      return ((index & ~PHI_BIT) > (other.index & ~PHI_BIT));
-    }
-
-    /// Compare two LiveIndex objects. Return true if the first index
-    /// is greater than, or equal to, the second.
-    bool operator>=(LiveIndex other) const {
-      return ((index & ~PHI_BIT) >= (other.index & ~PHI_BIT));
-    }
-
-    /// Returns true if this index represents a load.
-    bool isLoad() const {
-      return ((index % NUM) == LOAD);
-    }
-
-    /// Returns true if this index represents a use.
-    bool isUse() const {
-      return ((index % NUM) == USE);
-    }
-
-    /// Returns true if this index represents a def.
-    bool isDef() const {
-      return ((index % NUM) == DEF);
-    }
-
-    /// Returns true if this index represents a store.
-    bool isStore() const {
-      return ((index % NUM) == STORE);
-    }
-
-    /// Returns the slot for this LiveIndex.
-    Slot getSlot() const {
-      return static_cast<Slot>(index % NUM);
-    }
-
-    /// Returns true if this index represents a non-PHI use/def.
-    bool isNonPHIIndex() const {
-      return ((index & PHI_BIT) == 0);
-    }
-
-    /// Returns true if this index represents a PHI use/def.
-    bool isPHIIndex() const {
-      return ((index & PHI_BIT) == PHI_BIT);
-    }
-
-  private:
-
-    /// Construct an index from the given index, with its PHI kill marker set.
-    LiveIndex(bool phi, LiveIndex o) : index(o.index) {
-      if (phi)
-        index |= PHI_BIT;
-      else
-        index &= ~PHI_BIT;
-    }
-
-    explicit LiveIndex(unsigned idx)
-      : index(idx & ~PHI_BIT) {}
-
-    LiveIndex(bool phi, unsigned idx)
-      : index(idx & ~PHI_BIT) {
-      if (phi)
-        index |= PHI_BIT;
-    }
-
-    LiveIndex(bool phi, unsigned idx, Slot slot)
-      : index(((idx / NUM) * NUM + slot) & ~PHI_BIT) {
-      if (phi)
-        index |= PHI_BIT;
-    }
-    
-    LiveIndex nextSlot_() const {
-      assert((index & PHI_BIT) == ((index + 1) & PHI_BIT) &&
-             "Index out of bounds.");
-      return LiveIndex(index + 1);
-    }
-
-    LiveIndex nextIndex_() const {
-      assert((index & PHI_BIT) == ((index + NUM) & PHI_BIT) &&
-             "Index out of bounds.");
-      return LiveIndex(index + NUM);
-    }
-
-    LiveIndex prevSlot_() const {
-      assert((index & PHI_BIT) == ((index - 1) & PHI_BIT) &&
-             "Index out of bounds.");
-      return LiveIndex(index - 1);
-    }
-
-    LiveIndex prevIndex_() const {
-      assert((index & PHI_BIT) == ((index - NUM) & PHI_BIT) &&
-             "Index out of bounds.");
-      return LiveIndex(index - NUM);
-    }
-
-    int distance(LiveIndex other) const {
-      return (other.index & ~PHI_BIT) - (index & ~PHI_BIT);
-    }
-
-    /// Returns an unsigned number suitable as an index into a
-    /// vector over all instructions.
-    unsigned getVecIndex() const {
-      return (index & ~PHI_BIT) / NUM;
-    }
-
-    /// Scale this index by the given factor.
-    LiveIndex scale(unsigned factor) const {
-      unsigned i = (index & ~PHI_BIT) / NUM,
-               o = (index % ~PHI_BIT) % NUM;
-      assert(index <= (~0U & ~PHI_BIT) / (factor * NUM) &&
-             "Rescaled interval would overflow");
-      return LiveIndex(i * NUM * factor, o);
-    }
-
-    static LiveIndex emptyKey() {
-      return LiveIndex(true, 0x7fffffff);
-    }
-
-    static LiveIndex tombstoneKey() {
-      return LiveIndex(true, 0x7ffffffe);
-    }
-
-    static unsigned getHashValue(const LiveIndex &v) {
-      return v.index * 37;
-    }
-
-  };
-
-  inline raw_ostream& operator<<(raw_ostream &os, LiveIndex mi) {
-    mi.print(os);
-    return os;
-  }
-
-  /// Densemap specialization for LiveIndex.
-  template <>
-  struct DenseMapInfo<LiveIndex> {
-    static inline LiveIndex getEmptyKey() {
-      return LiveIndex::emptyKey();
-    }
-    static inline LiveIndex getTombstoneKey() {
-      return LiveIndex::tombstoneKey();
-    }
-    static inline unsigned getHashValue(const LiveIndex &v) {
-      return LiveIndex::getHashValue(v);
-    }
-    static inline bool isEqual(const LiveIndex &LHS,
-                               const LiveIndex &RHS) {
-      return (LHS == RHS);
-    }
-    static inline bool isPod() { return true; }
-  };
-
 
