move target-independent opcodes out of TargetInstrInfo
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / PHIElimination.cpp
index 6790b3f7b033e4a3cf3bfe0eeb523728da09d56e..b740c68f5969f170a238dfef0a571861507456d1 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#define DEBUG_TYPE "phielim"
+#include "PHIElimination.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
-#include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include <algorithm>
+#include <map>
 using namespace llvm;
 
-namespace {
-  struct PNE : public MachineFunctionPass {
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
-      bool Changed = false;
+STATISTIC(NumAtomic, "Number of atomic phis lowered");
+STATISTIC(NumSplits, "Number of critical edges split on demand");
+STATISTIC(NumReused, "Number of reused lowered phis");
 
-      // Eliminate PHI instructions by inserting copies into predecessor blocks.
-      //
-      for (MachineFunction::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
-       Changed |= EliminatePHINodes(Fn, *I);
+char PHIElimination::ID = 0;
+static RegisterPass<PHIElimination>
+X("phi-node-elimination", "Eliminate PHI nodes for register allocation");
 
-      //std::cerr << "AFTER PHI NODE ELIM:\n";
-      //Fn.dump();
-      return Changed;
-    }
+const PassInfo *const llvm::PHIEliminationID = &X;
 
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AU.addPreserved<LiveVariables>();
-      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
-    }
+void llvm::PHIElimination::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+  AU.addPreserved<LiveVariables>();
+  AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
+  // rdar://7401784 This would be nice:
+  // AU.addPreservedID(MachineLoopInfoID);
+  MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
+}
 
-  private:
-    /// EliminatePHINodes - Eliminate phi nodes by inserting copy instructions
-    /// in predecessor basic blocks.
-    ///
-    bool EliminatePHINodes(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB);
-  };
+bool llvm::PHIElimination::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
+  MRI = &Fn.getRegInfo();
 
-  RegisterPass<PNE> X("phi-node-elimination",
-                     "Eliminate PHI nodes for register allocation");
-}
+  PHIDefs.clear();
+  PHIKills.clear();
+  bool Changed = false;
 
+  // Split critical edges to help the coalescer
+  if (LiveVariables *LV = getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>())
+    for (MachineFunction::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
+      Changed |= SplitPHIEdges(Fn, *I, *LV);
 
-const PassInfo *llvm::PHIEliminationID = X.getPassInfo();
+  // Populate VRegPHIUseCount
+  analyzePHINodes(Fn);
+
+  // Eliminate PHI instructions by inserting copies into predecessor blocks.
+  for (MachineFunction::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
+    Changed |= EliminatePHINodes(Fn, *I);
+
+  // Remove dead IMPLICIT_DEF instructions.
+  for (SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>::iterator I = ImpDefs.begin(),
+         E = ImpDefs.end(); I != E; ++I) {
+    MachineInstr *DefMI = *I;
+    unsigned DefReg = DefMI->getOperand(0).getReg();
+    if (MRI->use_empty(DefReg))
+      DefMI->eraseFromParent();
+  }
+
+  // Clean up the lowered PHI instructions.
+  for (LoweredPHIMap::iterator I = LoweredPHIs.begin(), E = LoweredPHIs.end();
+       I != E; ++I)
+    Fn.DeleteMachineInstr(I->first);
+
+  LoweredPHIs.clear();
+  ImpDefs.clear();
+  VRegPHIUseCount.clear();
+  return Changed;
+}
 
