Omit private_extern declarations of extern symbols; followup to
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / RegAllocGreedy.cpp
index 4713da8a9afa6c1f1f14196aab51145c487b66ef..03886195404a8557f38cb067960f41e54a61e08a 100644 (file)
@@ -21,7 +21,7 @@
 #include "SpillPlacement.h"
 #include "SplitKit.h"
 #include "VirtRegMap.h"
-#include "VirtRegRewriter.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 #include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/PassAnalysisSupport.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Support/Timer.h"
 
+#include <queue>
+
 using namespace llvm;
 
+STATISTIC(NumGlobalSplits, "Number of split global live ranges");
+STATISTIC(NumLocalSplits,  "Number of split local live ranges");
+STATISTIC(NumReassigned,   "Number of interferences reassigned");
+STATISTIC(NumEvicted,      "Number of interferences evicted");
+
 static RegisterRegAlloc greedyRegAlloc("greedy", "greedy register allocator",
                                        createGreedyRegisterAllocator);
 
@@ -66,43 +73,17 @@ class RAGreedy : public MachineFunctionPass, public RegAllocBase {
   // state
   std::auto_ptr<Spiller> SpillerInstance;
   std::auto_ptr<SplitAnalysis> SA;
+  std::priority_queue<std::pair<unsigned, unsigned> > Queue;
+  IndexedMap<unsigned, VirtReg2IndexFunctor> Generation;
 
   // splitting state.
 
   /// All basic blocks where the current register is live.
   SmallVector<SpillPlacement::BlockConstraint, 8> SpillConstraints;
 
-  /// Additional information about basic blocks where the current variable is
-  /// live. Such a block will look like one of these templates:
-  ///
-  ///  1. |   o---x   | Internal to block. Variable is only live in this block.
-  ///  2. |---x       | Live-in, kill.
-  ///  3. |       o---| Def, live-out.
-  ///  4. |---x   o---| Live-in, kill, def, live-out.
-  ///  5. |---o---o---| Live-through with uses or defs.
-  ///  6. |-----------| Live-through without uses. Transparent.
-  ///
-  struct BlockInfo {
-    MachineBasicBlock *MBB;
-    SlotIndex FirstUse;   ///< First instr using current reg.
-    SlotIndex LastUse;    ///< Last instr using current reg.
-    SlotIndex Kill;       ///< Interval end point inside block.
-    SlotIndex Def;        ///< Interval start point inside block.
-    /// Last possible point for splitting live ranges.
-    SlotIndex LastSplitPoint;
-    bool Uses;            ///< Current reg has uses or defs in block.
-    bool LiveThrough;     ///< Live in whole block (Templ 5. or 6. above).
-    bool LiveIn;          ///< Current reg is live in.
-    bool LiveOut;         ///< Current reg is live out.
-
-    // Per-interference pattern scratch data.
-    bool OverlapEntry;    ///< Interference overlaps entering interval.
-    bool OverlapExit;     ///< Interference overlaps exiting interval.
-  };
-
-  /// Basic blocks where var is live. This array is parallel to
-  /// SpillConstraints.
-  SmallVector<BlockInfo, 8> LiveBlocks;
+  /// For every instruction in SA->UseSlots, store the previous non-copy
+  /// instruction.
+  SmallVector<SlotIndex, 8> PrevSlot;
 
 public:
   RAGreedy();
@@ -114,13 +95,10 @@ public:
 
   /// RAGreedy analysis usage.
   virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
-
   virtual void releaseMemory();
-
   virtual Spiller &spiller() { return *SpillerInstance; }
-
-  virtual float getPriority(LiveInterval *LI);
-
+  virtual void enqueue(LiveInterval *LI);
+  virtual LiveInterval *dequeue();
   virtual unsigned selectOrSplit(LiveInterval&,
                                  SmallVectorImpl<LiveInterval*>&);
 
@@ -133,17 +111,25 @@ private:
   bool checkUncachedInterference(LiveInterval&, unsigned);
   LiveInterval *getSingleInterference(LiveInterval&, unsigned);
   bool reassignVReg(LiveInterval &InterferingVReg, unsigned OldPhysReg);
-  bool reassignInterferences(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg);
   float calcInterferenceWeight(LiveInterval&, unsigned);
-  void calcLiveBlockInfo(LiveInterval&);
   float calcInterferenceInfo(LiveInterval&, unsigned);
   float calcGlobalSplitCost(const BitVector&);
   void splitAroundRegion(LiveInterval&, unsigned, const BitVector&,
                          SmallVectorImpl<LiveInterval*>&);
-
-  unsigned tryReassign(LiveInterval&, AllocationOrder&);
+  void calcGapWeights(unsigned, SmallVectorImpl<float>&);
+  SlotIndex getPrevMappedIndex(const MachineInstr*);
+  void calcPrevSlots();
+  unsigned nextSplitPoint(unsigned);
+  bool canEvictInterference(LiveInterval&, unsigned, unsigned, float&);
+
+  unsigned tryReassign(LiveInterval&, AllocationOrder&,
+                              SmallVectorImpl<LiveInterval*>&);
+  unsigned tryEvict(LiveInterval&, AllocationOrder&,
+                    SmallVectorImpl<LiveInterval*>&);
   unsigned tryRegionSplit(LiveInterval&, AllocationOrder&,
                           SmallVectorImpl<LiveInterval*>&);
+  unsigned tryLocalSplit(LiveInterval&, AllocationOrder&,
+    SmallVectorImpl<LiveInterval*>&);
   unsigned trySplit(LiveInterval&, AllocationOrder&,
                     SmallVectorImpl<LiveInterval*>&);
   unsigned trySpillInterferences(LiveInterval&, AllocationOrder&,
@@ -201,25 +187,38 @@ void RAGreedy::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 
 void RAGreedy::releaseMemory() {
   SpillerInstance.reset(0);
+  Generation.clear();
   RegAllocBase::releaseMemory();
 }
 