   /// VNInfo - Value Number Information.
   /// This class holds information about a machine level values, including
   /// definition and use points.
   ///
-  /// Care must be taken in interpreting the def index of the value. The 
-  /// following rules apply:
-  ///
-  /// If the isDefAccurate() method returns false then def does not contain the
-  /// index of the defining MachineInstr, or even (necessarily) to a
-  /// MachineInstr at all. In general such a def index is not meaningful
-  /// and should not be used. The exception is that, for values originally
-  /// defined by PHI instructions, after PHI elimination def will contain the
-  /// index of the MBB in which the PHI originally existed. This can be used
-  /// to insert code (spills or copies) which deals with the value, which will
-  /// be live in to the block.
   class VNInfo {
-  private:
-    enum {
-      HAS_PHI_KILL    = 1,                         
-      REDEF_BY_EC     = 1 << 1,
-      IS_PHI_DEF      = 1 << 2,
-      IS_UNUSED       = 1 << 3,
-      IS_DEF_ACCURATE = 1 << 4
-    };
-
-    unsigned char flags;
-    union {
-      MachineInstr *copy;
-      unsigned reg;
-    } cr;
-
   public:
-
-    typedef SmallVector<LiveIndex, 4> KillSet;
+    typedef BumpPtrAllocator Allocator;
 
     /// The ID number of this value.
     unsigned id;
-    
-    /// The index of the defining instruction (if isDefAccurate() returns true).
-    LiveIndex def;
 
-    KillSet kills;
-
-    VNInfo()
-      : flags(IS_UNUSED), id(~1U) { cr.copy = 0; }
+    /// The index of the defining instruction.
+    SlotIndex def;
 
     /// VNInfo constructor.
-    /// d is presumed to point to the actual defining instr. If it doesn't
-    /// setIsDefAccurate(false) should be called after construction.
-    VNInfo(unsigned i, LiveIndex d, MachineInstr *c)
-      : flags(IS_DEF_ACCURATE), id(i), def(d) { cr.copy = c; }
+    VNInfo(unsigned i, SlotIndex d)
+      : id(i), def(d)
+    { }
 
     /// VNInfo construtor, copies values from orig, except for the value number.
     VNInfo(unsigned i, const VNInfo &orig)
-      : flags(orig.flags), cr(orig.cr), id(i), def(orig.def), kills(orig.kills)
+      : id(i), def(orig.def)
     { }
 
     /// Copy from the parameter into this VNInfo.
     void copyFrom(VNInfo &src) {
-      flags = src.flags;
-      cr = src.cr;
       def = src.def;
-      kills = src.kills;
-    }
-
-    /// Used for copying value number info.
-    unsigned getFlags() const { return flags; }
-    void setFlags(unsigned flags) { this->flags = flags; }
-
-    /// For a register interval, if this VN was definied by a copy instr
-    /// getCopy() returns a pointer to it, otherwise returns 0.
-    /// For a stack interval the behaviour of this method is undefined.
-    MachineInstr* getCopy() const { return cr.copy; }
-    /// For a register interval, set the copy member.
-    /// This method should not be called on stack intervals as it may lead to
-    /// undefined behavior.
-    void setCopy(MachineInstr *c) { cr.copy = c; }
-    
-    /// For a stack interval, returns the reg which this stack interval was
-    /// defined from.
-    /// For a register interval the behaviour of this method is undefined. 
-    unsigned getReg() const { return cr.reg; }
-    /// For a stack interval, set the defining register.
-    /// This method should not be called on register intervals as it may lead
-    /// to undefined behaviour.
-    void setReg(unsigned reg) { cr.reg = reg; }
-
-    /// Returns true if one or more kills are PHI nodes.
-    bool hasPHIKill() const { return flags & HAS_PHI_KILL; }
-    /// Set the PHI kill flag on this value.
-    void setHasPHIKill(bool hasKill) {
-      if (hasKill)
-        flags |= HAS_PHI_KILL;
-      else
-        flags &= ~HAS_PHI_KILL;
-    }
-
-    /// Returns true if this value is re-defined by an early clobber somewhere
-    /// during the live range.
-    bool hasRedefByEC() const { return flags & REDEF_BY_EC; }
-    /// Set the "redef by early clobber" flag on this value.
-    void setHasRedefByEC(bool hasRedef) {
-      if (hasRedef)
-        flags |= REDEF_BY_EC;
-      else
-        flags &= ~REDEF_BY_EC;
-    }
-   
+    }
+
     /// Returns true if this value is defined by a PHI instruction (or was,
     /// PHI instrucions may have been eliminated).
-    bool isPHIDef() const { return flags & IS_PHI_DEF; }
-    /// Set the "phi def" flag on this value.
-    void setIsPHIDef(bool phiDef) {
-      if (phiDef)
-        flags |= IS_PHI_DEF;
-      else
-        flags &= ~IS_PHI_DEF;
-    }
+    /// PHI-defs begin at a block boundary, all other defs begin at register or
+    /// EC slots.
+    bool isPHIDef() const { return def.isBlock(); }
 