 /// EliminatePHINodes - Eliminate phi nodes by inserting copy instructions in
 /// predecessor basic blocks.
 ///
-bool PNE::EliminatePHINodes(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB) {
-  if (MBB.empty() || MBB.front().getOpcode() != TargetInstrInfo::PHI)
-    return false;   // Quick exit for normal case...
-
-  LiveVariables *LV = getAnalysisToUpdate<LiveVariables>();
-  const TargetInstrInfo &MII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
-  const MRegisterInfo *RegInfo = MF.getTarget().getRegisterInfo();
-
-  // VRegPHIUseCount - Keep track of the number of times each virtual register
-  // is used by PHI nodes in successors of this block.
-  DenseMap<unsigned, VirtReg2IndexFunctor> VRegPHIUseCount;
-  VRegPHIUseCount.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
-
-  unsigned BBIsSuccOfPreds = 0;  // Number of times MBB is a succ of preds
-  for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB.pred_begin(),
-         E = MBB.pred_end(); PI != E; ++PI)
-    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = (*PI)->succ_begin(),
-           E = (*PI)->succ_end(); SI != E; ++SI) {
-    BBIsSuccOfPreds += *SI == &MBB;
-    for (MachineBasicBlock::iterator BBI = (*SI)->begin(); BBI !=(*SI)->end() &&
-           BBI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI; ++BBI)
-      for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2)
-        VRegPHIUseCount[BBI->getOperand(i).getReg()]++;
-  }
+bool llvm::PHIElimination::EliminatePHINodes(MachineFunction &MF,
+                                             MachineBasicBlock &MBB) {
+  if (MBB.empty() || !MBB.front().isPHI())
+    return false;   // Quick exit for basic blocks without PHIs.
 
   // Get an iterator to the first instruction after the last PHI node (this may
-  // also be the end of the basic block).  While we are scanning the PHIs,
-  // populate the VRegPHIUseCount map.
-  MachineBasicBlock::iterator AfterPHIsIt = MBB.begin();
-  while (AfterPHIsIt != MBB.end() &&
-         AfterPHIsIt->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI)
-    ++AfterPHIsIt;    // Skip over all of the PHI nodes...
+  // also be the end of the basic block).
+  MachineBasicBlock::iterator AfterPHIsIt = SkipPHIsAndLabels(MBB, MBB.begin());
 
-  while (MBB.front().getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI) {
-    // Unlink the PHI node from the basic block, but don't delete the PHI yet.
-    MachineInstr *MPhi = MBB.remove(MBB.begin());
+  while (MBB.front().isPHI())
+    LowerAtomicPHINode(MBB, AfterPHIsIt);
 
-    assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(MPhi->getOperand(0).getReg()) &&
-           "PHI node doesn't write virt reg?");
+  return true;
+}
+
+/// isSourceDefinedByImplicitDef - Return true if all sources of the phi node
+/// are implicit_def's.
+static bool isSourceDefinedByImplicitDef(const MachineInstr *MPhi,
+                                         const MachineRegisterInfo *MRI) {
+  for (unsigned i = 1; i != MPhi->getNumOperands(); i += 2) {
+    unsigned SrcReg = MPhi->getOperand(i).getReg();
+    const MachineInstr *DefMI = MRI->getVRegDef(SrcReg);
+    if (!DefMI || !DefMI->isImplicitDef())
+      return false;
+  }
+  return true;
+}
+
+// FindCopyInsertPoint - Find a safe place in MBB to insert a copy from SrcReg
+// when following the CFG edge to SuccMBB. This needs to be after any def of
+// SrcReg, but before any subsequent point where control flow might jump out of
+// the basic block.
+MachineBasicBlock::iterator
+llvm::PHIElimination::FindCopyInsertPoint(MachineBasicBlock &MBB,
+                                          MachineBasicBlock &SuccMBB,
+                                          unsigned SrcReg) {
+  // Handle the trivial case trivially.
+  if (MBB.empty())
+    return MBB.begin();
+
+  // Usually, we just want to insert the copy before the first terminator
+  // instruction. However, for the edge going to a landing pad, we must insert
+  // the copy before the call/invoke instruction.
+  if (!SuccMBB.isLandingPad())
+    return MBB.getFirstTerminator();
+
+  // Discover any defs/uses in this basic block.
+  SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> DefUsesInMBB;
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = MRI->reg_begin(SrcReg),
+         RE = MRI->reg_end(); RI != RE; ++RI) {
+    MachineInstr *DefUseMI = &*RI;
+    if (DefUseMI->getParent() == &MBB)
+      DefUsesInMBB.insert(DefUseMI);
+  }
 
-    unsigned DestReg = MPhi->getOperand(0).getReg();
+  MachineBasicBlock::iterator InsertPoint;
+  if (DefUsesInMBB.empty()) {
+    // No defs.  Insert the copy at the start of the basic block.
+    InsertPoint = MBB.begin();
+  } else if (DefUsesInMBB.size() == 1) {
+    // Insert the copy immediately after the def/use.
+    InsertPoint = *DefUsesInMBB.begin();
+    ++InsertPoint;
+  } else {
+    // Insert the copy immediately after the last def/use.
+    InsertPoint = MBB.end();
+    while (!DefUsesInMBB.count(&*--InsertPoint)) {}
+    ++InsertPoint;
+  }
 