-float RAGreedy::getPriority(LiveInterval *LI) {
-  float Priority = LI->weight;
-
-  // Prioritize hinted registers so they are allocated first.
-  std::pair<unsigned, unsigned> Hint;
-  if (Hint.first || Hint.second) {
-    // The hint can be target specific, a virtual register, or a physreg.
-    Priority *= 2;
-
-    // Prefer physreg hints above anything else.
-    if (Hint.first == 0 && TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Hint.second))
-      Priority *= 2;
-  }
-  return Priority;
+void RAGreedy::enqueue(LiveInterval *LI) {
+  // Prioritize live ranges by size, assigning larger ranges first.
+  // The queue holds (size, reg) pairs.
+  unsigned Size = LI->getSize();
+  unsigned Reg = LI->reg;
+  assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
+         "Can only enqueue virtual registers");
+
+  // Boost ranges that have a physical register hint.
+  unsigned Hint = VRM->getRegAllocPref(Reg);
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Hint))
+    Size |= (1u << 30);
+
+  // Boost ranges that we see for the first time.
+  Generation.grow(Reg);
+  if (++Generation[Reg] == 1)
+    Size |= (1u << 31);
+
+  Queue.push(std::make_pair(Size, Reg));
 }
 
+LiveInterval *RAGreedy::dequeue() {
+  if (Queue.empty())
+    return 0;
+  LiveInterval *LI = &LIS->getInterval(Queue.top().second);
+  Queue.pop();
+  return LI;
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                         Register Reassignment
@@ -248,8 +247,7 @@ LiveInterval *RAGreedy::getSingleInterference(LiveInterval &VirtReg,
     if (Q.checkInterference()) {
       if (Interference)
         return 0;
-      Q.collectInterferingVRegs(1);
-      if (!Q.seenAllInterferences())
+      if (Q.collectInterferingVRegs(2) > 1)
         return 0;
       Interference = Q.interferingVRegs().front();
     }
@@ -286,141 +284,121 @@ bool RAGreedy::reassignVReg(LiveInterval &InterferingVReg,
     unsigned OldAssign = VRM->getPhys(InterferingVReg.reg);
     DEBUG(dbgs() << "reassigning: " << InterferingVReg << " from " <<
           TRI->getName(OldAssign) << " to " << TRI->getName(PhysReg) << '\n');
-    PhysReg2LiveUnion[OldAssign].extract(InterferingVReg);
-    VRM->clearVirt(InterferingVReg.reg);
-    VRM->assignVirt2Phys(InterferingVReg.reg, PhysReg);
-    PhysReg2LiveUnion[PhysReg].unify(InterferingVReg);
-
+    unassign(InterferingVReg, OldAssign);
+    assign(InterferingVReg, PhysReg);
+    ++NumReassigned;
     return true;
   }
   return false;
 }
 
-/// reassignInterferences - Reassign all interferences to different physical
-/// registers such that Virtreg can be assigned to PhysReg.
-/// Currently this only works with a single interference.
-/// @param  VirtReg Currently unassigned virtual register.
-/// @param  PhysReg Physical register to be cleared.
-/// @return True on success, false if nothing was changed.
-bool RAGreedy::reassignInterferences(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg) {
-  LiveInterval *InterferingVReg = getSingleInterference(VirtReg, PhysReg);
-  if (!InterferingVReg)
-    return false;
-  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(InterferingVReg->reg))
-    return false;
-  return reassignVReg(*InterferingVReg, PhysReg);
-}
-
-/// tryReassign - Try to reassign interferences to different physregs.
+/// tryReassign - Try to reassign a single interference to a different physreg.
 /// @param  VirtReg Currently unassigned virtual register.
 /// @param  Order   Physregs to try.
 /// @return         Physreg to assign VirtReg, or 0.
-unsigned RAGreedy::tryReassign(LiveInterval &VirtReg, AllocationOrder &Order) {
+unsigned RAGreedy::tryReassign(LiveInterval &VirtReg, AllocationOrder &Order,
+                               SmallVectorImpl<LiveInterval*> &NewVRegs){
   NamedRegionTimer T("Reassign", TimerGroupName, TimePassesIsEnabled);
+
   Order.rewind();
-  while (unsigned PhysReg = Order.next())
-    if (reassignInterferences(VirtReg, PhysReg))
+  while (unsigned PhysReg = Order.next()) {
+    LiveInterval *InterferingVReg = getSingleInterference(VirtReg, PhysReg);
+    if (!InterferingVReg)
+      continue;
+    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(InterferingVReg->reg))
+      continue;
+    if (reassignVReg(*InterferingVReg, PhysReg))
       return PhysReg;
+  }
   return 0;
 }
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//                              Region Splitting
+//                         Interference eviction
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-/// calcLiveBlockInfo - Fill the LiveBlocks array with information about blocks
-/// where VirtReg is live.
-/// The SpillConstraints array is minimally initialized with MBB->getNumber().
-void RAGreedy::calcLiveBlockInfo(LiveInterval &VirtReg) {
-  LiveBlocks.clear();
-  SpillConstraints.clear();
-
-  assert(!VirtReg.empty() && "Cannot allocate an empty interval");
-  LiveInterval::const_iterator LVI = VirtReg.begin();
-  LiveInterval::const_iterator LVE = VirtReg.end();
-
-  SmallVectorImpl<SlotIndex>::const_iterator UseI, UseE;
-  UseI = SA->UseSlots.begin();
-  UseE = SA->UseSlots.end();
-
-  // Loop over basic blocks where VirtReg is live.
-  MachineFunction::iterator MFI = Indexes->getMBBFromIndex(LVI->start);
-  for (;;) {
-    // Block constraints depend on the interference pattern.
-    // Just allocate them here, don't compute anything.
-    SpillPlacement::BlockConstraint BC;
-    BC.Number = MFI->getNumber();
-    SpillConstraints.push_back(BC);
-
-    BlockInfo BI;
-    BI.MBB = MFI;
-    SlotIndex Start, Stop;
-    tie(Start, Stop) = Indexes->getMBBRange(BI.MBB);
+/// canEvict - Return true if all interferences between VirtReg and PhysReg can
+/// be evicted. Set maxWeight to the maximal spill weight of an interference.
+bool RAGreedy::canEvictInterference(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
+                                    unsigned Size, float &MaxWeight) {
+  float Weight = 0;
+  for (const unsigned *AliasI = TRI->getOverlaps(PhysReg); *AliasI; ++AliasI) {
+    LiveIntervalUnion::Query &Q = query(VirtReg, *AliasI);
+    // If there is 10 or more interferences, chances are one is smaller.
+    if (Q.collectInterferingVRegs(10) >= 10)
+      return false;
 