     /// Returns true if this value is unused.
-    bool isUnused() const { return flags & IS_UNUSED; }
-    /// Set the "is unused" flag on this value.
-    void setIsUnused(bool unused) {
-      if (unused)
-        flags |= IS_UNUSED;
-      else
-        flags &= ~IS_UNUSED;
-    }
-
-    /// Returns true if the def is accurate.
-    bool isDefAccurate() const { return flags & IS_DEF_ACCURATE; }
-    /// Set the "is def accurate" flag on this value.
-    void setIsDefAccurate(bool defAccurate) {
-      if (defAccurate)
-        flags |= IS_DEF_ACCURATE;
-      else 
-        flags &= ~IS_DEF_ACCURATE;
-    }
-
-    /// Returns true if the given index is a kill of this value.
-    bool isKill(LiveIndex k) const {
-      KillSet::const_iterator
-        i = std::lower_bound(kills.begin(), kills.end(), k);
-      return (i != kills.end() && *i == k);
-    }
-
-    /// addKill - Add a kill instruction index to the specified value
-    /// number.
-    void addKill(LiveIndex k) {
-      if (kills.empty()) {
-        kills.push_back(k);
-      } else {
-        KillSet::iterator
-          i = std::lower_bound(kills.begin(), kills.end(), k);
-        kills.insert(i, k);
-      }
-    }
-
-    /// Remove the specified kill index from this value's kills list.
-    /// Returns true if the value was present, otherwise returns false.
-    bool removeKill(LiveIndex k) {
-      KillSet::iterator i = std::lower_bound(kills.begin(), kills.end(), k);
-      if (i != kills.end() && *i == k) {
-        kills.erase(i);
-        return true;
-      }
-      return false;
-    }
-
-    /// Remove all kills in the range [s, e).
-    void removeKills(LiveIndex s, LiveIndex e) {
-      KillSet::iterator
-        si = std::lower_bound(kills.begin(), kills.end(), s),
-        se = std::upper_bound(kills.begin(), kills.end(), e);
-
-      kills.erase(si, se);
-    }
+    bool isUnused() const { return !def.isValid(); }
 
+    /// Mark this value as unused.
+    void markUnused() { def = SlotIndex(); }
   };
 
   /// LiveRange structure - This represents a simple register range in the
   /// program, with an inclusive start point and an exclusive end point.
   /// These ranges are rendered as [start,end).
   struct LiveRange {
-    LiveIndex start;  // Start point of the interval (inclusive)
-    LiveIndex end;    // End point of the interval (exclusive)
+    SlotIndex start;  // Start point of the interval (inclusive)
+    SlotIndex end;    // End point of the interval (exclusive)
     VNInfo *valno;   // identifier for the value contained in this interval.
 
-    LiveRange(LiveIndex S, LiveIndex E, VNInfo *V)
-      : start(S), end(E), valno(V) {
+    LiveRange() : valno(0) {}
 
+    LiveRange(SlotIndex S, SlotIndex E, VNInfo *V)
+      : start(S), end(E), valno(V) {
       assert(S < E && "Cannot create empty or backwards range");
     }
 
     /// contains - Return true if the index is covered by this range.
     ///
-    bool contains(LiveIndex I) const {
+    bool contains(SlotIndex I) const {
       return start <= I && I < end;
     }
 
     /// containsRange - Return true if the given range, [S, E), is covered by
-    /// this range. 
-    bool containsRange(LiveIndex S, LiveIndex E) const {
+    /// this range.
+    bool containsRange(SlotIndex S, SlotIndex E) const {
       assert((S < E) && "Backwards interval?");
       return (start <= S && S < end) && (start < E && E <= end);
     }
@@ -453,19 +115,18 @@ namespace llvm {
 
     void dump() const;
     void print(raw_ostream &os) const;
-
-  private:
-    LiveRange(); // DO NOT IMPLEMENT
   };
 
+  template <> struct isPodLike<LiveRange> { static const bool value = true; };
+
   raw_ostream& operator<<(raw_ostream& os, const LiveRange &LR);
 
 
-  inline bool operator<(LiveIndex V, const LiveRange &LR) {
+  inline bool operator<(SlotIndex V, const LiveRange &LR) {
     return V < LR.start;
   }
 
-  inline bool operator<(const LiveRange &LR, LiveIndex V) {
+  inline bool operator<(const LiveRange &LR, SlotIndex V) {
     return LR.start < V;
   }
 
@@ -478,12 +139,11 @@ namespace llvm {
     typedef SmallVector<LiveRange,4> Ranges;
     typedef SmallVector<VNInfo*,4> VNInfoList;
 
-    unsigned reg;        // the register or stack slot of this interval
-                         // if the top bits is set, it represents a stack slot.
+    const unsigned reg;  // the register or stack slot of this interval.
     float weight;        // weight of this interval
     Ranges ranges;       // the ranges in which this register is live
     VNInfoList valnos;   // value#'s
-    
+
     struct InstrSlots {
       enum {
         LOAD  = 0,
@@ -495,11 +155,8 @@ namespace llvm {
 
     };
 
