Masked Load / Store Intrinsics - the CodeGen part.
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / LiveIntervalAnalysis.h
index 511db6db10c9a496df57f18d80d81931913e2fab..f9bd31754da9bd491e8efacd926aec3aa2170cf9 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef LLVM_CODEGEN_LIVEINTERVAL_ANALYSIS_H
-#define LLVM_CODEGEN_LIVEINTERVAL_ANALYSIS_H
+#ifndef LLVM_CODEGEN_LIVEINTERVALANALYSIS_H
+#define LLVM_CODEGEN_LIVEINTERVALANALYSIS_H
 
+#include "llvm/ADT/IndexedMap.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
-#include "llvm/ADT/BitVector.h"
-#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
-#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
-#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include "llvm/CodeGen/SlotIndexes.h"
 #include "llvm/Support/Allocator.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include <cmath>
+#include <iterator>
 
 namespace llvm {
 
   class AliasAnalysis;
+  class BitVector;
+  class BlockFrequency;
+  class LiveRangeCalc;
   class LiveVariables;
+  class MachineDominatorTree;
   class MachineLoopInfo;
   class TargetRegisterInfo;
   class MachineRegisterInfo;
   class TargetInstrInfo;
   class TargetRegisterClass;
   class VirtRegMap;
-  typedef std::pair<LiveIndex, MachineBasicBlock*> IdxMBBPair;
+  class MachineBlockFrequencyInfo;
 
-  inline bool operator<(LiveIndex V, const IdxMBBPair &IM) {
-    return V < IM.first;
-  }
-
-  inline bool operator<(const IdxMBBPair &IM, LiveIndex V) {
-    return IM.first < V;
-  }
-
-  struct Idx2MBBCompare {
-    bool operator()(const IdxMBBPair &LHS, const IdxMBBPair &RHS) const {
-      return LHS.first < RHS.first;
-    }
-  };
-  
   class LiveIntervals : public MachineFunctionPass {
-    MachineFunction* mf_;
-    MachineRegisterInfo* mri_;
-    const TargetMachine* tm_;
-    const TargetRegisterInfo* tri_;
-    const TargetInstrInfo* tii_;
-    AliasAnalysis *aa_;
-    LiveVariables* lv_;
+    MachineFunction* MF;
+    MachineRegisterInfo* MRI;
+    const TargetRegisterInfo* TRI;
+    const TargetInstrInfo* TII;
+    AliasAnalysis *AA;
+    SlotIndexes* Indexes;
+    MachineDominatorTree *DomTree;
+    LiveRangeCalc *LRCalc;
 
     /// Special pool allocator for VNInfo's (LiveInterval val#).
     ///
-    BumpPtrAllocator VNInfoAllocator;
+    VNInfo::Allocator VNInfoAllocator;
 
-    /// MBB2IdxMap - The indexes of the first and last instructions in the
-    /// specified basic block.
-    std::vector<std::pair<LiveIndex, LiveIndex> > MBB2IdxMap;
+    /// Live interval pointers for all the virtual registers.
+    IndexedMap<LiveInterval*, VirtReg2IndexFunctor> VirtRegIntervals;
 
-    /// Idx2MBBMap - Sorted list of pairs of index of first instruction
-    /// and MBB id.
-    std::vector<IdxMBBPair> Idx2MBBMap;
+    /// RegMaskSlots - Sorted list of instructions with register mask operands.
+    /// Always use the 'r' slot, RegMasks are normal clobbers, not early
+    /// clobbers.
+    SmallVector<SlotIndex, 8> RegMaskSlots;
 
-    /// FunctionSize - The number of instructions present in the function
-    uint64_t FunctionSize;
+    /// RegMaskBits - This vector is parallel to RegMaskSlots, it holds a
+    /// pointer to the corresponding register mask.  This pointer can be
+    /// recomputed as:
+    ///
+    ///   MI = Indexes->getInstructionFromIndex(RegMaskSlot[N]);
+    ///   unsigned OpNum = findRegMaskOperand(MI);
+    ///   RegMaskBits[N] = MI->getOperand(OpNum).getRegMask();
+    ///
+    /// This is kept in a separate vector partly because some standard
+    /// libraries don't support lower_bound() with mixed objects, partly to
+    /// improve locality when searching in RegMaskSlots.
+    /// Also see the comment in LiveInterval::find().
+    SmallVector<const uint32_t*, 8> RegMaskBits;
+
+    /// For each basic block number, keep (begin, size) pairs indexing into the
+    /// RegMaskSlots and RegMaskBits arrays.
+    /// Note that basic block numbers may not be layout contiguous, that's why
+    /// we can't just keep track of the first register mask in each basic
+    /// block.
+    SmallVector<std::pair<unsigned, unsigned>, 8> RegMaskBlocks;
+
+    /// Keeps a live range set for each register unit to track fixed physreg
+    /// interference.
+    SmallVector<LiveRange*, 0> RegUnitRanges;
 
-    typedef DenseMap<const MachineInstr*, LiveIndex> Mi2IndexMap;
-    Mi2IndexMap mi2iMap_;
+  public:
+    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
+    LiveIntervals();
+    virtual ~LiveIntervals();
 
