XFAIL vg_leak the new test as the rest.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / StackSlotColoring.cpp
index c6ec9f5e6cf05f111082d582bf971e5483d6c3c8..4a6ae60b9a8b30ebc0426900a03f27a86aecb97d 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define DEBUG_TYPE "stackcoloring"
+#include "VirtRegMap.h"
+#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/Module.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include <vector>
@@ -27,18 +38,39 @@ using namespace llvm;
 static cl::opt<bool>
 DisableSharing("no-stack-slot-sharing",
              cl::init(false), cl::Hidden,
-             cl::desc("Surpress slot sharing during stack coloring"));
+             cl::desc("Suppress slot sharing during stack coloring"));
 
-STATISTIC(NumEliminated,   "Number of stack slots eliminated due to coloring");
+static cl::opt<bool>
+ColorWithRegsOpt("color-ss-with-regs",
+                 cl::init(false), cl::Hidden,
+                 cl::desc("Color stack slots with free registers"));
+
+
+static cl::opt<int> DCELimit("ssc-dce-limit", cl::init(-1), cl::Hidden);
+
+STATISTIC(NumEliminated, "Number of stack slots eliminated due to coloring");
+STATISTIC(NumRegRepl,    "Number of stack slot refs replaced with reg refs");
+STATISTIC(NumLoadElim,   "Number of loads eliminated");
+STATISTIC(NumStoreElim,  "Number of stores eliminated");
+STATISTIC(NumDead,       "Number of trivially dead stack accesses eliminated");
 
 namespace {
-  class VISIBILITY_HIDDEN StackSlotColoring : public MachineFunctionPass {
+  class StackSlotColoring : public MachineFunctionPass {
+    bool ColorWithRegs;
     LiveStacks* LS;
+    VirtRegMap* VRM;
     MachineFrameInfo *MFI;
+    MachineRegisterInfo *MRI;
+    const TargetInstrInfo  *TII;
+    const TargetRegisterInfo *TRI;
+    const MachineLoopInfo *loopInfo;
 
     // SSIntervals - Spill slot intervals.
     std::vector<LiveInterval*> SSIntervals;
 
+    // SSRefs - Keep a list of frame index references for each spill slot.
+    SmallVector<SmallVector<MachineInstr*, 8>, 16> SSRefs;
+
     // OrigAlignments - Alignments of stack objects before coloring.
     SmallVector<unsigned, 16> OrigAlignments;
 
@@ -58,14 +90,29 @@ namespace {
     BitVector UsedColors;
 
     // Assignments - Color to intervals mapping.
-    SmallVector<SmallVector<LiveInterval*,4>,16> Assignments;
+    SmallVector<SmallVector<LiveInterval*,4>, 16> Assignments;
 
   public:
     static char ID; // Pass identification
-    StackSlotColoring() : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID), NextColor(-1) {}
+    StackSlotColoring() :
+      MachineFunctionPass(ID), ColorWithRegs(false), NextColor(-1) {
+        initializeStackSlotColoringPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+      }
+    StackSlotColoring(bool RegColor) :
+      MachineFunctionPass(ID), ColorWithRegs(RegColor), NextColor(-1) {
+        initializeStackSlotColoringPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+      }
     
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.setPreservesCFG();
+      AU.addRequired<SlotIndexes>();
+      AU.addPreserved<SlotIndexes>();
       AU.addRequired<LiveStacks>();
+      AU.addRequired<VirtRegMap>();
+      AU.addPreserved<VirtRegMap>();      
+      AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
+      AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
+      AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
     }
 
@@ -75,20 +122,44 @@ namespace {
     }
 
   private:
-    bool InitializeSlots();
+    void InitializeSlots();
+    void ScanForSpillSlotRefs(MachineFunction &MF);
     bool OverlapWithAssignments(LiveInterval *li, int Color) const;
     int ColorSlot(LiveInterval *li);
     bool ColorSlots(MachineFunction &MF);
+    bool ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
+                                SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> &RevMap,
+                                BitVector &SlotIsReg);
+    void RewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI, int NewFI,
+                            MachineFunction &MF);
+    bool PropagateBackward(MachineBasicBlock::iterator MII,
+                           MachineBasicBlock *MBB,
+                           unsigned OldReg, unsigned NewReg);
+    bool PropagateForward(MachineBasicBlock::iterator MII,
+                          MachineBasicBlock *MBB,
+                          unsigned OldReg, unsigned NewReg);
+    void UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
+                                    unsigned Reg, const TargetRegisterClass *RC,
+                                    SmallSet<unsigned, 4> &Defs,
+                                    MachineFunction &MF);
+    bool AllMemRefsCanBeUnfolded(int SS);
+    bool RemoveDeadStores(MachineBasicBlock* MBB);
   };
 } // end anonymous namespace
 
