Add a LiveRangeUpdater class.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveInterval.cpp
index 585e3a2dc24ff4e12d036ce0b97df0f78a1b33a3..a7978487a32504eb5d524ef5d624bbd4547cff89 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "RegisterCoalescer.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
-#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
-// CompEnd - Compare LiveRange ends.
-namespace {
-struct CompEnd {
-  bool operator()(SlotIndex A, const LiveRange &B) const {
-    return A < B.end;
-  }
-  bool operator()(const LiveRange &A, SlotIndex B) const {
-    return A.end < B;
-  }
-  bool operator()(const LiveRange &A, const LiveRange &B) const {
-    return A.end < B.end;
-  }
-};
-}
-
 LiveInterval::iterator LiveInterval::find(SlotIndex Pos) {
-  assert(Pos.isValid() && "Cannot search for an invalid index");
-  return std::upper_bound(begin(), end(), Pos, CompEnd());
+  // This algorithm is basically std::upper_bound.
+  // Unfortunately, std::upper_bound cannot be used with mixed types until we
+  // adopt C++0x. Many libraries can do it, but not all.
+  if (empty() || Pos >= endIndex())
+    return end();
+  iterator I = begin();
+  size_t Len = ranges.size();
+  do {
+    size_t Mid = Len >> 1;
+    if (Pos < I[Mid].end)
+      Len = Mid;
+    else
+      I += Mid + 1, Len -= Mid + 1;
+  } while (Len);
+  return I;
 }
 
-/// killedInRange - Return true if the interval has kills in [Start,End).
-bool LiveInterval::killedInRange(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
-  Ranges::const_iterator r =
-    std::lower_bound(ranges.begin(), ranges.end(), End);
-
-  // Now r points to the first interval with start >= End, or ranges.end().
-  if (r == ranges.begin())
-    return false;
-
-  --r;
-  // Now r points to the last interval with end <= End.
-  // r->end is the kill point.
-  return r->end >= Start && r->end < End;
+VNInfo *LiveInterval::createDeadDef(SlotIndex Def,
+                                    VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
+  assert(!Def.isDead() && "Cannot define a value at the dead slot");
+  iterator I = find(Def);
+  if (I == end()) {
+    VNInfo *VNI = getNextValue(Def, VNInfoAllocator);
+    ranges.push_back(LiveRange(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
+    return VNI;
+  }
+  if (SlotIndex::isSameInstr(Def, I->start)) {
+    assert(I->valno->def == I->start && "Inconsistent existing value def");
+
+    // It is possible to have both normal and early-clobber defs of the same
+    // register on an instruction. It doesn't make a lot of sense, but it is
+    // possible to specify in inline assembly.
+    //
+    // Just convert everything to early-clobber.
+    Def = std::min(Def, I->start);
+    if (Def != I->start)
+      I->start = I->valno->def = Def;
+    return I->valno;
+  }
+  assert(SlotIndex::isEarlierInstr(Def, I->start) && "Already live at def");
+  VNInfo *VNI = getNextValue(Def, VNInfoAllocator);
+  ranges.insert(I, LiveRange(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
+  return VNI;
 }
 
 // overlaps - Return true if the intersection of the two live intervals is
@@ -124,6 +136,48 @@ bool LiveInterval::overlapsFrom(const LiveInterval& other,
   return false;
 }
 
+bool LiveInterval::overlaps(const LiveInterval &Other,
+                            const CoalescerPair &CP,
+                            const SlotIndexes &Indexes) const {
+  assert(!empty() && "empty interval");
+  if (Other.empty())
+    return false;
+
+  // Use binary searches to find initial positions.
+  const_iterator I = find(Other.beginIndex());
+  const_iterator IE = end();
+  if (I == IE)
+    return false;
+  const_iterator J = Other.find(I->start);
+  const_iterator JE = Other.end();
+  if (J == JE)
+    return false;
+
+  for (;;) {
+    // J has just been advanced to satisfy:
+    assert(J->end >= I->start);
+    // Check for an overlap.
+    if (J->start < I->end) {
+      // I and J are overlapping. Find the later start.
+      SlotIndex Def = std::max(I->start, J->start);
+      // Allow the overlap if Def is a coalescable copy.
+      if (Def.isBlock() ||
+          !CP.isCoalescable(Indexes.getInstructionFromIndex(Def)))
+        return true;
+    }
+    // Advance the iterator that ends first to check for more overlaps.
+    if (J->end > I->end) {
+      std::swap(I, J);
+      std::swap(IE, JE);
+    }
+    // Advance J until J->end >= I->start.
+    do
+      if (++J == JE)
+        return false;
+    while (J->end < I->start);
+  }
+}
+
 /// overlaps - Return true if the live interval overlaps a range specified
 /// by [Start, End).
 bool LiveInterval::overlaps(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
@@ -142,7 +196,7 @@ void LiveInterval::markValNoForDeletion(VNInfo *ValNo) {
       valnos.pop_back();
     } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
   } else {
-    ValNo->setIsUnused(true);
+    ValNo->markUnused();
   }
 }
 