-    typedef std::vector<MachineInstr*> Index2MiMap;
-    Index2MiMap i2miMap_;
+    // Calculate the spill weight to assign to a single instruction.
+    static float getSpillWeight(bool isDef, bool isUse,
+                                const MachineBlockFrequencyInfo *MBFI,
+                                const MachineInstr *Instr);
 
-    typedef DenseMap<unsigned, LiveInterval*> Reg2IntervalMap;
-    Reg2IntervalMap r2iMap_;
+    LiveInterval &getInterval(unsigned Reg) {
+      if (hasInterval(Reg))
+        return *VirtRegIntervals[Reg];
+      else
+        return createAndComputeVirtRegInterval(Reg);
+    }
 
-    DenseMap<MachineBasicBlock*, LiveIndex> terminatorGaps;
+    const LiveInterval &getInterval(unsigned Reg) const {
+      return const_cast<LiveIntervals*>(this)->getInterval(Reg);
+    }
 
-    /// phiJoinCopies - Copy instructions which are PHI joins.
-    SmallVector<MachineInstr*, 16> phiJoinCopies;
+    bool hasInterval(unsigned Reg) const {
+      return VirtRegIntervals.inBounds(Reg) && VirtRegIntervals[Reg];
+    }
 
-    /// allocatableRegs_ - A bit vector of allocatable registers.
-    BitVector allocatableRegs_;
+    // Interval creation.
+    LiveInterval &createEmptyInterval(unsigned Reg) {
+      assert(!hasInterval(Reg) && "Interval already exists!");
+      VirtRegIntervals.grow(Reg);
+      VirtRegIntervals[Reg] = createInterval(Reg);
+      return *VirtRegIntervals[Reg];
+    }
 
-    /// CloneMIs - A list of clones as result of re-materialization.
-    std::vector<MachineInstr*> CloneMIs;
+    LiveInterval &createAndComputeVirtRegInterval(unsigned Reg) {
+      LiveInterval &LI = createEmptyInterval(Reg);
+      computeVirtRegInterval(LI);
+      return LI;
+    }
 
-    typedef LiveInterval::InstrSlots InstrSlots;
+    // Interval removal.
+    void removeInterval(unsigned Reg) {
+      delete VirtRegIntervals[Reg];
+      VirtRegIntervals[Reg] = nullptr;
+    }
+
+    /// Given a register and an instruction, adds a live segment from that
+    /// instruction to the end of its MBB.
+    LiveInterval::Segment addSegmentToEndOfBlock(unsigned reg,
+                                                 MachineInstr* startInst);
+
+    /// shrinkToUses - After removing some uses of a register, shrink its live
+    /// range to just the remaining uses. This method does not compute reaching
+    /// defs for new uses, and it doesn't remove dead defs.
+    /// Dead PHIDef values are marked as unused.
+    /// New dead machine instructions are added to the dead vector.
+    /// Return true if the interval may have been separated into multiple
+    /// connected components.
+    bool shrinkToUses(LiveInterval *li,
+                      SmallVectorImpl<MachineInstr*> *dead = nullptr);
+
+    /// \brief Walk the values in the given interval and compute which ones
+    /// are dead.  Dead values are not deleted, however:
+    /// - Dead PHIDef values are marked as unused.
+    /// - New dead machine instructions are added to the dead vector.
+    /// - CanSeparate is set to true if the interval may have been separated
+    ///   into multiple connected components.
+    void computeDeadValues(LiveInterval *li,
+                           LiveRange &LR,
+                           bool *CanSeparate,
+                           SmallVectorImpl<MachineInstr*> *dead);
+
+    /// extendToIndices - Extend the live range of LI to reach all points in
+    /// Indices. The points in the Indices array must be jointly dominated by
+    /// existing defs in LI. PHI-defs are added as needed to maintain SSA form.
+    ///
+    /// If a SlotIndex in Indices is the end index of a basic block, LI will be
+    /// extended to be live out of the basic block.
+    ///
+    /// See also LiveRangeCalc::extend().
+    void extendToIndices(LiveRange &LR, ArrayRef<SlotIndex> Indices);
 
-  public:
-    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
-    LiveIntervals() : MachineFunctionPass(&ID) {}
+    /// pruneValue - If an LI value is live at Kill, prune its live range by
+    /// removing any liveness reachable from Kill. Add live range end points to
+    /// EndPoints such that extendToIndices(LI, EndPoints) will reconstruct the
+    /// value's live range.
+    ///
+    /// Calling pruneValue() and extendToIndices() can be used to reconstruct
+    /// SSA form after adding defs to a virtual register.
+    void pruneValue(LiveInterval *LI, SlotIndex Kill,
+                    SmallVectorImpl<SlotIndex> *EndPoints);
 