-    // Create a new register for the incoming PHI arguments
-    const TargetRegisterClass *RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(DestReg);
-    unsigned IncomingReg = MF.getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
+  // Make sure the copy goes after any phi nodes however.
+  return SkipPHIsAndLabels(MBB, InsertPoint);
+}
 
-    // Insert a register to register copy in the top of the current block (but
-    // after any remaining phi nodes) which copies the new incoming register
-    // into the phi node destination.
-    //
-    RegInfo->copyRegToReg(MBB, AfterPHIsIt, DestReg, IncomingReg, RC);
+/// LowerAtomicPHINode - Lower the PHI node at the top of the specified block,
+/// under the assuption that it needs to be lowered in a way that supports
+/// atomic execution of PHIs.  This lowering method is always correct all of the
+/// time.
+///
+void llvm::PHIElimination::LowerAtomicPHINode(
+                                      MachineBasicBlock &MBB,
+                                      MachineBasicBlock::iterator AfterPHIsIt) {
+  ++NumAtomic;
+  // Unlink the PHI node from the basic block, but don't delete the PHI yet.
+  MachineInstr *MPhi = MBB.remove(MBB.begin());
+
+  unsigned NumSrcs = (MPhi->getNumOperands() - 1) / 2;
+  unsigned DestReg = MPhi->getOperand(0).getReg();
+  bool isDead = MPhi->getOperand(0).isDead();
+
+  // Create a new register for the incoming PHI arguments.
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  const TargetRegisterClass *RC = MF.getRegInfo().getRegClass(DestReg);
+  unsigned IncomingReg = 0;
+  bool reusedIncoming = false;  // Is IncomingReg reused from an earlier PHI?
+
+  // Insert a register to register copy at the top of the current block (but
+  // after any remaining phi nodes) which copies the new incoming register
+  // into the phi node destination.
+  const TargetInstrInfo *TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
+  if (isSourceDefinedByImplicitDef(MPhi, MRI))
+    // If all sources of a PHI node are implicit_def, just emit an
+    // implicit_def instead of a copy.
+    BuildMI(MBB, AfterPHIsIt, MPhi->getDebugLoc(),
+            TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), DestReg);
+  else {
+    // Can we reuse an earlier PHI node? This only happens for critical edges,
+    // typically those created by tail duplication.
+    unsigned &entry = LoweredPHIs[MPhi];
+    if (entry) {
+      // An identical PHI node was already lowered. Reuse the incoming register.
+      IncomingReg = entry;
+      reusedIncoming = true;
+      ++NumReused;
+      DEBUG(dbgs() << "Reusing %reg" << IncomingReg << " for " << *MPhi);
+    } else {
+      entry = IncomingReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(RC);
+    }
+    TII->copyRegToReg(MBB, AfterPHIsIt, DestReg, IncomingReg, RC, RC);
+  }
 
-    // Update live variable information if there is any...
-    if (LV) {
-      MachineInstr *PHICopy = prior(AfterPHIsIt);
+  // Record PHI def.
+  assert(!hasPHIDef(DestReg) && "Vreg has multiple phi-defs?");
+  PHIDefs[DestReg] = &MBB;
+
+  // Update live variable information if there is any.
+  LiveVariables *LV = getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>();
+  if (LV) {
+    MachineInstr *PHICopy = prior(AfterPHIsIt);
+
+    if (IncomingReg) {
+      LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(IncomingReg);
+
+      // Increment use count of the newly created virtual register.
+      VI.NumUses++;
+
+      // When we are reusing the incoming register, it may already have been
+      // killed in this block. The old kill will also have been inserted at
+      // AfterPHIsIt, so it appears before the current PHICopy.
+      if (reusedIncoming)
+        if (MachineInstr *OldKill = VI.findKill(&MBB)) {
+          DEBUG(dbgs() << "Remove old kill from " << *OldKill);
+          LV->removeVirtualRegisterKilled(IncomingReg, OldKill);
+          DEBUG(MBB.dump());
+        }
 