@@ -150,7 +204,6 @@ void LiveInterval::markValNoForDeletion(VNInfo *ValNo) {
 /// remaining unused values.
 void LiveInterval::RenumberValues(LiveIntervals &lis) {
   SmallPtrSet<VNInfo*, 8> Seen;
-  bool seenPHIDef = false;
   valnos.clear();
   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
     VNInfo *VNI = I->valno;
@@ -159,26 +212,6 @@ void LiveInterval::RenumberValues(LiveIntervals &lis) {
     assert(!VNI->isUnused() && "Unused valno used by live range");
     VNI->id = (unsigned)valnos.size();
     valnos.push_back(VNI);
-    VNI->setHasPHIKill(false);
-    if (VNI->isPHIDef())
-      seenPHIDef = true;
-  }
-
-  // Recompute phi kill flags.
-  if (!seenPHIDef)
-    return;
-  for (const_vni_iterator I = vni_begin(), E = vni_end(); I != E; ++I) {
-    VNInfo *VNI = *I;
-    if (!VNI->isPHIDef())
-      continue;
-    const MachineBasicBlock *PHIBB = lis.getMBBFromIndex(VNI->def);
-    assert(PHIBB && "No basic block for phi-def");
-    for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = PHIBB->pred_begin(),
-         PE = PHIBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
-      VNInfo *KVNI = getVNInfoAt(lis.getMBBEndIdx(*PI).getPrevSlot());
-      if (KVNI)
-        KVNI->setHasPHIKill(true);
-    }
   }
 }
 
@@ -199,16 +232,16 @@ void LiveInterval::extendIntervalEndTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewEnd) {
   // If NewEnd was in the middle of an interval, make sure to get its endpoint.
   I->end = std::max(NewEnd, prior(MergeTo)->end);
 
-  // Erase any dead ranges.
-  ranges.erase(llvm::next(I), MergeTo);
-
   // If the newly formed range now touches the range after it and if they have
   // the same value number, merge the two ranges into one range.
-  Ranges::iterator Next = llvm::next(I);
-  if (Next != ranges.end() && Next->start <= I->end && Next->valno == ValNo) {
-    I->end = Next->end;
-    ranges.erase(Next);
+  if (MergeTo != ranges.end() && MergeTo->start <= I->end &&
+      MergeTo->valno == ValNo) {
+    I->end = MergeTo->end;
+    ++MergeTo;
   }
+
+  // Erase any dead ranges.
+  ranges.erase(llvm::next(I), MergeTo);
 }
 
 
@@ -296,20 +329,20 @@ LiveInterval::addRangeFrom(LiveRange LR, iterator From) {
   return ranges.insert(it, LR);
 }
 
-/// extendInBlock - If this interval is live before UseIdx in the basic
-/// block that starts at StartIdx, extend it to be live at UseIdx and return
-/// the value. If there is no live range before UseIdx, return NULL.
-VNInfo *LiveInterval::extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex UseIdx) {
+/// 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 *LiveInterval::extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex Kill) {
   if (empty())
     return 0;
-  iterator I = std::upper_bound(begin(), end(), UseIdx);
+  iterator I = std::upper_bound(begin(), end(), Kill.getPrevSlot());
   if (I == begin())
     return 0;
   --I;
   if (I->end <= StartIdx)
     return 0;
-  if (I->end <= UseIdx)
-    extendIntervalEndTo(I, UseIdx.getNextSlot());
+  if (I->end < Kill)
+    extendIntervalEndTo(I, Kill);
   return I->valno;
 }
 
@@ -376,18 +409,6 @@ void LiveInterval::removeValNo(VNInfo *ValNo) {
   markValNoForDeletion(ValNo);
 }
 