-    LiveIndex getBaseIndex(LiveIndex index) {
-      return LiveIndex(index, LiveIndex::LOAD);
-    }
-    LiveIndex getBoundaryIndex(LiveIndex index) {
-      return LiveIndex(index,
-        (LiveIndex::Slot)(LiveIndex::NUM - 1));
+    SlotIndexes *getSlotIndexes() const {
+      return Indexes;
     }
-    LiveIndex getLoadIndex(LiveIndex index) {
-      return LiveIndex(index, LiveIndex::LOAD);
-    }
-    LiveIndex getUseIndex(LiveIndex index) {
-      return LiveIndex(index, LiveIndex::USE);
-    }
-    LiveIndex getDefIndex(LiveIndex index) {
-      return LiveIndex(index, LiveIndex::DEF);
-    }
-    LiveIndex getStoreIndex(LiveIndex index) {
-      return LiveIndex(index, LiveIndex::STORE);
-    }    
 
-    LiveIndex getNextSlot(LiveIndex m) const {
-      return m.nextSlot_();
+    AliasAnalysis *getAliasAnalysis() const {
+      return AA;
     }
 
-    LiveIndex getNextIndex(LiveIndex m) const {
-      return m.nextIndex_();
+    /// isNotInMIMap - returns true if the specified machine instr has been
+    /// removed or was never entered in the map.
+    bool isNotInMIMap(const MachineInstr* Instr) const {
+      return !Indexes->hasIndex(Instr);
     }
 
-    LiveIndex getPrevSlot(LiveIndex m) const {
-      return m.prevSlot_();
+    /// Returns the base index of the given instruction.
+    SlotIndex getInstructionIndex(const MachineInstr *instr) const {
+      return Indexes->getInstructionIndex(instr);
     }
 
-    LiveIndex getPrevIndex(LiveIndex m) const {
-      return m.prevIndex_();
+    /// Returns the instruction associated with the given index.
+    MachineInstr* getInstructionFromIndex(SlotIndex index) const {
+      return Indexes->getInstructionFromIndex(index);
     }
 
-    static float getSpillWeight(bool isDef, bool isUse, unsigned loopDepth) {
-      return (isDef + isUse) * powf(10.0F, (float)loopDepth);
+    /// Return the first index in the given basic block.
+    SlotIndex getMBBStartIdx(const MachineBasicBlock *mbb) const {
+      return Indexes->getMBBStartIdx(mbb);
     }
 
-    typedef Reg2IntervalMap::iterator iterator;
-    typedef Reg2IntervalMap::const_iterator const_iterator;
-    const_iterator begin() const { return r2iMap_.begin(); }
-    const_iterator end() const { return r2iMap_.end(); }
-    iterator begin() { return r2iMap_.begin(); }
-    iterator end() { return r2iMap_.end(); }
-    unsigned getNumIntervals() const { return (unsigned)r2iMap_.size(); }
-
-    LiveInterval &getInterval(unsigned reg) {
-      Reg2IntervalMap::iterator I = r2iMap_.find(reg);
-      assert(I != r2iMap_.end() && "Interval does not exist for register");
-      return *I->second;
+    /// Return the last index in the given basic block.
+    SlotIndex getMBBEndIdx(const MachineBasicBlock *mbb) const {
+      return Indexes->getMBBEndIdx(mbb);
     }
 
-    const LiveInterval &getInterval(unsigned reg) const {
-      Reg2IntervalMap::const_iterator I = r2iMap_.find(reg);
-      assert(I != r2iMap_.end() && "Interval does not exist for register");
-      return *I->second;
+    bool isLiveInToMBB(const LiveRange &LR,
+                       const MachineBasicBlock *mbb) const {
+      return LR.liveAt(getMBBStartIdx(mbb));
     }
 
-    bool hasInterval(unsigned reg) const {
-      return r2iMap_.count(reg);
+    bool isLiveOutOfMBB(const LiveRange &LR,
+                        const MachineBasicBlock *mbb) const {
+      return LR.liveAt(getMBBEndIdx(mbb).getPrevSlot());
     }
 
-    /// getMBBStartIdx - Return the base index of the first instruction in the
-    /// specified MachineBasicBlock.
-    LiveIndex getMBBStartIdx(MachineBasicBlock *MBB) const {
-      return getMBBStartIdx(MBB->getNumber());
-    }
-    LiveIndex getMBBStartIdx(unsigned MBBNo) const {
-      assert(MBBNo < MBB2IdxMap.size() && "Invalid MBB number!");
-      return MBB2IdxMap[MBBNo].first;
+    MachineBasicBlock* getMBBFromIndex(SlotIndex index) const {
+      return Indexes->getMBBFromIndex(index);
     }
 
-    /// getMBBEndIdx - Return the store index of the last instruction in the
-    /// specified MachineBasicBlock.
-    LiveIndex getMBBEndIdx(MachineBasicBlock *MBB) const {
-      return getMBBEndIdx(MBB->getNumber());
-    }
-    LiveIndex getMBBEndIdx(unsigned MBBNo) const {
-      assert(MBBNo < MBB2IdxMap.size() && "Invalid MBB number!");
-      return MBB2IdxMap[MBBNo].second;
+    void insertMBBInMaps(MachineBasicBlock *MBB) {
+      Indexes->insertMBBInMaps(MBB);
+      assert(unsigned(MBB->getNumber()) == RegMaskBlocks.size() &&
+             "Blocks must be added in order.");
+      RegMaskBlocks.push_back(std::make_pair(RegMaskSlots.size(), 0));
     }
 