       // Add information to LiveVariables to know that the incoming value is
       // killed.  Note that because the value is defined in several places (once
       // each for each incoming block), the "def" block and instruction fields
       // for the VarInfo is not filled in.
-      //
       LV->addVirtualRegisterKilled(IncomingReg, PHICopy);
+    }
 
-      // Since we are going to be deleting the PHI node, if it is the last use
-      // of any registers, or if the value itself is dead, we need to move this
-      // information over to the new copy we just inserted.
-      //
-      std::pair<LiveVariables::killed_iterator, LiveVariables::killed_iterator>
-        RKs = LV->killed_range(MPhi);
-      std::vector<std::pair<MachineInstr*, unsigned> > Range;
-      if (RKs.first != RKs.second) // Delete the range.
-        LV->removeVirtualRegistersKilled(RKs.first, RKs.second);
-
-      RKs = LV->dead_range(MPhi);
-      if (RKs.first != RKs.second) {
-        // Works as above...
-        Range.assign(RKs.first, RKs.second);
-        LV->removeVirtualRegistersDead(RKs.first, RKs.second);
-        for (unsigned i = 0, e = Range.size(); i != e; ++i)
-          LV->addVirtualRegisterDead(Range[i].second, PHICopy);
-      }
+    // Since we are going to be deleting the PHI node, if it is the last use of
+    // any registers, or if the value itself is dead, we need to move this
+    // information over to the new copy we just inserted.
+    LV->removeVirtualRegistersKilled(MPhi);
+
+    // If the result is dead, update LV.
+    if (isDead) {
+      LV->addVirtualRegisterDead(DestReg, PHICopy);
+      LV->removeVirtualRegisterDead(DestReg, MPhi);
     }
+  }
 
-    // Adjust the VRegPHIUseCount map to account for the removal of this PHI
-    // node.
-    for (unsigned i = 1; i != MPhi->getNumOperands(); i += 2)
-      VRegPHIUseCount[MPhi->getOperand(i).getReg()] -= BBIsSuccOfPreds;
-
-    // Now loop over all of the incoming arguments, changing them to copy into
-    // the IncomingReg register in the corresponding predecessor basic block.
-    //
-    for (int i = MPhi->getNumOperands() - 1; i >= 2; i-=2) {
-      MachineOperand &opVal = MPhi->getOperand(i-1);
-
-      // Get the MachineBasicBlock equivalent of the BasicBlock that is the
-      // source path the PHI.
-      MachineBasicBlock &opBlock = *MPhi->getOperand(i).getMachineBasicBlock();
-
-      MachineBasicBlock::iterator I = opBlock.getFirstTerminator();
-
-      // Check to make sure we haven't already emitted the copy for this block.
-      // This can happen because PHI nodes may have multiple entries for the
-      // same basic block.  It doesn't matter which entry we use though, because
-      // all incoming values are guaranteed to be the same for a particular bb.
-      //
-      // If we emitted a copy for this basic block already, it will be right
-      // where we want to insert one now.  Just check for a definition of the
-      // register we are interested in!
-      //
-      bool HaveNotEmitted = true;
-
-      if (I != opBlock.begin()) {
-        MachineBasicBlock::iterator PrevInst = prior(I);
-        for (unsigned i = 0, e = PrevInst->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-          MachineOperand &MO = PrevInst->getOperand(i);
-          if (MO.isRegister() && MO.getReg() == IncomingReg)
-            if (MO.isDef()) {
-              HaveNotEmitted = false;
-              break;
-            }
-        }
-      }
+  // Adjust the VRegPHIUseCount map to account for the removal of this PHI node.
+  for (unsigned i = 1; i != MPhi->getNumOperands(); i += 2)
+    --VRegPHIUseCount[BBVRegPair(MPhi->getOperand(i+1).getMBB()->getNumber(),
+                                 MPhi->getOperand(i).getReg())];
+
+  // Now loop over all of the incoming arguments, changing them to copy into the
+  // IncomingReg register in the corresponding predecessor basic block.
+  SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 8> MBBsInsertedInto;
+  for (int i = NumSrcs - 1; i >= 0; --i) {
+    unsigned SrcReg = MPhi->getOperand(i*2+1).getReg();
+    assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
+           "Machine PHI Operands must all be virtual registers!");
+
+    // Get the MachineBasicBlock equivalent of the BasicBlock that is the source
+    // path the PHI.
+    MachineBasicBlock &opBlock = *MPhi->getOperand(i*2+2).getMBB();
+
+    // Record the kill.
+    PHIKills[SrcReg].insert(&opBlock);
+
+    // If source is defined by an implicit def, there is no need to insert a
+    // copy.
+    MachineInstr *DefMI = MRI->getVRegDef(SrcReg);
+    if (DefMI->isImplicitDef()) {
+      ImpDefs.insert(DefMI);
+      continue;
+    }
 