-/// findDefinedVNInfo - Find the VNInfo defined by the specified
-/// index (register interval).
-VNInfo *LiveInterval::findDefinedVNInfoForRegInt(SlotIndex Idx) const {
-  for (LiveInterval::const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end();
-       i != e; ++i) {
-    if ((*i)->def == Idx)
-      return *i;
-  }
-
-  return 0;
-}
-
 /// 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.
@@ -396,6 +417,8 @@ void LiveInterval::join(LiveInterval &Other,
                         const int *RHSValNoAssignments,
                         SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
                         MachineRegisterInfo *MRI) {
+  verify();
+
   // Determine if any of our live range values are mapped.  This is uncommon, so
   // we want to avoid the interval scan if not.
   bool MustMapCurValNos = false;
@@ -404,37 +427,40 @@ void LiveInterval::join(LiveInterval &Other,
   for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i) {
     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[i];
     if (i != LHSValID ||
-        (NewVNInfo[LHSValID] && NewVNInfo[LHSValID] != getValNumInfo(i)))
+        (NewVNInfo[LHSValID] && NewVNInfo[LHSValID] != getValNumInfo(i))) {
       MustMapCurValNos = true;
+      break;
+    }
   }
 
   // If we have to apply a mapping to our base interval assignment, rewrite it
   // now.
-  if (MustMapCurValNos) {
+  if (MustMapCurValNos && !empty()) {
     // Map the first live range.
+
     iterator OutIt = begin();
     OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[OutIt->valno->id]];
-    ++OutIt;
-    for (iterator I = OutIt, E = end(); I != E; ++I) {
-      OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[I->valno->id]];
+    for (iterator I = llvm::next(OutIt), E = end(); I != E; ++I) {
+      VNInfo* nextValNo = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[I->valno->id]];
+      assert(nextValNo != 0 && "Huh?");
 
       // If this live range has the same value # as its immediate predecessor,
       // and if they are neighbors, remove one LiveRange.  This happens when we
-      // have [0,3:0)[4,7:1) and map 0/1 onto the same value #.
-      if (OutIt->valno == (OutIt-1)->valno && (OutIt-1)->end == OutIt->start) {
-        (OutIt-1)->end = OutIt->end;
+      // have [0,4:0)[4,7:1) and map 0/1 onto the same value #.
+      if (OutIt->valno == nextValNo && OutIt->end == I->start) {
+        OutIt->end = I->end;
       } else {
-        if (I != OutIt) {
+        // Didn't merge. Move OutIt to the next interval,
+        ++OutIt;
+        OutIt->valno = nextValNo;
+        if (OutIt != I) {
           OutIt->start = I->start;
           OutIt->end = I->end;
         }
-
-        // Didn't merge, on to the next one.
-        ++OutIt;
       }
     }
-
     // If we merge some live ranges, chop off the end.
+    ++OutIt;
     ranges.erase(OutIt, end());
   }
 
@@ -460,16 +486,148 @@ void LiveInterval::join(LiveInterval &Other,
     valnos.resize(NumNewVals);  // shrinkify
 