 char StackSlotColoring::ID = 0;
 
-static RegisterPass<StackSlotColoring>
-X("stack-slot-coloring", "Stack Slot Coloring");
-
-FunctionPass *llvm::createStackSlotColoringPass() {
-  return new StackSlotColoring();
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(StackSlotColoring, "stack-slot-coloring",
+                "Stack Slot Coloring", false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveStacks)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(VirtRegMap)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineLoopInfo)
+INITIALIZE_PASS_END(StackSlotColoring, "stack-slot-coloring",
+                "Stack Slot Coloring", false, false)
+
+FunctionPass *llvm::createStackSlotColoringPass(bool RegColor) {
+  return new StackSlotColoring(RegColor);
 }
 
 namespace {
@@ -101,12 +172,40 @@ namespace {
   };
 }
 
+/// ScanForSpillSlotRefs - Scan all the machine instructions for spill slot
+/// references and update spill slot weights.
+void StackSlotColoring::ScanForSpillSlotRefs(MachineFunction &MF) {
+  SSRefs.resize(MFI->getObjectIndexEnd());
+
+  // FIXME: Need the equivalent of MachineRegisterInfo for frameindex operands.
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
+       MBBI != E; ++MBBI) {
+    MachineBasicBlock *MBB = &*MBBI;
+    unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
+    for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), EE = MBB->end();
+         MII != EE; ++MII) {
+      MachineInstr *MI = &*MII;
+      for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+        if (!MO.isFI())
+          continue;
+        int FI = MO.getIndex();
+        if (FI < 0)
+          continue;
+        if (!LS->hasInterval(FI))
+          continue;
+        LiveInterval &li = LS->getInterval(FI);
+        if (!MI->isDebugValue())
+          li.weight += LiveIntervals::getSpillWeight(false, true, loopDepth);
+        SSRefs[FI].push_back(MI);
+      }
+    }
+  }
+}
+
 /// InitializeSlots - Process all spill stack slot liveintervals and add them
 /// to a sorted (by weight) list.
-bool StackSlotColoring::InitializeSlots() {
-  if (LS->getNumIntervals() < 2)
-    return false;
-
+void StackSlotColoring::InitializeSlots() {
   int LastFI = MFI->getObjectIndexEnd();
   OrigAlignments.resize(LastFI);
   OrigSizes.resize(LastFI);
@@ -115,8 +214,10 @@ bool StackSlotColoring::InitializeSlots() {
   Assignments.resize(LastFI);
 
   // Gather all spill slots into a list.
+  DEBUG(dbgs() << "Spill slot intervals:\n");
   for (LiveStacks::iterator i = LS->begin(), e = LS->end(); i != e; ++i) {
     LiveInterval &li = i->second;
+    DEBUG(li.dump());
     int FI = li.getStackSlotIndex();
     if (MFI->isDeadObjectIndex(FI))
       continue;
@@ -125,13 +226,13 @@ bool StackSlotColoring::InitializeSlots() {
     OrigSizes[FI]      = MFI->getObjectSize(FI);
     AllColors.set(FI);
   }
+  DEBUG(dbgs() << '\n');
 
   // Sort them by weight.
   std::stable_sort(SSIntervals.begin(), SSIntervals.end(), IntervalSorter());
 
   // Get first "color".
   NextColor = AllColors.find_first();
-  return true;
 }
 
 /// OverlapWithAssignments - Return true if LiveInterval overlaps with any
@@ -147,6 +248,79 @@ StackSlotColoring::OverlapWithAssignments(LiveInterval *li, int Color) const {
   return false;
 }
 