-      if (HaveNotEmitted) { // If the copy has not already been emitted, do it.
-        assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(opVal.getReg()) &&
-               "Machine PHI Operands must all be virtual registers!");
-        unsigned SrcReg = opVal.getReg();
-        RegInfo->copyRegToReg(opBlock, I, IncomingReg, SrcReg, RC);
-
-        // Now update live variable information if we have it.
-        if (LV) {
-          // We want to be able to insert a kill of the register if this PHI
-          // (aka, the copy we just inserted) is the last use of the source
-          // value.  Live variable analysis conservatively handles this by
-          // saying that the value is live until the end of the block the PHI
-          // entry lives in.  If the value really is dead at the PHI copy, there
-          // will be no successor blocks which have the value live-in.
-          //
-          // Check to see if the copy is the last use, and if so, update the
-          // live variables information so that it knows the copy source
-          // instruction kills the incoming value.
-          //
-          LiveVariables::VarInfo &InRegVI = LV->getVarInfo(SrcReg);
-
-          // Loop over all of the successors of the basic block, checking to see
-          // if the value is either live in the block, or if it is killed in the
-          // block.  Also check to see if this register is in use by another PHI
-          // node which has not yet been eliminated.  If so, it will be killed
-          // at an appropriate point later.
-          //
-          bool ValueIsLive = false;
-          for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = opBlock.succ_begin(),
-                 E = opBlock.succ_end(); SI != E && !ValueIsLive; ++SI) {
-            MachineBasicBlock *SuccMBB = *SI;
-
-            // Is it alive in this successor?
-            unsigned SuccIdx = SuccMBB->getNumber();
-            if (SuccIdx < InRegVI.AliveBlocks.size() &&
-                InRegVI.AliveBlocks[SuccIdx]) {
-              ValueIsLive = true;
-              break;
-            }
-
-            // Is it killed in this successor?
-            for (unsigned i = 0, e = InRegVI.Kills.size(); i != e; ++i)
-              if (InRegVI.Kills[i]->getParent() == SuccMBB) {
-                ValueIsLive = true;
-                break;
-              }
-
-            // Is it used by any PHI instructions in this block?
-            if (!ValueIsLive)
-              ValueIsLive = VRegPHIUseCount[SrcReg] != 0;
-          }
-
-          // Okay, if we now know that the value is not live out of the block,
-          // we can add a kill marker to the copy we inserted saying that it
-          // kills the incoming value!
-          //
-          if (!ValueIsLive) {
-            MachineBasicBlock::iterator Prev = prior(I);
-            LV->addVirtualRegisterKilled(SrcReg, Prev);
-
-            // This vreg no longer lives all of the way through opBlock.
-            unsigned opBlockNum = opBlock.getNumber();
-            if (opBlockNum < InRegVI.AliveBlocks.size())
-              InRegVI.AliveBlocks[opBlockNum] = false;
-          }
+    // Check to make sure we haven't already emitted the copy for this block.
+    // This can happen because PHI nodes may have multiple entries for the same
+    // basic block.
+    if (!MBBsInsertedInto.insert(&opBlock))
+      continue;  // If the copy has already been emitted, we're done.
+
+    // Find a safe location to insert the copy, this may be the first terminator
+    // in the block (or end()).
+    MachineBasicBlock::iterator InsertPos =
+      FindCopyInsertPoint(opBlock, MBB, SrcReg);
+
+    // Insert the copy.
+    if (!reusedIncoming && IncomingReg)
+      TII->copyRegToReg(opBlock, InsertPos, IncomingReg, SrcReg, RC, RC);
+
+    // Now update live variable information if we have it.  Otherwise we're done
+    if (!LV) continue;
+
+    // We want to be able to insert a kill of the register if this PHI (aka, the
+    // copy we just inserted) is the last use of the source value.  Live
+    // variable analysis conservatively handles this by saying that the value is
+    // live until the end of the block the PHI entry lives in.  If the value