-    LiveInterval(unsigned Reg, float Weight, bool IsSS = false)
-      : reg(Reg), weight(Weight) {
-      if (IsSS)
-        reg = reg | (1U << (sizeof(unsigned)*CHAR_BIT-1));
-    }
+    LiveInterval(unsigned Reg, float Weight)
+      : reg(Reg), weight(Weight) {}
 
     typedef Ranges::iterator iterator;
     iterator begin() { return ranges.begin(); }
@@ -520,36 +177,32 @@ namespace llvm {
     /// advanceTo - Advance the specified iterator to point to the LiveRange
     /// containing the specified position, or end() if the position is past the
     /// end of the interval.  If no LiveRange contains this position, but the
-    /// position is in a hole, this method returns an iterator pointing the the
+    /// position is in a hole, this method returns an iterator pointing to the
     /// LiveRange immediately after the hole.
-    iterator advanceTo(iterator I, LiveIndex Pos) {
+    iterator advanceTo(iterator I, SlotIndex Pos) {
+      assert(I != end());
       if (Pos >= endIndex())
         return end();
       while (I->end <= Pos) ++I;
       return I;
     }
-    
-    void clear() {
-      while (!valnos.empty()) {
-        VNInfo *VNI = valnos.back();
-        valnos.pop_back();
-        VNI->~VNInfo();
-      }
-      
-      ranges.clear();
-    }
 
-    /// isStackSlot - Return true if this is a stack slot interval.
+    /// find - Return an iterator pointing to the first range that ends after
+    /// Pos, or end(). This is the same as advanceTo(begin(), Pos), but faster
+    /// when searching large intervals.
     ///
-    bool isStackSlot() const {
-      return reg & (1U << (sizeof(unsigned)*CHAR_BIT-1));
+    /// If Pos is contained in a LiveRange, that range is returned.
+    /// If Pos is in a hole, the following LiveRange is returned.
+    /// If Pos is beyond endIndex, end() is returned.
+    iterator find(SlotIndex Pos);
+
+    const_iterator find(SlotIndex Pos) const {
+      return const_cast<LiveInterval*>(this)->find(Pos);
     }
 
-    /// getStackSlotIndex - Return stack slot index if this is a stack slot
-    /// interval.
-    int getStackSlotIndex() const {
-      assert(isStackSlot() && "Interval is not a stack slot interval!");
-      return reg & ~(1U << (sizeof(unsigned)*CHAR_BIT-1));
+    void clear() {
+      valnos.clear();
+      ranges.clear();
     }
 
     bool hasAtLeastOneValue() const { return !valnos.empty(); }
@@ -557,7 +210,7 @@ namespace llvm {
     bool containsOneValue() const { return valnos.size() == 1; }
 
     unsigned getNumValNums() const { return (unsigned)valnos.size(); }
-    
+
     /// getValNumInfo - Returns pointer to the specified val#.
     ///
     inline VNInfo *getValNumInfo(unsigned ValNo) {
@@ -567,73 +220,45 @@ namespace llvm {
       return valnos[ValNo];
     }
 
+    /// containsValue - Returns true if VNI belongs to this interval.
+    bool containsValue(const VNInfo *VNI) const {
+      return VNI && VNI->id < getNumValNums() && VNI == getValNumInfo(VNI->id);
+    }
+
     /// getNextValue - Create a new value number and return it.  MIIdx specifies
     /// the instruction that defines the value number.
-    VNInfo *getNextValue(LiveIndex def, MachineInstr *CopyMI,
-                         bool isDefAccurate, BumpPtrAllocator &VNInfoAllocator){
+    VNInfo *getNextValue(SlotIndex def, VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
       VNInfo *VNI =
-        static_cast<VNInfo*>(VNInfoAllocator.Allocate((unsigned)sizeof(VNInfo),
-                                                      alignof<VNInfo>()));
-      new (VNI) VNInfo((unsigned)valnos.size(), def, CopyMI);
-      VNI->setIsDefAccurate(isDefAccurate);
+        new (VNInfoAllocator) VNInfo((unsigned)valnos.size(), def);
       valnos.push_back(VNI);
       return VNI;
     }
 
+    /// createDeadDef - Make sure the interval has a value defined at Def.
+    /// If one already exists, return it. Otherwise allocate a new value and
+    /// add liveness for a dead def.
+    VNInfo *createDeadDef(SlotIndex Def, VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator);
+
     /// Create a copy of the given value. The new value will be identical except
     /// for the Value number.
     VNInfo *createValueCopy(const VNInfo *orig,
-                            BumpPtrAllocator &VNInfoAllocator) {
+                            VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
       VNInfo *VNI =
-        static_cast<VNInfo*>(VNInfoAllocator.Allocate((unsigned)sizeof(VNInfo),
-                                                      alignof<VNInfo>()));
-    
-      new (VNI) VNInfo((unsigned)valnos.size(), *orig);
+        new (VNInfoAllocator) VNInfo((unsigned)valnos.size(), *orig);
       valnos.push_back(VNI);
       return VNI;
     }
 