+/// ColorSlotsWithFreeRegs - If there are any free registers available, try
+/// replacing spill slots references with registers instead.
+bool
+StackSlotColoring::ColorSlotsWithFreeRegs(SmallVector<int, 16> &SlotMapping,
+                                   SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> &RevMap,
+                                   BitVector &SlotIsReg) {
+  if (!(ColorWithRegs || ColorWithRegsOpt) || !VRM->HasUnusedRegisters())
+    return false;
+
+  bool Changed = false;
+  DEBUG(dbgs() << "Assigning unused registers to spill slots:\n");
+  for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
+    LiveInterval *li = SSIntervals[i];
+    int SS = li->getStackSlotIndex();
+    if (!UsedColors[SS] || li->weight < 20)
+      // If the weight is < 20, i.e. two references in a loop with depth 1,
+      // don't bother with it.
+      continue;
+
+    // These slots allow to share the same registers.
+    bool AllColored = true;
+    SmallVector<unsigned, 4> ColoredRegs;
+    for (unsigned j = 0, ee = RevMap[SS].size(); j != ee; ++j) {
+      int RSS = RevMap[SS][j];
+      const TargetRegisterClass *RC = LS->getIntervalRegClass(RSS);
+      // If it's not colored to another stack slot, try coloring it
+      // to a "free" register.
+      if (!RC) {
+        AllColored = false;
+        continue;
+      }
+      unsigned Reg = VRM->getFirstUnusedRegister(RC);
+      if (!Reg) {
+        AllColored = false;
+        continue;
+      }
+      if (!AllMemRefsCanBeUnfolded(RSS)) {
+        AllColored = false;
+        continue;
+      } else {
+        DEBUG(dbgs() << "Assigning fi#" << RSS << " to "
+                     << TRI->getName(Reg) << '\n');
+        ColoredRegs.push_back(Reg);
+        SlotMapping[RSS] = Reg;
+        SlotIsReg.set(RSS);
+        Changed = true;
+      }
+    }
+
+    // Register and its sub-registers are no longer free.
+    while (!ColoredRegs.empty()) {
+      unsigned Reg = ColoredRegs.back();
+      ColoredRegs.pop_back();
+      VRM->setRegisterUsed(Reg);
+      // If reg is a callee-saved register, it will have to be spilled in
+      // the prologue.
+      MRI->setPhysRegUsed(Reg);
+      for (const unsigned *AS = TRI->getAliasSet(Reg); *AS; ++AS) {
+        VRM->setRegisterUsed(*AS);
+        MRI->setPhysRegUsed(*AS);
+      }
+    }
+    // This spill slot is dead after the rewrites
+    if (AllColored) {
+      MFI->RemoveStackObject(SS);
+      ++NumEliminated;
+    }
+  }
+  DEBUG(dbgs() << '\n');
+
+  return Changed;
+}
+
 /// ColorSlot - Assign a "color" (stack slot) to the specified stack slot.
 ///
 int StackSlotColoring::ColorSlot(LiveInterval *li) {
@@ -177,7 +351,7 @@ int StackSlotColoring::ColorSlot(LiveInterval *li) {
   // Record the assignment.
   Assignments[Color].push_back(li);
   int FI = li->getStackSlotIndex();
-  DOUT << "Assigning fi #" << FI << " to fi #" << Color << "\n";
+  DEBUG(dbgs() << "Assigning fi#" << FI << " to fi#" << Color << "\n");
 
   // Change size and alignment of the allocated slot. If there are multiple
   // objects sharing the same slot, then make sure the size and alignment
@@ -195,45 +369,71 @@ int StackSlotColoring::ColorSlot(LiveInterval *li) {
 /// operands in the function.
 bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
   unsigned NumObjs = MFI->getObjectIndexEnd();
-  std::vector<int> SlotMapping(NumObjs, -1);
+  SmallVector<int, 16> SlotMapping(NumObjs, -1);
+  SmallVector<float, 16> SlotWeights(NumObjs, 0.0);
+  SmallVector<SmallVector<int, 4>, 16> RevMap(NumObjs);
+  BitVector SlotIsReg(NumObjs);
+  BitVector UsedColors(NumObjs);
 