+    // really is dead at the PHI copy, there will be no successor blocks which
+    // have the value live-in.
+
+    // Also check to see if this register is in use by another PHI node which
+    // has not yet been eliminated.  If so, it will be killed at an appropriate
+    // point later.
+
+    // Is it used by any PHI instructions in this block?
+    bool ValueIsUsed = VRegPHIUseCount[BBVRegPair(opBlock.getNumber(), SrcReg)];
+
+    // Okay, if we now know that the value is not live out of the block, we can
+    // add a kill marker in this block saying that it kills the incoming value!
+    if (!ValueIsUsed && !LV->isLiveOut(SrcReg, opBlock)) {
+      // In our final twist, we have to decide which instruction kills the
+      // register.  In most cases this is the copy, however, the first
+      // terminator instruction at the end of the block may also use the value.
+      // In this case, we should mark *it* as being the killing block, not the
+      // copy.
+      MachineBasicBlock::iterator KillInst;
+      MachineBasicBlock::iterator Term = opBlock.getFirstTerminator();
+      if (Term != opBlock.end() && Term->readsRegister(SrcReg)) {
+        KillInst = Term;
+
+        // Check that no other terminators use values.
+#ifndef NDEBUG
+        for (MachineBasicBlock::iterator TI = llvm::next(Term);
+             TI != opBlock.end(); ++TI) {
+          assert(!TI->readsRegister(SrcReg) &&
+                 "Terminator instructions cannot use virtual registers unless"
+                 "they are the first terminator in a block!");
         }
+#endif
+      } else if (reusedIncoming || !IncomingReg) {
+        // We may have to rewind a bit if we didn't insert a copy this time.
+        KillInst = Term;
+        while (KillInst != opBlock.begin())
+          if ((--KillInst)->readsRegister(SrcReg))
+            break;
+      } else {
+        // We just inserted this copy.
+        KillInst = prior(InsertPos);
       }
+      assert(KillInst->readsRegister(SrcReg) && "Cannot find kill instruction");
+
+      // Finally, mark it killed.
+      LV->addVirtualRegisterKilled(SrcReg, KillInst);
+
+      // This vreg no longer lives all of the way through opBlock.
+      unsigned opBlockNum = opBlock.getNumber();
+      LV->getVarInfo(SrcReg).AliveBlocks.reset(opBlockNum);
+    }
+  }
+
+  // Really delete the PHI instruction now, if it is not in the LoweredPHIs map.
+  if (reusedIncoming || !IncomingReg)
+    MF.DeleteMachineInstr(MPhi);
+}
+
+/// analyzePHINodes - Gather information about the PHI nodes in here. In
+/// particular, we want to map the number of uses of a virtual register which is
+/// used in a PHI node. We map that to the BB the vreg is coming from. This is
+/// used later to determine when the vreg is killed in the BB.
+///
+void llvm::PHIElimination::analyzePHINodes(const MachineFunction& Fn) {
+  for (MachineFunction::const_iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end();
+       I != E; ++I)
+    for (MachineBasicBlock::const_iterator BBI = I->begin(), BBE = I->end();
+         BBI != BBE && BBI->isPHI(); ++BBI)
+      for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2)
+        ++VRegPHIUseCount[BBVRegPair(BBI->getOperand(i+1).getMBB()->getNumber(),
+                                     BBI->getOperand(i).getReg())];
+}
+
+bool llvm::PHIElimination::SplitPHIEdges(MachineFunction &MF,
+                                         MachineBasicBlock &MBB,
+                                         LiveVariables &LV) {
+  if (MBB.empty() || !MBB.front().isPHI() || MBB.isLandingPad())
+    return false;   // Quick exit for basic blocks without PHIs.
+
+  for (MachineBasicBlock::const_iterator BBI = MBB.begin(), BBE = MBB.end();
+       BBI != BBE && BBI->isPHI(); ++BBI) {
+    for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2) {
+      unsigned Reg = BBI->getOperand(i).getReg();
+      MachineBasicBlock *PreMBB = BBI->getOperand(i+1).getMBB();
+      // We break edges when registers are live out from the predecessor block
+      // (not considering PHI nodes). If the register is live in to this block
+      // anyway, we would gain nothing from splitting.
+      if (!LV.isLiveIn(Reg, MBB) && LV.isLiveOut(Reg, *PreMBB))
+        SplitCriticalEdge(PreMBB, &MBB);
     }
+  }
+  return true;
+}
 