-    /// getScaledIntervalSize - get the size of an interval in "units,"
-    /// where every function is composed of one thousand units.  This
-    /// measure scales properly with empty index slots in the function.
-    double getScaledIntervalSize(LiveInterval& I) {
-      return (1000.0 / InstrSlots::NUM * I.getSize()) / i2miMap_.size();
-    }
-    
-    /// getApproximateInstructionCount - computes an estimate of the number
-    /// of instructions in a given LiveInterval.
-    unsigned getApproximateInstructionCount(LiveInterval& I) {
-      double IntervalPercentage = getScaledIntervalSize(I) / 1000.0;
-      return (unsigned)(IntervalPercentage * FunctionSize);
+    SlotIndex InsertMachineInstrInMaps(MachineInstr *MI) {
+      return Indexes->insertMachineInstrInMaps(MI);
     }
 
-    /// getMBBFromIndex - given an index in any instruction of an
-    /// MBB return a pointer the MBB
-    MachineBasicBlock* getMBBFromIndex(LiveIndex index) const {
-      std::vector<IdxMBBPair>::const_iterator I =
-        std::lower_bound(Idx2MBBMap.begin(), Idx2MBBMap.end(), index);
-      // Take the pair containing the index
-      std::vector<IdxMBBPair>::const_iterator J =
-        ((I != Idx2MBBMap.end() && I->first > index) ||
-         (I == Idx2MBBMap.end() && Idx2MBBMap.size()>0)) ? (I-1): I;
-
-      assert(J != Idx2MBBMap.end() && J->first <= index &&
-             index <= getMBBEndIdx(J->second) &&
-             "index does not correspond to an MBB");
-      return J->second;
+    void InsertMachineInstrRangeInMaps(MachineBasicBlock::iterator B,
+                                       MachineBasicBlock::iterator E) {
+      for (MachineBasicBlock::iterator I = B; I != E; ++I)
+        Indexes->insertMachineInstrInMaps(I);
     }
 
-    /// getInstructionIndex - returns the base index of instr
-    LiveIndex getInstructionIndex(const MachineInstr* instr) const {
-      Mi2IndexMap::const_iterator it = mi2iMap_.find(instr);
-      assert(it != mi2iMap_.end() && "Invalid instruction!");
-      return it->second;
+    void RemoveMachineInstrFromMaps(MachineInstr *MI) {
+      Indexes->removeMachineInstrFromMaps(MI);
     }
 
-    /// getInstructionFromIndex - given an index in any slot of an
-    /// instruction return a pointer the instruction
-    MachineInstr* getInstructionFromIndex(LiveIndex index) const {
-      // convert index to vector index
-      unsigned i = index.getVecIndex();
-      assert(i < i2miMap_.size() &&
-             "index does not correspond to an instruction");
-      return i2miMap_[i];
+    void ReplaceMachineInstrInMaps(MachineInstr *MI, MachineInstr *NewMI) {
+      Indexes->replaceMachineInstrInMaps(MI, NewMI);
     }
 
-    /// hasGapBeforeInstr - Return true if the previous instruction slot,
-    /// i.e. Index - InstrSlots::NUM, is not occupied.
-    bool hasGapBeforeInstr(LiveIndex Index) {
-      Index = getBaseIndex(getPrevIndex(Index));
-      return getInstructionFromIndex(Index) == 0;
+    bool findLiveInMBBs(SlotIndex Start, SlotIndex End,
+                        SmallVectorImpl<MachineBasicBlock*> &MBBs) const {
+      return Indexes->findLiveInMBBs(Start, End, MBBs);
     }
 
-    /// hasGapAfterInstr - Return true if the successive instruction slot,
-    /// i.e. Index + InstrSlots::Num, is not occupied.
-    bool hasGapAfterInstr(LiveIndex Index) {
-      Index = getBaseIndex(getNextIndex(Index));
-      return getInstructionFromIndex(Index) == 0;
-    }
+    VNInfo::Allocator& getVNInfoAllocator() { return VNInfoAllocator; }
 
-    /// findGapBeforeInstr - Find an empty instruction slot before the
-    /// specified index. If "Furthest" is true, find one that's furthest
-    /// away from the index (but before any index that's occupied).
-    LiveIndex findGapBeforeInstr(LiveIndex Index, bool Furthest = false) {
-      Index = getBaseIndex(getPrevIndex(Index));
-      if (getInstructionFromIndex(Index))
-        return LiveIndex();  // No gap!
-      if (!Furthest)
-        return Index;
-      LiveIndex PrevIndex = getBaseIndex(getPrevIndex(Index));
-      while (getInstructionFromIndex(Index)) {
-        Index = PrevIndex;
-        PrevIndex = getBaseIndex(getPrevIndex(Index));
-      }
-      return Index;
-    }
+    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override;
+    void releaseMemory() override;
 
-    /// InsertMachineInstrInMaps - Insert the specified machine instruction
-    /// into the instruction index map at the given index.
-    void InsertMachineInstrInMaps(MachineInstr *MI, LiveIndex Index) {
-      i2miMap_[Index.getVecIndex()] = MI;
-      Mi2IndexMap::iterator it = mi2iMap_.find(MI);
-      assert(it == mi2iMap_.end() && "Already in map!");
-      mi2iMap_[MI] = Index;
-    }
+    /// runOnMachineFunction - pass entry point
+    bool runOnMachineFunction(MachineFunction&) override;
 