   // Okay, now insert the RHS live ranges into the LHS.
-  iterator InsertPos = begin();
   unsigned RangeNo = 0;
   for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I, ++RangeNo) {
     // Map the valno in the other live range to the current live range.
     I->valno = NewVNInfo[OtherAssignments[RangeNo]];
     assert(I->valno && "Adding a dead range?");
-    InsertPos = addRangeFrom(*I, InsertPos);
+  }
+  mergeIntervalRanges(Other);
+
+  verify();
+}
+
+/// \brief Helper function for merging in another LiveInterval's ranges.
+///
+/// This is a helper routine implementing an efficient merge of another
+/// LiveIntervals ranges into the current interval.
+///
+/// \param LHSValNo If non-NULL, set as the new value number for every range
+///                 from RHS which is merged into the LHS.
+/// \param RHSValNo If non-NULL, then only ranges in RHS whose original value
+///                 number maches this value number will be merged into LHS.
+void LiveInterval::mergeIntervalRanges(const LiveInterval &RHS,
+                                       VNInfo *LHSValNo,
+                                       const VNInfo *RHSValNo) {
+  if (RHS.empty())
+    return;
+
+  // Ensure we're starting with a valid range. Note that we don't verify RHS
+  // because it may have had its value numbers adjusted in preparation for
+  // merging.
+  verify();
+
+  // The strategy for merging these efficiently is as follows:
+  //
+  // 1) Find the beginning of the impacted ranges in the LHS.
+  // 2) Create a new, merged sub-squence of ranges merging from the position in
+  //    #1 until either LHS or RHS is exhausted. Any part of LHS between RHS
+  //    entries being merged will be copied into this new range.
+  // 3) Replace the relevant section in LHS with these newly merged ranges.
+  // 4) Append any remaning ranges from RHS if LHS is exhausted in #2.
+  //
+  // We don't follow the typical in-place merge strategy for sorted ranges of
+  // appending the new ranges to the back and then using std::inplace_merge
+  // because one step of the merge can both mutate the original elements and
+  // remove elements from the original. Essentially, because the merge includes
+  // collapsing overlapping ranges, a more complex approach is required.
+
+  // We do an initial binary search to optimize for a common pattern: a large
+  // LHS, and a very small RHS.
+  const_iterator RI = RHS.begin(), RE = RHS.end();
+  iterator LE = end(), LI = std::upper_bound(begin(), LE, *RI);
+
+  // Merge into NewRanges until one of the ranges is exhausted.
+  SmallVector<LiveRange, 4> NewRanges;
+
+  // Keep track of where to begin the replacement.
+  iterator ReplaceI = LI;
+
+  // If there are preceding ranges in the LHS, put the last one into NewRanges
+  // so we can optionally extend it. Adjust the replacement point accordingly.
+  if (LI != begin()) {
+    ReplaceI = llvm::prior(LI);
+    NewRanges.push_back(*ReplaceI);
+  }
+
+  // Now loop over the mergable portions of both LHS and RHS, merging into
+  // NewRanges.
+  while (LI != LE && RI != RE) {
+    // Skip incoming ranges with the wrong value.
+    if (RHSValNo && RI->valno != RHSValNo) {
+      ++RI;
+      continue;
+    }
+
+    // Select the first range. We pick the earliest start point, and then the
+    // largest range.
+    LiveRange R = *LI;
+    if (*RI < R) {
+      R = *RI;
+      ++RI;
+      if (LHSValNo)
+        R.valno = LHSValNo;
+    } else {
+      ++LI;
+    }
+
+    if (NewRanges.empty()) {
+      NewRanges.push_back(R);
+      continue;
+    }
+
+    LiveRange &LastR = NewRanges.back();
+    if (R.valno == LastR.valno) {
+      // Try to merge this range into the last one.
+      if (R.start <= LastR.end) {
+        LastR.end = std::max(LastR.end, R.end);
+        continue;
+      }
+    } else {
+      // We can't merge ranges across a value number.
+      assert(R.start >= LastR.end &&
+             "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's");
+    }
+
+    // If all else fails, just append the range.
+    NewRanges.push_back(R);
+  }
+  assert(RI == RE || LI == LE);
+
+  // Check for being able to merge into the trailing sequence of ranges on the LHS.
+  if (!NewRanges.empty())
+    for (; LI != LE && (LI->valno == NewRanges.back().valno &&
+                        LI->start <= NewRanges.back().end);
+         ++LI)
+      NewRanges.back().end = std::max(NewRanges.back().end, LI->end);
+
+  // Replace the ranges in the LHS with the newly merged ones. It would be
+  // really nice if there were a move-supporting 'replace' directly in
+  // SmallVector, but as there is not, we pay the price of copies to avoid
+  // wasted memory allocations.
+  SmallVectorImpl<LiveRange>::iterator NRI = NewRanges.begin(),
+                                       NRE = NewRanges.end();
+  for (; ReplaceI != LI && NRI != NRE; ++ReplaceI, ++NRI)
+    *ReplaceI = *NRI;
+  if (NRI == NRE)
+    ranges.erase(ReplaceI, LI);
+  else
+    ranges.insert(LI, NRI, NRE);
+
+  // And finally insert any trailing end of RHS (if we have one).
+  for (; RI != RE; ++RI) {
+    LiveRange R = *RI;
+    if (LHSValNo)
+      R.valno = LHSValNo;
+    if (!ranges.empty() &&
+        ranges.back().valno == R.valno && R.start <= ranges.back().end)
+      ranges.back().end = std::max(ranges.back().end, R.end);
+    else
+      ranges.push_back(R);
   }
 
-  ComputeJoinedWeight(Other);
+  // Ensure we finished with a valid new sequence of ranges.
+  verify();
 }
 
 /// MergeRangesInAsValue - Merge all of the intervals in RHS into this live
@@ -478,79 +636,20 @@ void LiveInterval::join(LiveInterval &Other,
 /// the overlapping LiveRanges have the specified value number.
 void LiveInterval::MergeRangesInAsValue(const LiveInterval &RHS,
                                         VNInfo *LHSValNo) {
-  // TODO: Make this more efficient.
-  iterator InsertPos = begin();
-  for (const_iterator I = RHS.begin(), E = RHS.end(); I != E; ++I) {
-    // Map the valno in the other live range to the current live range.
-    LiveRange Tmp = *I;
-    Tmp.valno = LHSValNo;
-    InsertPos = addRangeFrom(Tmp, InsertPos);
-  }
+  mergeIntervalRanges(RHS, LHSValNo);
 }
 