-    // Really delete the PHI instruction now!
-    delete MPhi;
+MachineBasicBlock *PHIElimination::SplitCriticalEdge(MachineBasicBlock *A,
+                                                     MachineBasicBlock *B) {
+  assert(A && B && "Missing MBB end point");
+
+  MachineFunction *MF = A->getParent();
+
+  // We may need to update A's terminator, but we can't do that if AnalyzeBranch
+  // fails. If A uses a jump table, we won't touch it.
+  const TargetInstrInfo *TII = MF->getTarget().getInstrInfo();
+  MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
+  if (TII->AnalyzeBranch(*A, TBB, FBB, Cond))
+    return NULL;
+
+  ++NumSplits;
+
+  MachineBasicBlock *NMBB = MF->CreateMachineBasicBlock();
+  MF->insert(llvm::next(MachineFunction::iterator(A)), NMBB);
+  DEBUG(dbgs() << "PHIElimination splitting critical edge:"
+        " BB#" << A->getNumber()
+        << " -- BB#" << NMBB->getNumber()
+        << " -- BB#" << B->getNumber() << '\n');
+
+  A->ReplaceUsesOfBlockWith(B, NMBB);
+  A->updateTerminator();
+
+  // Insert unconditional "jump B" instruction in NMBB if necessary.
+  NMBB->addSuccessor(B);
+  if (!NMBB->isLayoutSuccessor(B)) {
+    Cond.clear();
+    MF->getTarget().getInstrInfo()->InsertBranch(*NMBB, B, NULL, Cond);
   }
+
+  // Fix PHI nodes in B so they refer to NMBB instead of A
+  for (MachineBasicBlock::iterator i = B->begin(), e = B->end();
+       i != e && i->isPHI(); ++i)
+    for (unsigned ni = 1, ne = i->getNumOperands(); ni != ne; ni += 2)
+      if (i->getOperand(ni+1).getMBB() == A)
+        i->getOperand(ni+1).setMBB(NMBB);
+
+  if (LiveVariables *LV=getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>())
+    LV->addNewBlock(NMBB, A, B);
+
+  if (MachineDominatorTree *MDT=getAnalysisIfAvailable<MachineDominatorTree>())
+    MDT->addNewBlock(NMBB, A);
+
+  return NMBB;
+}
+
+unsigned
+PHIElimination::PHINodeTraits::getHashValue(const MachineInstr *MI) {
+  if (!MI || MI==getEmptyKey() || MI==getTombstoneKey())
+    return DenseMapInfo<MachineInstr*>::getHashValue(MI);
+  unsigned hash = 0;
+  for (unsigned ni = 1, ne = MI->getNumOperands(); ni != ne; ni += 2)
+    hash = hash*37 + DenseMapInfo<BBVRegPair>::
+      getHashValue(BBVRegPair(MI->getOperand(ni+1).getMBB()->getNumber(),
+                              MI->getOperand(ni).getReg()));
+  return hash;
+}
+
+bool PHIElimination::PHINodeTraits::isEqual(const MachineInstr *LHS,
+                                            const MachineInstr *RHS) {
+  const MachineInstr *EmptyKey = getEmptyKey();
+  const MachineInstr *TombstoneKey = getTombstoneKey();
+  if (!LHS || !RHS || LHS==EmptyKey || RHS==EmptyKey ||
+      LHS==TombstoneKey || RHS==TombstoneKey)
+    return LHS==RHS;
+
+  unsigned ne = LHS->getNumOperands();
+  if (ne != RHS->getNumOperands())
+      return false;
+  // Ignore operand 0, the defined register.
+  for (unsigned ni = 1; ni != ne; ni += 2)
+    if (LHS->getOperand(ni).getReg() != RHS->getOperand(ni).getReg() ||
+        LHS->getOperand(ni+1).getMBB() != RHS->getOperand(ni+1).getMBB())
+      return false;
   return true;
 }