-    /// conflictsWithPhysRegDef - Returns true if the specified register
-    /// is defined during the duration of the specified interval.
-    bool conflictsWithPhysRegDef(const LiveInterval &li, VirtRegMap &vrm,
-                                 unsigned reg);
-
-    /// conflictsWithPhysRegRef - Similar to conflictsWithPhysRegRef except
-    /// it can check use as well.
-    bool conflictsWithPhysRegRef(LiveInterval &li, unsigned Reg,
-                                 bool CheckUse,
-                                 SmallPtrSet<MachineInstr*,32> &JoinedCopies);
-
-    /// findLiveInMBBs - Given a live range, if the value of the range
-    /// is live in any MBB returns true as well as the list of basic blocks
-    /// in which the value is live.
-    bool findLiveInMBBs(LiveIndex Start, LiveIndex End,
-                        SmallVectorImpl<MachineBasicBlock*> &MBBs) const;
-
-    /// findReachableMBBs - Return a list MBB that can be reached via any
-    /// branch or fallthroughs. Return true if the list is not empty.
-    bool findReachableMBBs(LiveIndex Start, LiveIndex End,
-                        SmallVectorImpl<MachineBasicBlock*> &MBBs) const;
-
-    // Interval creation
-
-    LiveInterval &getOrCreateInterval(unsigned reg) {
-      Reg2IntervalMap::iterator I = r2iMap_.find(reg);
-      if (I == r2iMap_.end())
-        I = r2iMap_.insert(std::make_pair(reg, createInterval(reg))).first;
-      return *I->second;
-    }
+    /// print - Implement the dump method.
+    void print(raw_ostream &O, const Module* = nullptr) const override;
 
-    /// dupInterval - Duplicate a live interval. The caller is responsible for
-    /// managing the allocated memory.
-    LiveInterval *dupInterval(LiveInterval *li);
-    
-    /// addLiveRangeToEndOfBlock - Given a register and an instruction,
-    /// adds a live range from that instruction to the end of its MBB.
-    LiveRange addLiveRangeToEndOfBlock(unsigned reg,
-                                       MachineInstr* startInst);
+    /// intervalIsInOneMBB - If LI is confined to a single basic block, return
+    /// a pointer to that block.  If LI is live in to or out of any block,
+    /// return NULL.
+    MachineBasicBlock *intervalIsInOneMBB(const LiveInterval &LI) const;
 
-    // Interval removal
+    /// Returns true if VNI is killed by any PHI-def values in LI.
+    /// This may conservatively return true to avoid expensive computations.
+    bool hasPHIKill(const LiveInterval &LI, const VNInfo *VNI) const;
 
-    void removeInterval(unsigned Reg) {
-      DenseMap<unsigned, LiveInterval*>::iterator I = r2iMap_.find(Reg);
-      delete I->second;
-      r2iMap_.erase(I);
-    }
+    /// addKillFlags - Add kill flags to any instruction that kills a virtual
+    /// register.
+    void addKillFlags(const VirtRegMap*);
 
-    /// isNotInMIMap - returns true if the specified machine instr has been
-    /// removed or was never entered in the map.
-    bool isNotInMIMap(MachineInstr* instr) const {
-      return !mi2iMap_.count(instr);
-    }
+    /// handleMove - call this method to notify LiveIntervals that
+    /// instruction 'mi' has been moved within a basic block. This will update
+    /// the live intervals for all operands of mi. Moves between basic blocks
+    /// are not supported.
+    ///
+    /// \param UpdateFlags Update live intervals for nonallocatable physregs.
+    void handleMove(MachineInstr* MI, bool UpdateFlags = false);
 