+  DEBUG(dbgs() << "Color spill slot intervals:\n");
   bool Changed = false;
   for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
     LiveInterval *li = SSIntervals[i];
     int SS = li->getStackSlotIndex();
     int NewSS = ColorSlot(li);
+    assert(NewSS >= 0 && "Stack coloring failed?");
     SlotMapping[SS] = NewSS;
+    RevMap[NewSS].push_back(SS);
+    SlotWeights[NewSS] += li->weight;
+    UsedColors.set(NewSS);
     Changed |= (SS != NewSS);
   }
 
+  DEBUG(dbgs() << "\nSpill slots after coloring:\n");
+  for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i) {
+    LiveInterval *li = SSIntervals[i];
+    int SS = li->getStackSlotIndex();
+    li->weight = SlotWeights[SS];
+  }
+  // Sort them by new weight.
+  std::stable_sort(SSIntervals.begin(), SSIntervals.end(), IntervalSorter());
+
+#ifndef NDEBUG
+  for (unsigned i = 0, e = SSIntervals.size(); i != e; ++i)
+    DEBUG(SSIntervals[i]->dump());
+  DEBUG(dbgs() << '\n');
+#endif
+
+  // Can we "color" a stack slot with a unused register?
+  Changed |= ColorSlotsWithFreeRegs(SlotMapping, RevMap, SlotIsReg);
+
   if (!Changed)
     return false;
 
   // Rewrite all MO_FrameIndex operands.
-  // FIXME: Need the equivalent of MachineRegisterInfo for frameindex operands.
-  for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
-       MBB != E; ++MBB) {
-    for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), EE = MBB->end();
-         MII != EE; ++MII) {
-      MachineInstr &MI = *MII;
-      for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
-        MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
-        if (!MO.isFrameIndex())
-          continue;
-        int FI = MO.getIndex();
-        if (FI < 0)
-          continue;
-        FI = SlotMapping[FI];
-        if (FI == -1)
-          continue;
-        MO.setIndex(FI);
+  SmallVector<SmallSet<unsigned, 4>, 4> NewDefs(MF.getNumBlockIDs());
+  for (unsigned SS = 0, SE = SSRefs.size(); SS != SE; ++SS) {
+    bool isReg = SlotIsReg[SS];
+    int NewFI = SlotMapping[SS];
+    if (NewFI == -1 || (NewFI == (int)SS && !isReg))
+      continue;
+
+    const TargetRegisterClass *RC = LS->getIntervalRegClass(SS);
+    SmallVector<MachineInstr*, 8> &RefMIs = SSRefs[SS];
+    for (unsigned i = 0, e = RefMIs.size(); i != e; ++i)
+      if (!isReg)
+        RewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, MF);
+      else {
+        // Rewrite to use a register instead.
+        unsigned MBBId = RefMIs[i]->getParent()->getNumber();
+        SmallSet<unsigned, 4> &Defs = NewDefs[MBBId];
+        UnfoldAndRewriteInstruction(RefMIs[i], SS, NewFI, RC, Defs, MF);
       }
-    }
   }
 
   // Delete unused stack slots.
   while (NextColor != -1) {
-    DOUT << "Removing unused stack object fi #" << NextColor << "\n";
+    DEBUG(dbgs() << "Removing unused stack object fi#" << NextColor << "\n");
     MFI->RemoveStackObject(NextColor);
     NextColor = AllColors.find_next(NextColor);
   }
@@ -241,18 +441,316 @@ bool StackSlotColoring::ColorSlots(MachineFunction &MF) {
   return true;
 }
 