-    // The last split point is the latest possible insertion point that dominates
-    // all successor blocks. If interference reaches LastSplitPoint, it is not
-    // possible to insert a split or reload that makes VirtReg live in the
-    // outgoing bundle.
-    MachineBasicBlock::iterator LSP = LIS->getLastSplitPoint(VirtReg, BI.MBB);
-    if (LSP == BI.MBB->end())
-      BI.LastSplitPoint = Stop;
-    else
-      BI.LastSplitPoint = Indexes->getInstructionIndex(LSP);
-
-    // LVI is the first live segment overlapping MBB.
-    BI.LiveIn = LVI->start <= Start;
-    if (!BI.LiveIn)
-      BI.Def = LVI->start;
-
-    // Find the first and last uses in the block.
-    BI.Uses = SA->hasUses(MFI);
-    if (BI.Uses && UseI != UseE) {
-      BI.FirstUse = *UseI;
-      assert(BI.FirstUse >= Start);
-      do ++UseI;
-      while (UseI != UseE && *UseI < Stop);
-      BI.LastUse = UseI[-1];
-      assert(BI.LastUse < Stop);
+    // CHeck if any interfering live range is shorter than VirtReg.
+    for (unsigned i = 0, e = Q.interferingVRegs().size(); i != e; ++i) {
+      LiveInterval *Intf = Q.interferingVRegs()[i];
+      if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Intf->reg))
+        return false;
+      if (Intf->getSize() <= Size)
+        return false;
+      Weight = std::max(Weight, Intf->weight);
     }
+  }
+  MaxWeight = Weight;
+  return true;
+}
 
-    // Look for gaps in the live range.
-    bool hasGap = false;
-    BI.LiveOut = true;
-    while (LVI->end < Stop) {
-      SlotIndex LastStop = LVI->end;
-      if (++LVI == LVE || LVI->start >= Stop) {
-        BI.Kill = LastStop;
-        BI.LiveOut = false;
-        break;
-      }
-      if (LastStop < LVI->start) {
-        hasGap = true;
-        BI.Kill = LastStop;
-        BI.Def = LVI->start;
-      }
-    }
+/// tryEvict - Try to evict all interferences for a physreg.
+/// @param  VirtReg Currently unassigned virtual register.
+/// @param  Order   Physregs to try.
+/// @return         Physreg to assign VirtReg, or 0.
+unsigned RAGreedy::tryEvict(LiveInterval &VirtReg,
+                            AllocationOrder &Order,
+                            SmallVectorImpl<LiveInterval*> &NewVRegs){
+  NamedRegionTimer T("Evict", TimerGroupName, TimePassesIsEnabled);
+
+  // We can only evict interference if all interfering registers are virtual and
+  // longer than VirtReg.
+  const unsigned Size = VirtReg.getSize();
+
+  // Keep track of the lightest single interference seen so far.
+  float BestWeight = 0;
+  unsigned BestPhys = 0;
 
-    // Don't set LiveThrough when the block has a gap.
-    BI.LiveThrough = !hasGap && BI.LiveIn && BI.LiveOut;
-    LiveBlocks.push_back(BI);
+  Order.rewind();
+  while (unsigned PhysReg = Order.next()) {
+    float Weight = 0;
+    if (!canEvictInterference(VirtReg, PhysReg, Size, Weight))
+      continue;
 
-    // LVI is now at LVE or LVI->end >= Stop.
-    if (LVI == LVE)
-      break;
+    // This is an eviction candidate.
+    DEBUG(dbgs() << "max " << PrintReg(PhysReg, TRI) << " interference = "
+                 << Weight << '\n');
+    if (BestPhys && Weight >= BestWeight)
+      continue;
+
+    // Best so far.
+    BestPhys = PhysReg;
+    BestWeight = Weight;
+  }
 
-    // Live segment ends exactly at Stop. Move to the next segment.
-    if (LVI->end == Stop && ++LVI == LVE)
-      break;
+  if (!BestPhys)
+    return 0;
 
-    // Pick the next basic block.
-    if (LVI->start < Stop)
-      ++MFI;
-    else
-      MFI = Indexes->getMBBFromIndex(LVI->start);
+  DEBUG(dbgs() << "evicting " << PrintReg(BestPhys, TRI) << " interference\n");
+  for (const unsigned *AliasI = TRI->getOverlaps(BestPhys); *AliasI; ++AliasI) {
+    LiveIntervalUnion::Query &Q = query(VirtReg, *AliasI);
+    assert(Q.seenAllInterferences() && "Didn't check all interfererences.");
+    for (unsigned i = 0, e = Q.interferingVRegs().size(); i != e; ++i) {
+      LiveInterval *Intf = Q.interferingVRegs()[i];
+      unassign(*Intf, VRM->getPhys(Intf->reg));
+      ++NumEvicted;
+      NewVRegs.push_back(Intf);
+    }
   }
+  return BestPhys;
 }
 