-    /// RemoveMachineInstrFromMaps - This marks the specified machine instr as
-    /// deleted.
-    void RemoveMachineInstrFromMaps(MachineInstr *MI) {
-      // remove index -> MachineInstr and
-      // MachineInstr -> index mappings
-      Mi2IndexMap::iterator mi2i = mi2iMap_.find(MI);
-      if (mi2i != mi2iMap_.end()) {
-        i2miMap_[mi2i->second.index/InstrSlots::NUM] = 0;
-        mi2iMap_.erase(mi2i);
+    /// moveIntoBundle - Update intervals for operands of MI so that they
+    /// begin/end on the SlotIndex for BundleStart.
+    ///
+    /// \param UpdateFlags Update live intervals for nonallocatable physregs.
+    ///
+    /// Requires MI and BundleStart to have SlotIndexes, and assumes
+    /// existing liveness is accurate. BundleStart should be the first
+    /// instruction in the Bundle.
+    void handleMoveIntoBundle(MachineInstr* MI, MachineInstr* BundleStart,
+                              bool UpdateFlags = false);
+
+    /// repairIntervalsInRange - Update live intervals for instructions in a
+    /// range of iterators. It is intended for use after target hooks that may
+    /// insert or remove instructions, and is only efficient for a small number
+    /// of instructions.
+    ///
+    /// OrigRegs is a vector of registers that were originally used by the
+    /// instructions in the range between the two iterators.
+    ///
+    /// Currently, the only only changes that are supported are simple removal
+    /// and addition of uses.
+    void repairIntervalsInRange(MachineBasicBlock *MBB,
+                                MachineBasicBlock::iterator Begin,
+                                MachineBasicBlock::iterator End,
+                                ArrayRef<unsigned> OrigRegs);
+
+    // Register mask functions.
+    //
+    // Machine instructions may use a register mask operand to indicate that a
+    // large number of registers are clobbered by the instruction.  This is
+    // typically used for calls.
+    //
+    // For compile time performance reasons, these clobbers are not recorded in
+    // the live intervals for individual physical registers.  Instead,
+    // LiveIntervalAnalysis maintains a sorted list of instructions with
+    // register mask operands.
+
+    /// getRegMaskSlots - Returns a sorted array of slot indices of all
+    /// instructions with register mask operands.
+    ArrayRef<SlotIndex> getRegMaskSlots() const { return RegMaskSlots; }
+
+    /// getRegMaskSlotsInBlock - Returns a sorted array of slot indices of all
+    /// instructions with register mask operands in the basic block numbered
+    /// MBBNum.
+    ArrayRef<SlotIndex> getRegMaskSlotsInBlock(unsigned MBBNum) const {
+      std::pair<unsigned, unsigned> P = RegMaskBlocks[MBBNum];
+      return getRegMaskSlots().slice(P.first, P.second);
+    }
+
+    /// getRegMaskBits() - Returns an array of register mask pointers
+    /// corresponding to getRegMaskSlots().
+    ArrayRef<const uint32_t*> getRegMaskBits() const { return RegMaskBits; }
+
+    /// getRegMaskBitsInBlock - Returns an array of mask pointers corresponding
+    /// to getRegMaskSlotsInBlock(MBBNum).
+    ArrayRef<const uint32_t*> getRegMaskBitsInBlock(unsigned MBBNum) const {
+      std::pair<unsigned, unsigned> P = RegMaskBlocks[MBBNum];
+      return getRegMaskBits().slice(P.first, P.second);
+    }
+
+    /// checkRegMaskInterference - Test if LI is live across any register mask
+    /// instructions, and compute a bit mask of physical registers that are not
+    /// clobbered by any of them.
+    ///
+    /// Returns false if LI doesn't cross any register mask instructions. In
+    /// that case, the bit vector is not filled in.
+    bool checkRegMaskInterference(LiveInterval &LI,
+                                  BitVector &UsableRegs);
+
+    // Register unit functions.
+    //
+    // Fixed interference occurs when MachineInstrs use physregs directly
+    // instead of virtual registers. This typically happens when passing
+    // arguments to a function call, or when instructions require operands in
+    // fixed registers.
+    //
+    // Each physreg has one or more register units, see MCRegisterInfo. We
+    // track liveness per register unit to handle aliasing registers more
+    // efficiently.
+
+    /// getRegUnit - Return the live range for Unit.
+    /// It will be computed if it doesn't exist.
+    LiveRange &getRegUnit(unsigned Unit) {
+      LiveRange *LR = RegUnitRanges[Unit];
+      if (!LR) {
+        // Compute missing ranges on demand.
+        RegUnitRanges[Unit] = LR = new LiveRange();
+        computeRegUnitRange(*LR, Unit);
       }
+      return *LR;
     }
 
-    /// ReplaceMachineInstrInMaps - Replacing a machine instr with a new one in
-    /// maps used by register allocator.
-    void ReplaceMachineInstrInMaps(MachineInstr *MI, MachineInstr *NewMI) {
-      Mi2IndexMap::iterator mi2i = mi2iMap_.find(MI);
-      if (mi2i == mi2iMap_.end())
-        return;
-      i2miMap_[mi2i->second.index/InstrSlots::NUM] = NewMI;
-      Mi2IndexMap::iterator it = mi2iMap_.find(MI);
-      assert(it != mi2iMap_.end() && "Invalid instruction!");
-      LiveIndex Index = it->second;
-      mi2iMap_.erase(it);
-      mi2iMap_[NewMI] = Index;
+    /// getCachedRegUnit - Return the live range for Unit if it has already
+    /// been computed, or NULL if it hasn't been computed yet.
+    LiveRange *getCachedRegUnit(unsigned Unit) {
+      return RegUnitRanges[Unit];
     }
 
-    BumpPtrAllocator& getVNInfoAllocator() { return VNInfoAllocator; }
-
-    /// getVNInfoSourceReg - Helper function that parses the specified VNInfo
-    /// copy field and returns the source register that defines it.
-    unsigned getVNInfoSourceReg(const VNInfo *VNI) const;
+    const LiveRange *getCachedRegUnit(unsigned Unit) const {
+      return RegUnitRanges[Unit];
+    }
 
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
-    virtual void releaseMemory();
+  private:
+    /// Compute live intervals for all virtual registers.
+    void computeVirtRegs();
 