-
 /// 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
 /// current interval, it will replace the value numbers of the overlaped
 /// live ranges with the specified value number.
-void LiveInterval::MergeValueInAsValue(
-                                    const LiveInterval &RHS,
-                                    const VNInfo *RHSValNo, VNInfo *LHSValNo) {
-  SmallVector<VNInfo*, 4> ReplacedValNos;
-  iterator IP = begin();
-  for (const_iterator I = RHS.begin(), E = RHS.end(); I != E; ++I) {
-    assert(I->valno == RHS.getValNumInfo(I->valno->id) && "Bad VNInfo");
-    if (I->valno != RHSValNo)
-      continue;
-    SlotIndex Start = I->start, End = I->end;
-    IP = std::upper_bound(IP, end(), Start);
-    // If the start of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
-    if (IP != begin() && IP[-1].end > Start) {
-      if (IP[-1].valno != LHSValNo) {
-        ReplacedValNos.push_back(IP[-1].valno);
-        IP[-1].valno = LHSValNo; // Update val#.
-      }
-      Start = IP[-1].end;
-      // Trimmed away the whole range?
-      if (Start >= End) continue;
-    }
-    // If the end of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
-    if (IP != end() && End > IP->start) {
-      if (IP->valno != LHSValNo) {
-        ReplacedValNos.push_back(IP->valno);
-        IP->valno = LHSValNo;  // Update val#.
-      }
-      End = IP->start;
-      // If this trimmed away the whole range, ignore it.
-      if (Start == End) continue;
-    }
-
-    // Map the valno in the other live range to the current live range.
-    IP = addRangeFrom(LiveRange(Start, End, LHSValNo), IP);
-  }
-
-
-  SmallSet<VNInfo*, 4> Seen;
-  for (unsigned i = 0, e = ReplacedValNos.size(); i != e; ++i) {
-    VNInfo *V1 = ReplacedValNos[i];
-    if (Seen.insert(V1)) {
-      bool isDead = true;
-      for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
-        if (I->valno == V1) {
-          isDead = false;
-          break;
-        }
-      if (isDead) {
-        // Now that V1 is dead, remove it.
-        markValNoForDeletion(V1);
-      }
-    }
-  }
+void LiveInterval::MergeValueInAsValue(const LiveInterval &RHS,
+                                       const VNInfo *RHSValNo,
+                                       VNInfo *LHSValNo) {
+  mergeIntervalRanges(RHS, LHSValNo, RHSValNo);
 }
 
-
-
 /// 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
@@ -604,34 +703,12 @@ VNInfo* LiveInterval::MergeValueNumberInto(VNInfo *V1, VNInfo *V2) {
     }
   }
 
-  // Merge the relevant flags.
-  V2->mergeFlags(V1);
-
   // Now that V1 is dead, remove it.
   markValNoForDeletion(V1);
 
   return V2;
 }
 
-void LiveInterval::Copy(const LiveInterval &RHS,
-                        MachineRegisterInfo *MRI,
-                        VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
-  ranges.clear();
-  valnos.clear();
-  std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(RHS.reg);
-  MRI->setRegAllocationHint(reg, Hint.first, Hint.second);
-
-  weight = RHS.weight;
-  for (unsigned i = 0, e = RHS.getNumValNums(); i != e; ++i) {
-    const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(i);
-    createValueCopy(VNI, VNInfoAllocator);
-  }
-  for (unsigned i = 0, e = RHS.ranges.size(); i != e; ++i) {
-    const LiveRange &LR = RHS.ranges[i];
-    addRange(LiveRange(LR.start, LR.end, getValNumInfo(LR.valno->id)));
-  }
-}
-
 unsigned LiveInterval::getSize() const {
   unsigned Sum = 0;
   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
@@ -639,46 +716,20 @@ unsigned LiveInterval::getSize() const {
   return Sum;
 }
 
-/// ComputeJoinedWeight - Set the weight of a live interval Joined
-/// after Other has been merged into it.
-void LiveInterval::ComputeJoinedWeight(const LiveInterval &Other) {
-  // If either of these intervals was spilled, the weight is the
-  // weight of the non-spilled interval.  This can only happen with
-  // iterative coalescers.
-
-  if (Other.weight != HUGE_VALF) {
-    weight += Other.weight;
-  }
-  else if (weight == HUGE_VALF &&
-      !TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg)) {
-    // Remove this assert if you have an iterative coalescer
-    assert(0 && "Joining to spilled interval");
-    weight = Other.weight;
-  }
-  else {
-    // Otherwise the weight stays the same
-    // Remove this assert if you have an iterative coalescer
-    assert(0 && "Joining from spilled interval");
-  }
-}
-
 raw_ostream& llvm::operator<<(raw_ostream& os, const LiveRange &LR) {
   return os << '[' << LR.start << ',' << LR.end << ':' << LR.valno->id << ")";
 }
 
+#if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 void LiveRange::dump() const {
   dbgs() << *this << "\n";
 }
+#endif
 