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                              Region Splitting
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
 /// calcInterferenceInfo - Compute per-block outgoing and ingoing constraints
 /// when considering interference from PhysReg. Also compute an optimistic local
 /// cost of this interference pattern.
@@ -430,9 +408,11 @@ void RAGreedy::calcLiveBlockInfo(LiveInterval &VirtReg) {
 ///
 float RAGreedy::calcInterferenceInfo(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg) {
   // Reset interference dependent info.
-  for (unsigned i = 0, e = LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
-    BlockInfo &BI = LiveBlocks[i];
+  SpillConstraints.resize(SA->LiveBlocks.size());
+  for (unsigned i = 0, e = SA->LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
+    SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks[i];
     SpillPlacement::BlockConstraint &BC = SpillConstraints[i];
+    BC.Number = BI.MBB->getNumber();
     BC.Entry = (BI.Uses && BI.LiveIn) ?
       SpillPlacement::PrefReg : SpillPlacement::DontCare;
     BC.Exit = (BI.Uses && BI.LiveOut) ?
@@ -449,8 +429,10 @@ float RAGreedy::calcInterferenceInfo(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg) {
     if (!IntI.valid())
       continue;
 
-    for (unsigned i = 0, e = LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
-      BlockInfo &BI = LiveBlocks[i];
+    // Determine which blocks have interference live in or after the last split
+    // point.
+    for (unsigned i = 0, e = SA->LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
+      SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks[i];
       SpillPlacement::BlockConstraint &BC = SpillConstraints[i];
       SlotIndex Start, Stop;
       tie(Start, Stop) = Indexes->getMBBRange(BI.MBB);
@@ -459,29 +441,51 @@ float RAGreedy::calcInterferenceInfo(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg) {
       if (IntI.start() >= Stop)
         continue;
 
-      // Handle transparent blocks with interference separately.
-      // Transparent blocks never incur any fixed cost.
-      if (BI.LiveThrough && !BI.Uses) {
-        // Check if interference is live-in - force spill.
-        if (BC.Entry != SpillPlacement::MustSpill) {
-          BC.Entry = SpillPlacement::PrefSpill;
-          IntI.advanceTo(Start);
-          if (IntI.valid() && IntI.start() <= Start)
-            BC.Entry = SpillPlacement::MustSpill;
-        }
+      // Is the interference live-in?
+      if (BI.LiveIn) {
+        IntI.advanceTo(Start);
+        if (!IntI.valid())
+          break;
+        if (IntI.start() <= Start)
+          BC.Entry = SpillPlacement::MustSpill;
+      }
 
-        // Check if interference is live-out - force spill.
-        if (BC.Exit != SpillPlacement::MustSpill) {
-          BC.Exit = SpillPlacement::PrefSpill;
-          // Any interference overlapping [LastSplitPoint;Stop) forces a spill.
+      // Is the interference overlapping the last split point?
+      if (BI.LiveOut) {
+        if (IntI.stop() < BI.LastSplitPoint)
           IntI.advanceTo(BI.LastSplitPoint.getPrevSlot());
-          if (IntI.valid() && IntI.start() < Stop)
-            BC.Exit = SpillPlacement::MustSpill;
-        }
+        if (!IntI.valid())
+          break;
+        if (IntI.start() < Stop)
+          BC.Exit = SpillPlacement::MustSpill;
+      }
+    }
+
+    // Rewind iterator and check other interferences.
+    IntI.find(VirtReg.beginIndex());
+    for (unsigned i = 0, e = SA->LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
+      SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks[i];
+      SpillPlacement::BlockConstraint &BC = SpillConstraints[i];
+      SlotIndex Start, Stop;
+      tie(Start, Stop) = Indexes->getMBBRange(BI.MBB);
+
+      // Skip interference-free blocks.
+      if (IntI.start() >= Stop)
+        continue;
 
-        // Nothing more to do for this transparent block.
+      // Handle transparent blocks with interference separately.
+      // Transparent blocks never incur any fixed cost.
+      if (BI.LiveThrough && !BI.Uses) {
+        IntI.advanceTo(Start);
         if (!IntI.valid())
           break;
+        if (IntI.start() >= Stop)
+          continue;
+
+        if (BC.Entry != SpillPlacement::MustSpill)
+          BC.Entry = SpillPlacement::PrefSpill;
+        if (BC.Exit != SpillPlacement::MustSpill)
+          BC.Exit = SpillPlacement::PrefSpill;
         continue;
       }
 
@@ -494,13 +498,14 @@ float RAGreedy::calcInterferenceInfo(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg) {
         IntI.advanceTo(Start);
         if (!IntI.valid())
           break;
-
-        // Interference is live-in - force spill.
-        if (IntI.start() <= Start)
-          BC.Entry = SpillPlacement::MustSpill;
         // Not live in, but before the first use.
-        else if (IntI.start() < BI.FirstUse)
+        if (IntI.start() < BI.FirstUse) {
           BC.Entry = SpillPlacement::PrefSpill;
+          // If the block contains a kill from an earlier split, never split
+          // again in the same block.
+          if (!BI.LiveThrough && !SA->isOriginalEndpoint(BI.Kill))
+            BC.Entry = SpillPlacement::MustSpill;
+        }
       }
 