+/// AllMemRefsCanBeUnfolded - Return true if all references of the specified
+/// spill slot index can be unfolded.
+bool StackSlotColoring::AllMemRefsCanBeUnfolded(int SS) {
+  SmallVector<MachineInstr*, 8> &RefMIs = SSRefs[SS];
+  for (unsigned i = 0, e = RefMIs.size(); i != e; ++i) {
+    MachineInstr *MI = RefMIs[i];
+    if (TII->isLoadFromStackSlot(MI, SS) ||
+        TII->isStoreToStackSlot(MI, SS))
+      // Restore and spill will become copies.
+      return true;
+    if (!TII->getOpcodeAfterMemoryUnfold(MI->getOpcode(), false, false))
+      return false;
+    for (unsigned j = 0, ee = MI->getNumOperands(); j != ee; ++j) {
+      MachineOperand &MO = MI->getOperand(j);
+      if (MO.isFI() && MO.getIndex() != SS)
+        // If it uses another frameindex, we can, currently* unfold it.
+        return false;
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+/// RewriteInstruction - Rewrite specified instruction by replacing references
+/// to old frame index with new one.
+void StackSlotColoring::RewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
+                                           int NewFI, MachineFunction &MF) {
+  // Update the operands.
+  for (unsigned i = 0, ee = MI->getNumOperands(); i != ee; ++i) {
+    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+    if (!MO.isFI())
+      continue;
+    int FI = MO.getIndex();
+    if (FI != OldFI)
+      continue;
+    MO.setIndex(NewFI);
+  }
+
+  // Update the memory references. This changes the MachineMemOperands
+  // directly. They may be in use by multiple instructions, however all
+  // instructions using OldFI are being rewritten to use NewFI.
+  const Value *OldSV = PseudoSourceValue::getFixedStack(OldFI);
+  const Value *NewSV = PseudoSourceValue::getFixedStack(NewFI);
+  for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
+       E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I)
+    if ((*I)->getValue() == OldSV)
+      (*I)->setValue(NewSV);
+}
+
+/// PropagateBackward - Traverse backward and look for the definition of
+/// OldReg. If it can successfully update all of the references with NewReg,
+/// do so and return true.
+bool StackSlotColoring::PropagateBackward(MachineBasicBlock::iterator MII,
+                                          MachineBasicBlock *MBB,
+                                          unsigned OldReg, unsigned NewReg) {
+  if (MII == MBB->begin())
+    return false;
+
+  SmallVector<MachineOperand*, 4> Uses;
+  SmallVector<MachineOperand*, 4> Refs;
+  while (--MII != MBB->begin()) {
+    bool FoundDef = false;  // Not counting 2address def.
+
+    Uses.clear();
+    const TargetInstrDesc &TID = MII->getDesc();
+    for (unsigned i = 0, e = MII->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      MachineOperand &MO = MII->getOperand(i);
+      if (!MO.isReg())
+        continue;
+      unsigned Reg = MO.getReg();
+      if (Reg == 0)
+        continue;
+      if (Reg == OldReg) {
+        if (MO.isImplicit())
+          return false;
+
+        // Abort the use is actually a sub-register def. We don't have enough
+        // information to figure out if it is really legal.
+        if (MO.getSubReg() || MII->isSubregToReg())
+          return false;
+
+        const TargetRegisterClass *RC = TID.OpInfo[i].getRegClass(TRI);
+        if (RC && !RC->contains(NewReg))
+          return false;
+
+        if (MO.isUse()) {
+          Uses.push_back(&MO);
+        } else {
+          Refs.push_back(&MO);
+          if (!MII->isRegTiedToUseOperand(i))
+            FoundDef = true;
+        }
+      } else if (TRI->regsOverlap(Reg, NewReg)) {
+        return false;
+      } else if (TRI->regsOverlap(Reg, OldReg)) {
+        if (!MO.isUse() || !MO.isKill())
+          return false;
+      }
+    }
+
+    if (FoundDef) {
+      // Found non-two-address def. Stop here.
+      for (unsigned i = 0, e = Refs.size(); i != e; ++i)
+        Refs[i]->setReg(NewReg);
+      return true;
+    }
+
+    // Two-address uses must be updated as well.
+    for (unsigned i = 0, e = Uses.size(); i != e; ++i)
+      Refs.push_back(Uses[i]);
+  }
+  return false;
+}
+
+/// PropagateForward - Traverse forward and look for the kill of OldReg. If
+/// it can successfully update all of the uses with NewReg, do so and
+/// return true.
+bool StackSlotColoring::PropagateForward(MachineBasicBlock::iterator MII,