-    /// runOnMachineFunction - pass entry point
-    virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction&);
-
-    /// print - Implement the dump method.
-    virtual void print(raw_ostream &O, const Module* = 0) const;
-
-    /// addIntervalsForSpills - Create new intervals for spilled defs / uses of
-    /// the given interval. FIXME: It also returns the weight of the spill slot
-    /// (if any is created) by reference. This is temporary.
-    std::vector<LiveInterval*>
-    addIntervalsForSpills(const LiveInterval& i,
-                          SmallVectorImpl<LiveInterval*> &SpillIs,
-                          const MachineLoopInfo *loopInfo, VirtRegMap& vrm);
-    
-    /// addIntervalsForSpillsFast - Quickly create new intervals for spilled
-    /// defs / uses without remat or splitting.
-    std::vector<LiveInterval*>
-    addIntervalsForSpillsFast(const LiveInterval &li,
-                              const MachineLoopInfo *loopInfo, VirtRegMap &vrm);
-
-    /// spillPhysRegAroundRegDefsUses - Spill the specified physical register
-    /// around all defs and uses of the specified interval. Return true if it
-    /// was able to cut its interval.
-    bool spillPhysRegAroundRegDefsUses(const LiveInterval &li,
-                                       unsigned PhysReg, VirtRegMap &vrm);
-
-    /// isReMaterializable - Returns true if every definition of MI of every
-    /// val# of the specified interval is re-materializable. Also returns true
-    /// by reference if all of the defs are load instructions.
-    bool isReMaterializable(const LiveInterval &li,
-                            SmallVectorImpl<LiveInterval*> &SpillIs,
-                            bool &isLoad);
-
-    /// isReMaterializable - Returns true if the definition MI of the specified
-    /// val# of the specified interval is re-materializable.
-    bool isReMaterializable(const LiveInterval &li, const VNInfo *ValNo,
-                            MachineInstr *MI);
-
-    /// getRepresentativeReg - Find the largest super register of the specified
-    /// physical register.
-    unsigned getRepresentativeReg(unsigned Reg) const;
-
-    /// getNumConflictsWithPhysReg - Return the number of uses and defs of the
-    /// specified interval that conflicts with the specified physical register.
-    unsigned getNumConflictsWithPhysReg(const LiveInterval &li,
-                                        unsigned PhysReg) const;
-
-    /// processImplicitDefs - Process IMPLICIT_DEF instructions. Add isUndef
-    /// marker to implicit_def defs and their uses.
-    void processImplicitDefs();
-
-    /// computeNumbering - Compute the index numbering.
-    void computeNumbering();
-
-    /// scaleNumbering - Rescale interval numbers to introduce gaps for new
-    /// instructions
-    void scaleNumbering(int factor);
-
-    /// intervalIsInOneMBB - Returns true if the specified interval is entirely
-    /// within a single basic block.
-    bool intervalIsInOneMBB(const LiveInterval &li) const;
-
-  private:      
-    /// computeIntervals - Compute live intervals.
-    void computeIntervals();
-
-    bool isProfitableToCoalesce(LiveInterval &DstInt, LiveInterval &SrcInt,
-                                SmallVector<MachineInstr*,16> &IdentCopies,
-                                SmallVector<MachineInstr*,16> &OtherCopies);
-
-    void performEarlyCoalescing();
-
-    /// handleRegisterDef - update intervals for a register def
-    /// (calls handlePhysicalRegisterDef and
-    /// handleVirtualRegisterDef)
-    void handleRegisterDef(MachineBasicBlock *MBB,
-                           MachineBasicBlock::iterator MI,
-                           LiveIndex MIIdx,
-                           MachineOperand& MO, unsigned MOIdx);
-
-    /// handleVirtualRegisterDef - update intervals for a virtual
-    /// register def
-    void handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *MBB,
-                                  MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                  LiveIndex MIIdx, MachineOperand& MO,
-                                  unsigned MOIdx,
-                                  LiveInterval& interval);
-
-    /// handlePhysicalRegisterDef - update intervals for a physical register
-    /// def.
-    void handlePhysicalRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
-                                   MachineBasicBlock::iterator mi,
-                                   LiveIndex MIIdx, MachineOperand& MO,
-                                   LiveInterval &interval,
-                                   MachineInstr *CopyMI);
-
-    /// handleLiveInRegister - Create interval for a livein register.
-    void handleLiveInRegister(MachineBasicBlock* mbb,
-                              LiveIndex MIIdx,
-                              LiveInterval &interval, bool isAlias = false);
-
-    /// getReMatImplicitUse - If the remat definition MI has one (for now, we
-    /// only allow one) virtual register operand, then its uses are implicitly
-    /// using the register. Returns the virtual register.
-    unsigned getReMatImplicitUse(const LiveInterval &li,
-                                 MachineInstr *MI) const;
-