       // Does interference overlap the uses in the entry segment
@@ -531,23 +536,21 @@ float RAGreedy::calcInterferenceInfo(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg) {
           IntI.advanceTo(BI.LastUse);
           if (!IntI.valid())
             break;
-          if (IntI.start() < Stop)
+          if (IntI.start() < Stop) {
             BC.Exit = SpillPlacement::PrefSpill;
+            // Avoid splitting twice in the same block.
+            if (!BI.LiveThrough && !SA->isOriginalEndpoint(BI.Def))
+              BC.Exit = SpillPlacement::MustSpill;
+          }
         }
-        // Is the interference overlapping the last split point?
-        IntI.advanceTo(BI.LastSplitPoint.getPrevSlot());
-        if (!IntI.valid())
-          break;
-        if (IntI.start() < Stop)
-          BC.Exit = SpillPlacement::MustSpill;
       }
     }
   }
 
   // Accumulate a local cost of this interference pattern.
   float LocalCost = 0;
-  for (unsigned i = 0, e = LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
-    BlockInfo &BI = LiveBlocks[i];
+  for (unsigned i = 0, e = SA->LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
+    SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks[i];
     if (!BI.Uses)
       continue;
     SpillPlacement::BlockConstraint &BC = SpillConstraints[i];
@@ -577,7 +580,7 @@ float RAGreedy::calcInterferenceInfo(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg) {
 ///
 float RAGreedy::calcGlobalSplitCost(const BitVector &LiveBundles) {
   float GlobalCost = 0;
-  for (unsigned i = 0, e = LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
+  for (unsigned i = 0, e = SpillConstraints.size(); i != e; ++i) {
     SpillPlacement::BlockConstraint &BC = SpillConstraints[i];
     unsigned Inserts = 0;
     // Broken entry preference?
@@ -587,7 +590,8 @@ float RAGreedy::calcGlobalSplitCost(const BitVector &LiveBundles) {
     Inserts += LiveBundles[Bundles->getBundle(BC.Number, 1)] !=
                  (BC.Exit == SpillPlacement::PrefReg);
     if (Inserts)
-      GlobalCost += Inserts * SpillPlacer->getBlockFrequency(LiveBlocks[i].MBB);
+      GlobalCost +=
+        Inserts * SpillPlacer->getBlockFrequency(SA->LiveBlocks[i].MBB);
   }
   DEBUG(dbgs() << "Global cost = " << GlobalCost << '\n');
   return GlobalCost;
@@ -614,7 +618,7 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
   // First compute interference ranges in the live blocks.
   typedef std::pair<SlotIndex, SlotIndex> IndexPair;
   SmallVector<IndexPair, 8> InterferenceRanges;
-  InterferenceRanges.resize(LiveBlocks.size());
+  InterferenceRanges.resize(SA->LiveBlocks.size());
   for (const unsigned *AI = TRI->getOverlaps(PhysReg); *AI; ++AI) {
     if (!query(VirtReg, *AI).checkInterference())
       continue;
@@ -622,8 +626,8 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
       PhysReg2LiveUnion[*AI].find(VirtReg.beginIndex());
     if (!IntI.valid())
       continue;
-    for (unsigned i = 0, e = LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
-      const BlockInfo &BI = LiveBlocks[i];
+    for (unsigned i = 0, e = SA->LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
+      const SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks[i];
       IndexPair &IP = InterferenceRanges[i];
       SlotIndex Start, Stop;
       tie(Start, Stop) = Indexes->getMBBRange(BI.MBB);
@@ -663,8 +667,8 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
   SE.openIntv();
 
   // First add all defs that are live out of a block.
-  for (unsigned i = 0, e = LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
-    BlockInfo &BI = LiveBlocks[i];
+  for (unsigned i = 0, e = SA->LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
+    SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks[i];
     bool RegIn  = LiveBundles[Bundles->getBundle(BI.MBB->getNumber(), 0)];
     bool RegOut = LiveBundles[Bundles->getBundle(BI.MBB->getNumber(), 1)];
 
@@ -732,8 +736,7 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
       continue;
     }
 
-    if (IP.second.getBoundaryIndex() < BI.LastUse &&
-        IP.second.getBoundaryIndex() <= BI.LastSplitPoint) {
+    if (IP.second.getBoundaryIndex() < BI.LastUse) {
       // There are interference-free uses at the end of the block.
       // Find the first use that can get the live-out register.
       SmallVectorImpl<SlotIndex>::const_iterator UI =
@@ -741,13 +744,16 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
                          IP.second.getBoundaryIndex());
       assert(UI != SA->UseSlots.end() && "Couldn't find last use");
       SlotIndex Use = *UI;
-      DEBUG(dbgs() << ", free use at " << Use << ".\n");
       assert(Use <= BI.LastUse && "Couldn't find last use");
-      SlotIndex SegStart = SE.enterIntvBefore(Use);
-      assert(SegStart >= IP.second && "Couldn't avoid interference");
-      assert(SegStart < BI.LastSplitPoint && "Impossible split point");
-      SE.useIntv(SegStart, Stop);
-      continue;
+      // Only attempt a split befroe the last split point.
+      if (Use.getBaseIndex() <= BI.LastSplitPoint) {
+        DEBUG(dbgs() << ", free use at " << Use << ".\n");
+        SlotIndex SegStart = SE.enterIntvBefore(Use);
+        assert(SegStart >= IP.second && "Couldn't avoid interference");
+        assert(SegStart < BI.LastSplitPoint && "Impossible split point");
+        SE.useIntv(SegStart, Stop);
+        continue;
+      }
     }
 
     // Interference is after the last use.
@@ -757,8 +763,8 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
   }
 