-    /// addKills - Add a number of kills into the VNInfo kill vector. If this
-    /// interval is live at a kill point, then the kill is not added.
-    void addKills(VNInfo *VNI, const VNInfo::KillSet &kills) {
-      for (unsigned i = 0, e = static_cast<unsigned>(kills.size());
-           i != e; ++i) {
-        if (!liveBeforeAndAt(kills[i])) {
-          VNI->addKill(kills[i]);
-        }
-      }
-    }
+    /// RenumberValues - Renumber all values in order of appearance and remove
+    /// unused values.
+    void RenumberValues(LiveIntervals &lis);
 
-    /// isOnlyLROfValNo - Return true if the specified live range is the only
-    /// one defined by the its val#.
-    bool isOnlyLROfValNo(const LiveRange *LR) {
-      for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
-        const LiveRange *Tmp = I;
-        if (Tmp != LR && Tmp->valno == LR->valno)
-          return false;
-      }
-      return true;
-    }
-    
     /// MergeValueNumberInto - This method is called when two value nubmers
     /// are found to be equivalent.  This eliminates V1, replacing all
     /// LiveRanges with the V1 value number with the V2 value number.  This can
     /// cause merging of V1/V2 values numbers and compaction of the value space.
     VNInfo* MergeValueNumberInto(VNInfo *V1, VNInfo *V2);
 
-    /// MergeInClobberRanges - For any live ranges that are not defined in the
-    /// current interval, but are defined in the Clobbers interval, mark them
-    /// used with an unknown definition value. Caller must pass in reference to
-    /// VNInfoAllocator since it will create a new val#.
-    void MergeInClobberRanges(const LiveInterval &Clobbers,
-                              BumpPtrAllocator &VNInfoAllocator);
-
-    /// MergeInClobberRange - Same as MergeInClobberRanges except it merge in a
-    /// single LiveRange only.
-    void MergeInClobberRange(LiveIndex Start,
-                             LiveIndex End,
-                             BumpPtrAllocator &VNInfoAllocator);
-
     /// MergeValueInAsValue - Merge all of the live ranges of a specific val#
     /// in RHS into this live interval as the specified value number.
     /// The LiveRanges in RHS are allowed to overlap with LiveRanges in the
@@ -649,79 +274,97 @@ namespace llvm {
     void MergeValueInAsValue(const LiveInterval &RHS,
                              const VNInfo *RHSValNo, VNInfo *LHSValNo);
 
-    /// Copy - Copy the specified live interval. This copies all the fields
-    /// except for the register of the interval.
-    void Copy(const LiveInterval &RHS, MachineRegisterInfo *MRI,
-              BumpPtrAllocator &VNInfoAllocator);
-    
     bool empty() const { return ranges.empty(); }
 
     /// beginIndex - Return the lowest numbered slot covered by interval.
-    LiveIndex beginIndex() const {
-      if (empty())
-        return LiveIndex();
+    SlotIndex beginIndex() const {
+      assert(!empty() && "Call to beginIndex() on empty interval.");
       return ranges.front().start;
     }
 
     /// endNumber - return the maximum point of the interval of the whole,
     /// exclusive.
-    LiveIndex endIndex() const {
-      if (empty())
-        return LiveIndex();
+    SlotIndex endIndex() const {
+      assert(!empty() && "Call to endIndex() on empty interval.");
       return ranges.back().end;
     }
 
-    bool expiredAt(LiveIndex index) const {
+    bool expiredAt(SlotIndex index) const {
       return index >= endIndex();
     }
 
-    bool liveAt(LiveIndex index) const;
+    bool liveAt(SlotIndex index) const {
+      const_iterator r = find(index);
+      return r != end() && r->start <= index;
+    }
 
-    // liveBeforeAndAt - Check if the interval is live at the index and the
-    // index just before it. If index is liveAt, check if it starts a new live
-    // range.If it does, then check if the previous live range ends at index-1.
-    bool liveBeforeAndAt(LiveIndex index) const;
+    /// killedAt - Return true if a live range ends at index. Note that the kill
+    /// point is not contained in the half-open live range. It is usually the
+    /// getDefIndex() slot following its last use.
+    bool killedAt(SlotIndex index) const {
+      const_iterator r = find(index.getRegSlot(true));
+      return r != end() && r->end == index;
+    }
 
     /// getLiveRangeContaining - Return the live range that contains the
     /// specified index, or null if there is none.
-    const LiveRange *getLiveRangeContaining(LiveIndex Idx) const {
+    const LiveRange *getLiveRangeContaining(SlotIndex Idx) const {
       const_iterator I = FindLiveRangeContaining(Idx);
       return I == end() ? 0 : &*I;
     }
 
     /// getLiveRangeContaining - Return the live range that contains the
     /// specified index, or null if there is none.
-    LiveRange *getLiveRangeContaining(LiveIndex Idx) {
+    LiveRange *getLiveRangeContaining(SlotIndex Idx) {
       iterator I = FindLiveRangeContaining(Idx);
       return I == end() ? 0 : &*I;
     }
 