-void LiveInterval::print(raw_ostream &OS, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
-  OS << PrintReg(reg, TRI);
-  if (weight != 0)
-    OS << ',' << weight;
-
+void LiveInterval::print(raw_ostream &OS) const {
   if (empty())
-    OS << " EMPTY";
+    OS << "EMPTY";
   else {
-    OS << " = ";
     for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = ranges.begin(),
            E = ranges.end(); I != E; ++I) {
       OS << *I;
@@ -700,29 +751,244 @@ void LiveInterval::print(raw_ostream &OS, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
       } else {
         OS << vni->def;
         if (vni->isPHIDef())
-          OS << "-phidef";
-        if (vni->hasPHIKill())
-          OS << "-phikill";
-        if (vni->hasRedefByEC())
-          OS << "-ec";
+          OS << "-phi";
       }
     }
   }
 }
 
+#if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 void LiveInterval::dump() const {
   dbgs() << *this << "\n";
 }
+#endif
+
+#ifndef NDEBUG
+void LiveInterval::verify() const {
+  for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
+    assert(I->start.isValid());
+    assert(I->end.isValid());
+    assert(I->start < I->end);
+    assert(I->valno != 0);
+    assert(I->valno == valnos[I->valno->id]);
+    if (llvm::next(I) != E) {
+      assert(I->end <= llvm::next(I)->start);
+      if (I->end == llvm::next(I)->start)
+        assert(I->valno != llvm::next(I)->valno);
+    }
+  }
+}
+#endif
 