   // Now all defs leading to live bundles are handled, do everything else.
-  for (unsigned i = 0, e = LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
-    BlockInfo &BI = LiveBlocks[i];
+  for (unsigned i = 0, e = SA->LiveBlocks.size(); i != e; ++i) {
+    SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks[i];
     bool RegIn  = LiveBundles[Bundles->getBundle(BI.MBB->getNumber(), 0)];
     bool RegOut = LiveBundles[Bundles->getBundle(BI.MBB->getNumber(), 1)];
 
@@ -807,16 +813,7 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
         // indirect jump.
         DEBUG(dbgs() << ", uses at " << BI.LastUse << " after split point "
                      << BI.LastSplitPoint << ", stack-out.\n");
-        SlotIndex SegEnd;
-        if (BI.LastSplitPoint == Start)
-          SegEnd = SE.leaveIntvAtTop(*BI.MBB);
-        else {
-          MachineBasicBlock::iterator I =
-            LIS->getInstructionFromIndex(BI.LastSplitPoint);
-          do assert(I != BI.MBB->begin() && "Expected instruction");
-          while ((--I)->isDebugValue());
-          SegEnd = SE.leaveIntvAfter(LIS->getInstructionIndex(I));
-        }
+        SlotIndex SegEnd = SE.leaveIntvBefore(BI.LastSplitPoint);
         SE.useIntv(Start, SegEnd);
         // Run a double interval from the split to the last use.
         // This makes it possible to spill the complement without affecting the
@@ -874,6 +871,7 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
   // per-block segments? The current approach allows the stack region to
   // separate into connected components. Some components may be allocatable.
   SE.finish();
+  ++NumGlobalSplits;
 
   if (VerifyEnabled) {
     MF->verify(this, "After splitting live range around region");
@@ -895,7 +893,6 @@ void RAGreedy::splitAroundRegion(LiveInterval &VirtReg, unsigned PhysReg,
 
 unsigned RAGreedy::tryRegionSplit(LiveInterval &VirtReg, AllocationOrder &Order,
                                   SmallVectorImpl<LiveInterval*> &NewVRegs) {
-  calcLiveBlockInfo(VirtReg);
   BitVector LiveBundles, BestBundles;
   float BestCost = 0;
   unsigned BestReg = 0;
@@ -926,6 +923,272 @@ unsigned RAGreedy::tryRegionSplit(LiveInterval &VirtReg, AllocationOrder &Order,
 }
 