-    /// FindLiveRangeContaining - Return an iterator to the live range that
-    /// contains the specified index, or end() if there is none.
-    const_iterator FindLiveRangeContaining(LiveIndex Idx) const;
+    /// getVNInfoAt - Return the VNInfo that is live at Idx, or NULL.
+    VNInfo *getVNInfoAt(SlotIndex Idx) const {
+      const_iterator I = FindLiveRangeContaining(Idx);
+      return I == end() ? 0 : I->valno;
+    }
+
+    /// getVNInfoBefore - Return the VNInfo that is live up to but not
+    /// necessarilly including Idx, or NULL. Use this to find the reaching def
+    /// used by an instruction at this SlotIndex position.
+    VNInfo *getVNInfoBefore(SlotIndex Idx) const {
+      const_iterator I = FindLiveRangeContaining(Idx.getPrevSlot());
+      return I == end() ? 0 : I->valno;
+    }
 
     /// FindLiveRangeContaining - Return an iterator to the live range that
     /// contains the specified index, or end() if there is none.
-    iterator FindLiveRangeContaining(LiveIndex Idx);
-
-    /// findDefinedVNInfo - Find the by the specified
-    /// index (register interval) or defined 
-    VNInfo *findDefinedVNInfoForRegInt(LiveIndex Idx) const;
+    iterator FindLiveRangeContaining(SlotIndex Idx) {
+      iterator I = find(Idx);
+      return I != end() && I->start <= Idx ? I : end();
+    }
 
-    /// findDefinedVNInfo - Find the VNInfo that's defined by the specified
-    /// register (stack inteval only).
-    VNInfo *findDefinedVNInfoForStackInt(unsigned Reg) const;
+    const_iterator FindLiveRangeContaining(SlotIndex Idx) const {
+      const_iterator I = find(Idx);
+      return I != end() && I->start <= Idx ? I : end();
+    }
 
-    
     /// overlaps - Return true if the intersection of the two live intervals is
     /// not empty.
     bool overlaps(const LiveInterval& other) const {
+      if (other.empty())
+        return false;
       return overlapsFrom(other, other.begin());
     }
 
+    /// overlaps - Return true if the two intervals have overlapping segments
+    /// that are not coalescable according to CP.
+    ///
+    /// Overlapping segments where one interval is defined by a coalescable
+    /// copy are allowed.
+    bool overlaps(const LiveInterval &Other, const CoalescerPair &CP,
+                  const SlotIndexes&) const;
+
     /// overlaps - Return true if the live interval overlaps a range specified
     /// by [Start, End).
-    bool overlaps(LiveIndex Start, LiveIndex End) const;
+    bool overlaps(SlotIndex Start, SlotIndex End) const;
 
     /// overlapsFrom - Return true if the intersection of the two live intervals
     /// is not empty.  The specified iterator is a hint that we can begin
@@ -731,25 +374,43 @@ namespace llvm {
     /// addRange - Add the specified LiveRange to this interval, merging
     /// intervals as appropriate.  This returns an iterator to the inserted live
     /// range (which may have grown since it was inserted.
-    void addRange(LiveRange LR) {
-      addRangeFrom(LR, ranges.begin());
+    iterator addRange(LiveRange LR) {
+      return addRangeFrom(LR, ranges.begin());
     }
 
+    /// extendInBlock - If this interval is live before Kill in the basic block
+    /// that starts at StartIdx, extend it to be live up to Kill, and return
+    /// the value. If there is no live range before Kill, return NULL.
+    VNInfo *extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex Kill);
+
     /// join - Join two live intervals (this, and other) together.  This applies
     /// mappings to the value numbers in the LHS/RHS intervals as specified.  If
     /// the intervals are not joinable, this aborts.
-    void join(LiveInterval &Other, const int *ValNoAssignments,
+    void join(LiveInterval &Other,
+              const int *ValNoAssignments,
               const int *RHSValNoAssignments,
-              SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
+              SmallVectorImpl<VNInfo *> &NewVNInfo,
               MachineRegisterInfo *MRI);
 
     /// isInOneLiveRange - Return true if the range specified is entirely in the
     /// a single LiveRange of the live interval.
-    bool isInOneLiveRange(LiveIndex Start, LiveIndex End);
+    bool isInOneLiveRange(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
+      const_iterator r = find(Start);
+      return r != end() && r->containsRange(Start, End);
+    }
+
+    /// True iff this live range is a single segment that lies between the
+    /// specified boundaries, exclusively. Vregs live across a backedge are not
+    /// considered local. The boundaries are expected to lie within an extended
+    /// basic block, so vregs that are not live out should contain no holes.
+    bool isLocal(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
+      return beginIndex() > Start.getBaseIndex() &&
+        endIndex() < End.getBoundaryIndex();
+    }
 
     /// removeRange - Remove the specified range from this interval.  Note that
     /// the range must be a single LiveRange in its entirety.
-    void removeRange(LiveIndex Start, LiveIndex End,
+    void removeRange(SlotIndex Start, SlotIndex End,
                      bool RemoveDeadValNo = false);
 
     void removeRange(LiveRange LR, bool RemoveDeadValNo = false) {
@@ -760,34 +421,57 @@ namespace llvm {
     /// Also remove the value# from value# list.
     void removeValNo(VNInfo *ValNo);
 