 
 void LiveRange::print(raw_ostream &os) const {
   os << *this;
 }
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                           LiveRangeUpdater class
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// The LiveRangeUpdater class always maintains these invariants:
+//
+// - When LastStart is invalid, Spills is empty and the iterators are invalid.
+//   This is the initial state, and the state created by flush().
+//   In this state, isDirty() returns false.
+//
+// Otherwise, segments are kept in three separate areas:
+//
+// 1. [begin; WriteI) at the front of LI.
+// 2. [ReadI; end) at the back of LI.
+// 3. Spills.
+//
+// - LI.begin() <= WriteI <= ReadI <= LI.end().
+// - Segments in all three areas are fully ordered and coalesced.
+// - Segments in area 1 precede and can't coalesce with segments in area 2.
+// - Segments in Spills precede and can't coalesce with segments in area 2.
+// - No coalescing is possible between segments in Spills and segments in area
+//   1, and there are no overlapping segments.
+//
+// The segments in Spills are not ordered with respect to the segments in area
+// 1. They need to be merged.
+//
+// When they exist, Spills.back().start <= LastStart,
+//                 and WriteI[-1].start <= LastStart.
+
+void LiveRangeUpdater::print(raw_ostream &OS) const {
+  if (!isDirty()) {
+    if (LI)
+      OS << "Clean " << PrintReg(LI->reg) << " updater: " << *LI << '\n';
+    else
+      OS << "Null updater.\n";
+    return;
+  }
+  assert(LI && "Can't have null LI in dirty updater.");
+  OS << PrintReg(LI->reg) << " updater with gap = " << (ReadI - WriteI)
+     << ", last start = " << LastStart
+     << ":\n  Area 1:";
+  for (LiveInterval::const_iterator I = LI->begin(); I != WriteI; ++I)
+    OS << ' ' << *I;
+  OS << "\n  Spills:";
+  for (unsigned I = 0, E = Spills.size(); I != E; ++I)
+    OS << ' ' << Spills[I];
+  OS << "\n  Area 2:";
+  for (LiveInterval::const_iterator I = ReadI, E = LI->end(); I != E; ++I)
+    OS << ' ' << *I;
+  OS << '\n';
+}
+
+void LiveRangeUpdater::dump() const
+{
+  print(errs());
+}
+
+// Determine if A and B should be coalesced.
+static inline bool coalescable(const LiveRange &A, const LiveRange &B) {
+  assert(A.start <= B.start && "Unordered live ranges.");
+  if (A.end == B.start)
+    return A.valno == B.valno;
+  if (A.end < B.start)
+    return false;
+  assert(A.valno == B.valno && "Cannot overlap different values");
+  return true;
+}
+
+void LiveRangeUpdater::add(LiveRange Seg) {
+  assert(LI && "Cannot add to a null destination");
+
+  // Flush the state if Start moves backwards.
+  if (!LastStart.isValid() || LastStart > Seg.start) {
+    if (isDirty())
+      flush();
+    // This brings us to an uninitialized state. Reinitialize.
+    assert(Spills.empty() && "Leftover spilled segments");
+    WriteI = ReadI = LI->begin();
+  }
+
+  // Remember start for next time.
+  LastStart = Seg.start;
+
+  // Advance ReadI until it ends after Seg.start.
+  LiveInterval::iterator E = LI->end();
+  if (ReadI != E && ReadI->end <= Seg.start) {
+    // First try to close the gap between WriteI and ReadI with spills.
+    if (ReadI != WriteI)
+      mergeSpills();
+    // Then advance ReadI.
+    if (ReadI == WriteI)
+      ReadI = WriteI = LI->find(Seg.start);
+    else
+      while (ReadI != E && ReadI->end <= Seg.start)
+        *WriteI++ = *ReadI++;
+  }
+
+  assert(ReadI == E || ReadI->end > Seg.start);
+
+  // Check if the ReadI segment begins early.
+  if (ReadI != E && ReadI->start <= Seg.start) {
+    assert(ReadI->valno == Seg.valno && "Cannot overlap different values");
+    // Bail if Seg is completely contained in ReadI.
+    if (ReadI->end >= Seg.end)
+      return;
+    // Coalesce into Seg.
+    Seg.start = ReadI->start;
+    ++ReadI;
+  }
+
+  // Coalesce as much as possible from ReadI into Seg.
+  while (ReadI != E && coalescable(Seg, *ReadI)) {
+    Seg.end = std::max(Seg.end, ReadI->end);
+    ++ReadI;
+  }
+
+  // Try coalescing Spills.back() into Seg.
+  if (!Spills.empty() && coalescable(Spills.back(), Seg)) {
+    Seg.start = Spills.back().start;
+    Seg.end = std::max(Spills.back().end, Seg.end);
+    Spills.pop_back();
+  }
+
+  // Try coalescing Seg into WriteI[-1].
+  if (WriteI != LI->begin() && coalescable(WriteI[-1], Seg)) {
+    WriteI[-1].end = std::max(WriteI[-1].end, Seg.end);
+    return;
+  }
+
+  // Seg doesn't coalesce with anything, and needs to be inserted somewhere.
+  if (WriteI != ReadI) {
+    *WriteI++ = Seg;
+    return;
+  }
+
+  // Finally, append to LI or Spills.
+  if (WriteI == E) {
+    LI->ranges.push_back(Seg);
+    WriteI = ReadI = LI->ranges.end();
+  } else
+    Spills.push_back(Seg);
+}
+
+// Merge as many spilled segments as possible into the gap between WriteI
+// and ReadI. Advance WriteI to reflect the inserted instructions.
+void LiveRangeUpdater::mergeSpills() {
+  // Perform a backwards merge of Spills and [SpillI;WriteI).
+  size_t GapSize = ReadI - WriteI;
+  size_t NumMoved = std::min(Spills.size(), GapSize);
+  LiveInterval::iterator Src = WriteI;
+  LiveInterval::iterator Dst = Src + NumMoved;
+  LiveInterval::iterator SpillSrc = Spills.end();
+  LiveInterval::iterator B = LI->begin();
+
+  // This is the new WriteI position after merging spills.
+  WriteI = Dst;
+
+  // Now merge Src and Spills backwards.
+  while (Src != Dst) {
+    if (Src != B && Src[-1].start > SpillSrc[-1].start)
+      *--Dst = *--Src;
+    else
+      *--Dst = *--SpillSrc;
+  }
+  assert(NumMoved == size_t(Spills.end() - SpillSrc));
+  Spills.erase(SpillSrc, Spills.end());
+}
+
+void LiveRangeUpdater::flush() {
+  if (!isDirty())
+    return;
+  // Clear the dirty state.
+  LastStart = SlotIndex();
+
+  assert(LI && "Cannot add to a null destination");
+
+  // Nothing to merge?
+  if (Spills.empty()) {
+    LI->ranges.erase(WriteI, ReadI);
+    LI->verify();
+    return;
+  }
+
+  // Resize the WriteI - ReadI gap to match Spills.
+  size_t GapSize = ReadI - WriteI;
+  if (GapSize < Spills.size()) {
+    // The gap is too small. Make some room.
+    size_t WritePos = WriteI - LI->begin();
+    LI->ranges.insert(ReadI, Spills.size() - GapSize, LiveRange());
+    // This also invalidated ReadI, but it is recomputed below.
+    WriteI = LI->ranges.begin() + WritePos;
+  } else {
+    // Shrink the gap if necessary.
+    LI->ranges.erase(WriteI + Spills.size(), ReadI);
+  }
+  ReadI = WriteI + Spills.size();
+  mergeSpills();
+  LI->verify();
+}
+
 unsigned ConnectedVNInfoEqClasses::Classify(const LiveInterval *LI) {
   // Create initial equivalence classes.
-  eqClass_.clear();
-  eqClass_.grow(LI->getNumValNums());
+  EqClass.clear();
+  EqClass.grow(LI->getNumValNums());
 
   const VNInfo *used = 0, *unused = 0;
 