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                             Local Splitting
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+
+/// calcGapWeights - Compute the maximum spill weight that needs to be evicted
+/// in order to use PhysReg between two entries in SA->UseSlots.
+///
+/// GapWeight[i] represents the gap between UseSlots[i] and UseSlots[i+1].
+///
+void RAGreedy::calcGapWeights(unsigned PhysReg,
+                              SmallVectorImpl<float> &GapWeight) {
+  assert(SA->LiveBlocks.size() == 1 && "Not a local interval");
+  const SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks.front();
+  const SmallVectorImpl<SlotIndex> &Uses = SA->UseSlots;
+  const unsigned NumGaps = Uses.size()-1;
+
+  // Start and end points for the interference check.
+  SlotIndex StartIdx = BI.LiveIn ? BI.FirstUse.getBaseIndex() : BI.FirstUse;
+  SlotIndex StopIdx = BI.LiveOut ? BI.LastUse.getBoundaryIndex() : BI.LastUse;
+
+  GapWeight.assign(NumGaps, 0.0f);
+
+  // Add interference from each overlapping register.
+  for (const unsigned *AI = TRI->getOverlaps(PhysReg); *AI; ++AI) {
+    if (!query(const_cast<LiveInterval&>(SA->getParent()), *AI)
+           .checkInterference())
+      continue;
+
+    // We know that VirtReg is a continuous interval from FirstUse to LastUse,
+    // so we don't need InterferenceQuery.
+    //
+    // Interference that overlaps an instruction is counted in both gaps
+    // surrounding the instruction. The exception is interference before
+    // StartIdx and after StopIdx.
+    //
+    LiveIntervalUnion::SegmentIter IntI = PhysReg2LiveUnion[*AI].find(StartIdx);
+    for (unsigned Gap = 0; IntI.valid() && IntI.start() < StopIdx; ++IntI) {
+      // Skip the gaps before IntI.
+      while (Uses[Gap+1].getBoundaryIndex() < IntI.start())
+        if (++Gap == NumGaps)
+          break;
+      if (Gap == NumGaps)
+        break;
+
+      // Update the gaps covered by IntI.
+      const float weight = IntI.value()->weight;
+      for (; Gap != NumGaps; ++Gap) {
+        GapWeight[Gap] = std::max(GapWeight[Gap], weight);
+        if (Uses[Gap+1].getBaseIndex() >= IntI.stop())
+          break;
+      }
+      if (Gap == NumGaps)
+        break;
+    }
+  }
+}
+
+/// getPrevMappedIndex - Return the slot index of the last non-copy instruction
+/// before MI that has a slot index. If MI is the first mapped instruction in
+/// its block, return the block start index instead.
+///
+SlotIndex RAGreedy::getPrevMappedIndex(const MachineInstr *MI) {
+  assert(MI && "Missing MachineInstr");
+  const MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  MachineBasicBlock::const_iterator B = MBB->begin(), I = MI;
+  while (I != B)
+    if (!(--I)->isDebugValue() && !I->isCopy())
+      return Indexes->getInstructionIndex(I);
+  return Indexes->getMBBStartIdx(MBB);
+}
+
+/// calcPrevSlots - Fill in the PrevSlot array with the index of the previous
+/// real non-copy instruction for each instruction in SA->UseSlots.
+///
+void RAGreedy::calcPrevSlots() {
+  const SmallVectorImpl<SlotIndex> &Uses = SA->UseSlots;
+  PrevSlot.clear();
+  PrevSlot.reserve(Uses.size());
+  for (unsigned i = 0, e = Uses.size(); i != e; ++i) {
+    const MachineInstr *MI = Indexes->getInstructionFromIndex(Uses[i]);
+    PrevSlot.push_back(getPrevMappedIndex(MI).getDefIndex());
+  }
+}
+
+/// nextSplitPoint - Find the next index into SA->UseSlots > i such that it may
+/// be beneficial to split before UseSlots[i].
+///
+/// 0 is always a valid split point
+unsigned RAGreedy::nextSplitPoint(unsigned i) {
+  const SmallVectorImpl<SlotIndex> &Uses = SA->UseSlots;
+  const unsigned Size = Uses.size();
+  assert(i != Size && "No split points after the end");
+  // Allow split before i when Uses[i] is not adjacent to the previous use.
+  while (++i != Size && PrevSlot[i].getBaseIndex() <= Uses[i-1].getBaseIndex())
+    ;
+  return i;
+}
+
+/// tryLocalSplit - Try to split VirtReg into smaller intervals inside its only
+/// basic block.
+///
+unsigned RAGreedy::tryLocalSplit(LiveInterval &VirtReg, AllocationOrder &Order,
+                                 SmallVectorImpl<LiveInterval*> &NewVRegs) {
+  assert(SA->LiveBlocks.size() == 1 && "Not a local interval");
+  const SplitAnalysis::BlockInfo &BI = SA->LiveBlocks.front();
+
+  // Note that it is possible to have an interval that is live-in or live-out
+  // while only covering a single block - A phi-def can use undef values from
+  // predecessors, and the block could be a single-block loop.
+  // We don't bother doing anything clever about such a case, we simply assume
+  // that the interval is continuous from FirstUse to LastUse. We should make
+  // sure that we don't do anything illegal to such an interval, though.
+
+  const SmallVectorImpl<SlotIndex> &Uses = SA->UseSlots;
+  if (Uses.size() <= 2)
+    return 0;
+  const unsigned NumGaps = Uses.size()-1;
+
+  DEBUG({
+    dbgs() << "tryLocalSplit: ";
+    for (unsigned i = 0, e = Uses.size(); i != e; ++i)
+      dbgs() << ' ' << SA->UseSlots[i];
+    dbgs() << '\n';
+  });
+
+  // For every use, find the previous mapped non-copy instruction.
+  // We use this to detect valid split points, and to estimate new interval
+  // sizes.
+  calcPrevSlots();
+
+  unsigned BestBefore = NumGaps;
+  unsigned BestAfter = 0;
+  float BestDiff = 0;
+
+  const float blockFreq = SpillPlacer->getBlockFrequency(BI.MBB);
+  SmallVector<float, 8> GapWeight;
+
+  Order.rewind();
+  while (unsigned PhysReg = Order.next()) {
+    // Keep track of the largest spill weight that would need to be evicted in
+    // order to make use of PhysReg between UseSlots[i] and UseSlots[i+1].
+    calcGapWeights(PhysReg, GapWeight);
+
+    // Try to find the best sequence of gaps to close.
+    // The new spill weight must be larger than any gap interference.
+
+    // We will split before Uses[SplitBefore] and after Uses[SplitAfter].
+    unsigned SplitBefore = 0, SplitAfter = nextSplitPoint(1) - 1;
+
+    // MaxGap should always be max(GapWeight[SplitBefore..SplitAfter-1]).
+    // It is the spill weight that needs to be evicted.
+    float MaxGap = GapWeight[0];
+    for (unsigned i = 1; i != SplitAfter; ++i)
+      MaxGap = std::max(MaxGap, GapWeight[i]);
+
+    for (;;) {
+      // Live before/after split?
+      const bool LiveBefore = SplitBefore != 0 || BI.LiveIn;
+      const bool LiveAfter = SplitAfter != NumGaps || BI.LiveOut;
+
+      DEBUG(dbgs() << PrintReg(PhysReg, TRI) << ' '
+                   << Uses[SplitBefore] << '-' << Uses[SplitAfter]
+                   << " i=" << MaxGap);
+
+      // Stop before the interval gets so big we wouldn't be making progress.
+      if (!LiveBefore && !LiveAfter) {
+        DEBUG(dbgs() << " all\n");
+        break;
+      }
+      // Should the interval be extended or shrunk?
+      bool Shrink = true;
+      if (MaxGap < HUGE_VALF) {
+        // Estimate the new spill weight.
+        //
+        // Each instruction reads and writes the register, except the first
+        // instr doesn't read when !FirstLive, and the last instr doesn't write
+        // when !LastLive.
+        //
+        // We will be inserting copies before and after, so the total number of
+        // reads and writes is 2 * EstUses.
+        //
+        const unsigned EstUses = 2*(SplitAfter - SplitBefore) +
+                                 2*(LiveBefore + LiveAfter);
+
+        // Try to guess the size of the new interval. This should be trivial,
+        // but the slot index of an inserted copy can be a lot smaller than the
+        // instruction it is inserted before if there are many dead indexes
+        // between them.
+        //
+        // We measure the distance from the instruction before SplitBefore to
+        // get a conservative estimate.
+        //
+        // The final distance can still be different if inserting copies
+        // triggers a slot index renumbering.
+        //
+        const float EstWeight = normalizeSpillWeight(blockFreq * EstUses,
+                              PrevSlot[SplitBefore].distance(Uses[SplitAfter]));
+        // Would this split be possible to allocate?
+        // Never allocate all gaps, we wouldn't be making progress.
+        float Diff = EstWeight - MaxGap;
+        DEBUG(dbgs() << " w=" << EstWeight << " d=" << Diff);
+        if (Diff > 0) {
+          Shrink = false;
+          if (Diff > BestDiff) {
+            DEBUG(dbgs() << " (best)");
+            BestDiff = Diff;
+            BestBefore = SplitBefore;
+            BestAfter = SplitAfter;
+          }
+        }
+      }
+
+      // Try to shrink.
+      if (Shrink) {
+        SplitBefore = nextSplitPoint(SplitBefore);
+        if (SplitBefore < SplitAfter) {
+          DEBUG(dbgs() << " shrink\n");
+          // Recompute the max when necessary.
+          if (GapWeight[SplitBefore - 1] >= MaxGap) {
+            MaxGap = GapWeight[SplitBefore];
+            for (unsigned i = SplitBefore + 1; i != SplitAfter; ++i)
+              MaxGap = std::max(MaxGap, GapWeight[i]);
+          }
+          continue;
+        }
+        MaxGap = 0;
+      }
+
+      // Try to extend the interval.
+      if (SplitAfter >= NumGaps) {
+        DEBUG(dbgs() << " end\n");
+        break;
+      }
+
+      DEBUG(dbgs() << " extend\n");
+      for (unsigned e = nextSplitPoint(SplitAfter + 1) - 1;
+           SplitAfter != e; ++SplitAfter)
+        MaxGap = std::max(MaxGap, GapWeight[SplitAfter]);
+          continue;
+    }
+  }
+
+  // Didn't find any candidates?
+  if (BestBefore == NumGaps)
+    return 0;
+
+  DEBUG(dbgs() << "Best local split range: " << Uses[BestBefore]
+               << '-' << Uses[BestAfter] << ", " << BestDiff
+               << ", " << (BestAfter - BestBefore + 1) << " instrs\n");
+
+  SmallVector<LiveInterval*, 4> SpillRegs;
+  LiveRangeEdit LREdit(VirtReg, NewVRegs, SpillRegs);
+  SplitEditor SE(*SA, *LIS, *VRM, *DomTree, LREdit);
+
+  SE.openIntv();
+  SlotIndex SegStart = SE.enterIntvBefore(Uses[BestBefore]);
+  SlotIndex SegStop  = SE.leaveIntvAfter(Uses[BestAfter]);
+  SE.useIntv(SegStart, SegStop);
+  SE.closeIntv();
+  SE.finish();
+  ++NumLocalSplits;
+
+  return 0;
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                          Live Range Splitting
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -935,12 +1198,15 @@ unsigned RAGreedy::tryRegionSplit(LiveInterval &VirtReg, AllocationOrder &Order,
 /// @return Physreg when VirtReg may be assigned and/or new NewVRegs.
 unsigned RAGreedy::trySplit(LiveInterval &VirtReg, AllocationOrder &Order,
                             SmallVectorImpl<LiveInterval*>&NewVRegs) {
-  NamedRegionTimer T("Splitter", TimerGroupName, TimePassesIsEnabled);
   SA->analyze(&VirtReg);
 