-    /// scaleNumbering - Renumber VNI and ranges to provide gaps for new
-    /// instructions.
-    void scaleNumbering(unsigned factor);
-
     /// getSize - Returns the sum of sizes of all the LiveRange's.
     ///
     unsigned getSize() const;
 
-    /// ComputeJoinedWeight - Set the weight of a live interval after
-    /// Other has been merged into it.
-    void ComputeJoinedWeight(const LiveInterval &Other);
+    /// Returns true if the live interval is zero length, i.e. no live ranges
+    /// span instructions. It doesn't pay to spill such an interval.
+    bool isZeroLength(SlotIndexes *Indexes) const {
+      for (const_iterator i = begin(), e = end(); i != e; ++i)
+        if (Indexes->getNextNonNullIndex(i->start).getBaseIndex() <
+            i->end.getBaseIndex())
+          return false;
+      return true;
+    }
+
+    /// isSpillable - Can this interval be spilled?
+    bool isSpillable() const {
+      return weight != HUGE_VALF;
+    }
+
+    /// markNotSpillable - Mark interval as not spillable
+    void markNotSpillable() {
+      weight = HUGE_VALF;
+    }
 
     bool operator<(const LiveInterval& other) const {
-      const LiveIndex &thisIndex = beginIndex();
-      const LiveIndex &otherIndex = other.beginIndex();
+      const SlotIndex &thisIndex = beginIndex();
+      const SlotIndex &otherIndex = other.beginIndex();
       return (thisIndex < otherIndex ||
               (thisIndex == otherIndex && reg < other.reg));
     }
 
-    void print(raw_ostream &OS, const TargetRegisterInfo *TRI = 0) const;
+    void print(raw_ostream &OS) const;
     void dump() const;
 
+    /// \brief Walk the interval and assert if any invariants fail to hold.
+    ///
+    /// Note that this is a no-op when asserts are disabled.
+#ifdef NDEBUG
+    void verify() const {}
+#else
+    void verify() const;
+#endif
+
   private:
 
     Ranges::iterator addRangeFrom(LiveRange LR, Ranges::iterator From);
-    void extendIntervalEndTo(Ranges::iterator I, LiveIndex NewEnd);
-    Ranges::iterator extendIntervalStartTo(Ranges::iterator I, LiveIndex NewStr);
-    LiveInterval& operator=(const LiveInterval& rhs); // DO NOT IMPLEMENT
+    void extendIntervalEndTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewEnd);
+    Ranges::iterator extendIntervalStartTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewStr);
+    void markValNoForDeletion(VNInfo *V);
+
+    LiveInterval& operator=(const LiveInterval& rhs) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 
   };
 
@@ -795,6 +479,198 @@ namespace llvm {
     LI.print(OS);
     return OS;
   }
-}
 