@@ -733,48 +999,64 @@ unsigned ConnectedVNInfoEqClasses::Classify(const LiveInterval *LI) {
     // Group all unused values into one class.
     if (VNI->isUnused()) {
       if (unused)
-        eqClass_.join(unused->id, VNI->id);
+        EqClass.join(unused->id, VNI->id);
       unused = VNI;
       continue;
     }
     used = VNI;
     if (VNI->isPHIDef()) {
-      const MachineBasicBlock *MBB = lis_.getMBBFromIndex(VNI->def);
+      const MachineBasicBlock *MBB = LIS.getMBBFromIndex(VNI->def);
       assert(MBB && "Phi-def has no defining MBB");
       // Connect to values live out of predecessors.
       for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
            PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI)
-        if (const VNInfo *PVNI =
-              LI->getVNInfoAt(lis_.getMBBEndIdx(*PI).getPrevSlot()))
-          eqClass_.join(VNI->id, PVNI->id);
+        if (const VNInfo *PVNI = LI->getVNInfoBefore(LIS.getMBBEndIdx(*PI)))
+          EqClass.join(VNI->id, PVNI->id);
     } else {
       // Normal value defined by an instruction. Check for two-addr redef.
       // FIXME: This could be coincidental. Should we really check for a tied
       // operand constraint?
       // Note that VNI->def may be a use slot for an early clobber def.
-      if (const VNInfo *UVNI = LI->getVNInfoAt(VNI->def.getPrevSlot()))
-        eqClass_.join(VNI->id, UVNI->id);
+      if (const VNInfo *UVNI = LI->getVNInfoBefore(VNI->def))
+        EqClass.join(VNI->id, UVNI->id);
     }
   }
 
   // Lump all the unused values in with the last used value.
   if (used && unused)
-    eqClass_.join(used->id, unused->id);
+    EqClass.join(used->id, unused->id);
 
-  eqClass_.compress();
-  return eqClass_.getNumClasses();
+  EqClass.compress();
+  return EqClass.getNumClasses();
 }
 
-void ConnectedVNInfoEqClasses::Distribute(LiveInterval *LIV[]) {
+void ConnectedVNInfoEqClasses::Distribute(LiveInterval *LIV[],
+                                          MachineRegisterInfo &MRI) {
   assert(LIV[0] && "LIV[0] must be set");
   LiveInterval &LI = *LIV[0];
 
-  // First move runs to new intervals.
+  // Rewrite instructions.
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = MRI.reg_begin(LI.reg),
+       RE = MRI.reg_end(); RI != RE;) {
+    MachineOperand &MO = RI.getOperand();
+    MachineInstr *MI = MO.getParent();
+    ++RI;
+    // DBG_VALUE instructions should have been eliminated earlier.
+    LiveRangeQuery LRQ(LI, LIS.getInstructionIndex(MI));
+    const VNInfo *VNI = MO.readsReg() ? LRQ.valueIn() : LRQ.valueDefined();
+    // In the case of an <undef> use that isn't tied to any def, VNI will be
+    // NULL. If the use is tied to a def, VNI will be the defined value.
+    if (!VNI)
+      continue;
+    MO.setReg(LIV[getEqClass(VNI)]->reg);
+  }
+
+  // Move runs to new intervals.
   LiveInterval::iterator J = LI.begin(), E = LI.end();
-  while (J != E && eqClass_[J->valno->id] == 0)
+  while (J != E && EqClass[J->valno->id] == 0)
     ++J;
   for (LiveInterval::iterator I = J; I != E; ++I) {
-    if (unsigned eq = eqClass_[I->valno->id]) {
+    if (unsigned eq = EqClass[I->valno->id]) {
       assert((LIV[eq]->empty() || LIV[eq]->expiredAt(I->start)) &&
              "New intervals should be empty");
       LIV[eq]->ranges.push_back(*I);
@@ -785,11 +1067,11 @@ void ConnectedVNInfoEqClasses::Distribute(LiveInterval *LIV[]) {
 
   // Transfer VNInfos to their new owners and renumber them.
   unsigned j = 0, e = LI.getNumValNums();
-  while (j != e && eqClass_[j] == 0)
+  while (j != e && EqClass[j] == 0)
     ++j;
   for (unsigned i = j; i != e; ++i) {
     VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(i);
-    if (unsigned eq = eqClass_[i]) {
+    if (unsigned eq = EqClass[i]) {
       VNI->id = LIV[eq]->getNumValNums();
       LIV[eq]->valnos.push_back(VNI);
     } else {