-  // Don't attempt splitting on local intervals for now. TBD.
-  if (LIS->intervalIsInOneMBB(VirtReg))
-    return 0;
+  // Local intervals are handled separately.
+  if (LIS->intervalIsInOneMBB(VirtReg)) {
+    NamedRegionTimer T("Local Splitting", TimerGroupName, TimePassesIsEnabled);
+    return tryLocalSplit(VirtReg, Order, NewVRegs);
+  }
+
+  NamedRegionTimer T("Global Splitting", TimerGroupName, TimePassesIsEnabled);
 
   // First try to split around a region spanning multiple blocks.
   unsigned PhysReg = tryRegionSplit(VirtReg, Order, NewVRegs);
@@ -1011,8 +1277,7 @@ unsigned RAGreedy::trySpillInterferences(LiveInterval &VirtReg,
     Spills.append(Q.interferingVRegs().begin(), Q.interferingVRegs().end());
     for (unsigned i = 0, e = Q.interferingVRegs().size(); i != e; ++i) {
       LiveInterval *VReg = Q.interferingVRegs()[i];
-      PhysReg2LiveUnion[*AI].extract(*VReg);
-      VRM->clearVirt(VReg->reg);
+      unassign(*VReg, *AI);
     }
   }
 
@@ -1038,8 +1303,10 @@ unsigned RAGreedy::selectOrSplit(LiveInterval &VirtReg,
       return PhysReg;
   }
 
-  // Try to reassign interferences.
-  if (unsigned PhysReg = tryReassign(VirtReg, Order))
+  if (unsigned PhysReg = tryReassign(VirtReg, Order, NewVRegs))
+    return PhysReg;
+
+  if (unsigned PhysReg = tryEvict(VirtReg, Order, NewVRegs))
     return PhysReg;
 
   assert(NewVRegs.empty() && "Cannot append to existing NewVRegs");
@@ -1083,7 +1350,7 @@ bool RAGreedy::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
   Bundles = &getAnalysis<EdgeBundles>();
   SpillPlacer = &getAnalysis<SpillPlacement>();
 
-  SA.reset(new SplitAnalysis(*MF, *LIS, *Loops));
+  SA.reset(new SplitAnalysis(*VRM, *LIS, *Loops));
 
   allocatePhysRegs();
   addMBBLiveIns(MF);
@@ -1092,8 +1359,7 @@ bool RAGreedy::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
   // Run rewriter
   {
     NamedRegionTimer T("Rewriter", TimerGroupName, TimePassesIsEnabled);
-    std::auto_ptr<VirtRegRewriter> rewriter(createVirtRegRewriter());
-    rewriter->runOnMachineFunction(*MF, *VRM, LIS);
+    VRM->rewrite(Indexes);
   }
 
   // The pass output is in VirtRegMap. Release all the transient data.