-    /// isValNoAvailableAt - Return true if the val# of the specified interval
-    /// which reaches the given instruction also reaches the specified use
-    /// index.
-    bool isValNoAvailableAt(const LiveInterval &li, MachineInstr *MI,
-                            LiveIndex UseIdx) const;
-
-    /// isReMaterializable - Returns true if the definition MI of the specified
-    /// val# of the specified interval is re-materializable. Also returns true
-    /// by reference if the def is a load.
-    bool isReMaterializable(const LiveInterval &li, const VNInfo *ValNo,
-                            MachineInstr *MI,
-                            SmallVectorImpl<LiveInterval*> &SpillIs,
-                            bool &isLoad);
-
-    /// tryFoldMemoryOperand - Attempts to fold either a spill / restore from
-    /// slot / to reg or any rematerialized load into ith operand of specified
-    /// MI. If it is successul, MI is updated with the newly created MI and
-    /// returns true.
-    bool tryFoldMemoryOperand(MachineInstr* &MI, VirtRegMap &vrm,
-                              MachineInstr *DefMI, LiveIndex InstrIdx,
-                              SmallVector<unsigned, 2> &Ops,
-                              bool isSS, int FrameIndex, unsigned Reg);
-
-    /// canFoldMemoryOperand - Return true if the specified load / store
-    /// folding is possible.
-    bool canFoldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
-                              SmallVector<unsigned, 2> &Ops,
-                              bool ReMatLoadSS) const;
-
-    /// anyKillInMBBAfterIdx - Returns true if there is a kill of the specified
-    /// VNInfo that's after the specified index but is within the basic block.
-    bool anyKillInMBBAfterIdx(const LiveInterval &li, const VNInfo *VNI,
-                              MachineBasicBlock *MBB,
-                              LiveIndex Idx) const;
-
-    /// hasAllocatableSuperReg - Return true if the specified physical register
-    /// has any super register that's allocatable.
-    bool hasAllocatableSuperReg(unsigned Reg) const;
-
-    /// SRInfo - Spill / restore info.
-    struct SRInfo {
-      LiveIndex index;
-      unsigned vreg;
-      bool canFold;
-      SRInfo(LiveIndex i, unsigned vr, bool f)
-        : index(i), vreg(vr), canFold(f) {}
-    };
-
-    bool alsoFoldARestore(int Id, LiveIndex index, unsigned vr,
-                          BitVector &RestoreMBBs,
-                          DenseMap<unsigned,std::vector<SRInfo> >&RestoreIdxes);
-    void eraseRestoreInfo(int Id, LiveIndex index, unsigned vr,
-                          BitVector &RestoreMBBs,
-                          DenseMap<unsigned,std::vector<SRInfo> >&RestoreIdxes);
-
-    /// handleSpilledImpDefs - Remove IMPLICIT_DEF instructions which are being
-    /// spilled and create empty intervals for their uses.
-    void handleSpilledImpDefs(const LiveInterval &li, VirtRegMap &vrm,
-                              const TargetRegisterClass* rc,
-                              std::vector<LiveInterval*> &NewLIs);
-
-    /// rewriteImplicitOps - Rewrite implicit use operands of MI (i.e. uses of
-    /// interval on to-be re-materialized operands of MI) with new register.
-    void rewriteImplicitOps(const LiveInterval &li,
-                           MachineInstr *MI, unsigned NewVReg, VirtRegMap &vrm);
-
-    /// rewriteInstructionForSpills, rewriteInstructionsForSpills - Helper
-    /// functions for addIntervalsForSpills to rewrite uses / defs for the given
-    /// live range.
-    bool rewriteInstructionForSpills(const LiveInterval &li, const VNInfo *VNI,
-        bool TrySplit, LiveIndex index, LiveIndex end,
-        MachineInstr *MI, MachineInstr *OrigDefMI, MachineInstr *DefMI,
-        unsigned Slot, int LdSlot,
-        bool isLoad, bool isLoadSS, bool DefIsReMat, bool CanDelete,
-        VirtRegMap &vrm, const TargetRegisterClass* rc,
-        SmallVector<int, 4> &ReMatIds, const MachineLoopInfo *loopInfo,
-        unsigned &NewVReg, unsigned ImpUse, bool &HasDef, bool &HasUse,
-        DenseMap<unsigned,unsigned> &MBBVRegsMap,
-        std::vector<LiveInterval*> &NewLIs);
-    void rewriteInstructionsForSpills(const LiveInterval &li, bool TrySplit,
-        LiveInterval::Ranges::const_iterator &I,
-        MachineInstr *OrigDefMI, MachineInstr *DefMI, unsigned Slot, int LdSlot,
-        bool isLoad, bool isLoadSS, bool DefIsReMat, bool CanDelete,
-        VirtRegMap &vrm, const TargetRegisterClass* rc,
-        SmallVector<int, 4> &ReMatIds, const MachineLoopInfo *loopInfo,
-        BitVector &SpillMBBs,
-        DenseMap<unsigned,std::vector<SRInfo> > &SpillIdxes,
-        BitVector &RestoreMBBs,
-        DenseMap<unsigned,std::vector<SRInfo> > &RestoreIdxes,
-        DenseMap<unsigned,unsigned> &MBBVRegsMap,
-        std::vector<LiveInterval*> &NewLIs);
+    /// Compute RegMaskSlots and RegMaskBits.
+    void computeRegMasks();
 
     static LiveInterval* createInterval(unsigned Reg);
 
     void printInstrs(raw_ostream &O) const;
     void dumpInstrs() const;
+
+    void computeLiveInRegUnits();
+    void computeRegUnitRange(LiveRange&, unsigned Unit);
+    void computeVirtRegInterval(LiveInterval&);
+
+    class HMEditor;
   };
 } // End llvm namespace