+  /// Helper class for performant LiveInterval bulk updates.
+  ///
+  /// Calling LiveInterval::addRange() repeatedly can be expensive on large
+  /// live ranges because segments after the insertion point may need to be
+  /// shifted. The LiveRangeUpdater class can defer the shifting when adding
+  /// many segments in order.
+  ///
+  /// The LiveInterval will be in an invalid state until flush() is called.
+  class LiveRangeUpdater {
+    LiveInterval *LI;
+    SlotIndex LastStart;
+    LiveInterval::iterator WriteI;
+    LiveInterval::iterator ReadI;
+    SmallVector<LiveRange, 16> Spills;
+    void mergeSpills();
+
+  public:
+    /// Create a LiveRangeUpdater for adding segments to LI.
+    /// LI will temporarily be in an invalid state until flush() is called.
+    LiveRangeUpdater(LiveInterval *li = 0) : LI(li) {}
+
+    ~LiveRangeUpdater() { flush(); }
+
+    /// Add a segment to LI and coalesce when possible, just like LI.addRange().
+    /// Segments should be added in increasing start order for best performance.
+    void add(LiveRange);
+
+    void add(SlotIndex Start, SlotIndex End, VNInfo *VNI) {
+      add(LiveRange(Start, End, VNI));
+    }
+
+    /// Return true if the LI is currently in an invalid state, and flush()
+    /// needs to be called.
+    bool isDirty() const { return LastStart.isValid(); }
+
+    /// Flush the updater state to LI so it is valid and contains all added
+    /// segments.
+    void flush();
+
+    /// Select a different destination live range.
+    void setDest(LiveInterval *li) {
+      if (LI != li && isDirty())
+        flush();
+      LI = li;
+    }
+
+    /// Get the current destination live range.
+    LiveInterval *getDest() const { return LI; }
+
+    void dump() const;
+    void print(raw_ostream&) const;
+  };
+
+  inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const LiveRangeUpdater &X) {
+    X.print(OS);
+    return OS;
+  }
+
+  /// LiveRangeQuery - Query information about a live range around a given
+  /// instruction. This class hides the implementation details of live ranges,
+  /// and it should be used as the primary interface for examining live ranges
+  /// around instructions.
+  ///
+  class LiveRangeQuery {
+    VNInfo *EarlyVal;
+    VNInfo *LateVal;
+    SlotIndex EndPoint;
+    bool Kill;
+
+  public:
+    /// Create a LiveRangeQuery for the given live range and instruction index.
+    /// The sub-instruction slot of Idx doesn't matter, only the instruction it
+    /// refers to is considered.
+    LiveRangeQuery(const LiveInterval &LI, SlotIndex Idx)
+      : EarlyVal(0), LateVal(0), Kill(false) {
+      // Find the segment that enters the instruction.
+      LiveInterval::const_iterator I = LI.find(Idx.getBaseIndex());
+      LiveInterval::const_iterator E = LI.end();
+      if (I == E)
+        return;
+      // Is this an instruction live-in segment?
+      // If Idx is the start index of a basic block, include live-in segments
+      // that start at Idx.getBaseIndex().
+      if (I->start <= Idx.getBaseIndex()) {
+        EarlyVal = I->valno;
+        EndPoint = I->end;
+        // Move to the potentially live-out segment.
+        if (SlotIndex::isSameInstr(Idx, I->end)) {
+          Kill = true;
+          if (++I == E)
+            return;
+        }
+        // Special case: A PHIDef value can have its def in the middle of a
+        // segment if the value happens to be live out of the layout
+        // predecessor.
+        // Such a value is not live-in.
+        if (EarlyVal->def == Idx.getBaseIndex())
+          EarlyVal = 0;
+      }
+      // I now points to the segment that may be live-through, or defined by
+      // this instr. Ignore segments starting after the current instr.
+      if (SlotIndex::isEarlierInstr(Idx, I->start))
+        return;
+      LateVal = I->valno;
+      EndPoint = I->end;
+    }
+
+    /// Return the value that is live-in to the instruction. This is the value
+    /// that will be read by the instruction's use operands. Return NULL if no
+    /// value is live-in.
+    VNInfo *valueIn() const {
+      return EarlyVal;
+    }
+
+    /// Return true if the live-in value is killed by this instruction. This
+    /// means that either the live range ends at the instruction, or it changes
+    /// value.
+    bool isKill() const {
+      return Kill;
+    }
+
+    /// Return true if this instruction has a dead def.
+    bool isDeadDef() const {
+      return EndPoint.isDead();
+    }
+
+    /// Return the value leaving the instruction, if any. This can be a
+    /// live-through value, or a live def. A dead def returns NULL.
+    VNInfo *valueOut() const {
+      return isDeadDef() ? 0 : LateVal;
+    }
+
+    /// Return the value defined by this instruction, if any. This includes
+    /// dead defs, it is the value created by the instruction's def operands.
+    VNInfo *valueDefined() const {
+      return EarlyVal == LateVal ? 0 : LateVal;
+    }
+
+    /// Return the end point of the last live range segment to interact with
+    /// the instruction, if any.
+    ///
+    /// The end point is an invalid SlotIndex only if the live range doesn't
+    /// intersect the instruction at all.
+    ///
+    /// The end point may be at or past the end of the instruction's basic
+    /// block. That means the value was live out of the block.
+    SlotIndex endPoint() const {
+      return EndPoint;
+    }
+  };
+
+  /// ConnectedVNInfoEqClasses - Helper class that can divide VNInfos in a
+  /// LiveInterval into equivalence clases of connected components. A
+  /// LiveInterval that has multiple connected components can be broken into
+  /// multiple LiveIntervals.
+  ///
+  /// Given a LiveInterval that may have multiple connected components, run:
+  ///
+  ///   unsigned numComps = ConEQ.Classify(LI);
+  ///   if (numComps > 1) {
+  ///     // allocate numComps-1 new LiveIntervals into LIS[1..]
+  ///     ConEQ.Distribute(LIS);
+  /// }
+
+  class ConnectedVNInfoEqClasses {
+    LiveIntervals &LIS;
+    IntEqClasses EqClass;
+
+    // Note that values a and b are connected.
+    void Connect(unsigned a, unsigned b);
+
+    unsigned Renumber();
+
+  public:
+    explicit ConnectedVNInfoEqClasses(LiveIntervals &lis) : LIS(lis) {}
+
+    /// Classify - Classify the values in LI into connected components.
+    /// Return the number of connected components.
+    unsigned Classify(const LiveInterval *LI);
+
+    /// getEqClass - Classify creates equivalence classes numbered 0..N. Return
+    /// the equivalence class assigned the VNI.
+    unsigned getEqClass(const VNInfo *VNI) const { return EqClass[VNI->id]; }
+
+    /// Distribute - Distribute values in LIV[0] into a separate LiveInterval
+    /// for each connected component. LIV must have a LiveInterval for each
+    /// connected component. The LiveIntervals in Liv[1..] must be empty.
+    /// Instructions using LIV[0] are rewritten.
+    void Distribute(LiveInterval *LIV[], MachineRegisterInfo &MRI);
+
+  };
+
+}
 #endif