+                                         MachineBasicBlock *MBB,
+                                         unsigned OldReg, unsigned NewReg) {
+  if (MII == MBB->end())
+    return false;
+
+  SmallVector<MachineOperand*, 4> Uses;
+  while (++MII != MBB->end()) {
+    bool FoundKill = false;
+    const TargetInstrDesc &TID = MII->getDesc();
+    for (unsigned i = 0, e = MII->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+      MachineOperand &MO = MII->getOperand(i);
+      if (!MO.isReg())
+        continue;
+      unsigned Reg = MO.getReg();
+      if (Reg == 0)
+        continue;
+      if (Reg == OldReg) {
+        if (MO.isDef() || MO.isImplicit())
+          return false;
+
+        // Abort the use is actually a sub-register use. We don't have enough
+        // information to figure out if it is really legal.
+        if (MO.getSubReg())
+          return false;
+
+        const TargetRegisterClass *RC = TID.OpInfo[i].getRegClass(TRI);
+        if (RC && !RC->contains(NewReg))
+          return false;
+        if (MO.isKill())
+          FoundKill = true;
+
+        Uses.push_back(&MO);
+      } else if (TRI->regsOverlap(Reg, NewReg) ||
+                 TRI->regsOverlap(Reg, OldReg))
+        return false;
+    }
+    if (FoundKill) {
+      for (unsigned i = 0, e = Uses.size(); i != e; ++i)
+        Uses[i]->setReg(NewReg);
+      return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
+/// UnfoldAndRewriteInstruction - Rewrite specified instruction by unfolding
+/// folded memory references and replacing those references with register
+/// references instead.
+void
+StackSlotColoring::UnfoldAndRewriteInstruction(MachineInstr *MI, int OldFI,
+                                               unsigned Reg,
+                                               const TargetRegisterClass *RC,
+                                               SmallSet<unsigned, 4> &Defs,
+                                               MachineFunction &MF) {
+  MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+  if (unsigned DstReg = TII->isLoadFromStackSlot(MI, OldFI)) {
+    if (PropagateForward(MI, MBB, DstReg, Reg)) {
+      DEBUG(dbgs() << "Eliminated load: ");
+      DEBUG(MI->dump());
+      ++NumLoadElim;
+    } else {
+      BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::COPY),
+              DstReg).addReg(Reg);
+      ++NumRegRepl;
+    }
+
+    if (!Defs.count(Reg)) {
+      // If this is the first use of Reg in this MBB and it wasn't previously
+      // defined in MBB, add it to livein.
+      MBB->addLiveIn(Reg);
+      Defs.insert(Reg);
+    }
+  } else if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(MI, OldFI)) {
+    if (MI->killsRegister(SrcReg) && PropagateBackward(MI, MBB, SrcReg, Reg)) {
+      DEBUG(dbgs() << "Eliminated store: ");
+      DEBUG(MI->dump());
+      ++NumStoreElim;
+    } else {
+      BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::COPY), Reg)
+        .addReg(SrcReg);
+      ++NumRegRepl;
+    }
+
+    // Remember reg has been defined in MBB.
+    Defs.insert(Reg);
+  } else {
+    SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
+    bool Success = TII->unfoldMemoryOperand(MF, MI, Reg, false, false, NewMIs);
+    (void)Success; // Silence compiler warning.
+    assert(Success && "Failed to unfold!");
+    MachineInstr *NewMI = NewMIs[0];
+    MBB->insert(MI, NewMI);
+    ++NumRegRepl;
+
+    if (NewMI->readsRegister(Reg)) {
+      if (!Defs.count(Reg))
+        // If this is the first use of Reg in this MBB and it wasn't previously
+        // defined in MBB, add it to livein.
+        MBB->addLiveIn(Reg);
+      Defs.insert(Reg);
+    }
+  }
+  MBB->erase(MI);
+}
+
+/// RemoveDeadStores - Scan through a basic block and look for loads followed
+/// by stores.  If they're both using the same stack slot, then the store is
+/// definitely dead.  This could obviously be much more aggressive (consider
+/// pairs with instructions between them), but such extensions might have a
+/// considerable compile time impact.
+bool StackSlotColoring::RemoveDeadStores(MachineBasicBlock* MBB) {
+  // FIXME: This could be much more aggressive, but we need to investigate
+  // the compile time impact of doing so.
+  bool changed = false;
+
+  SmallVector<MachineInstr*, 4> toErase;
+
+  for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
+       I != E; ++I) {
+    if (DCELimit != -1 && (int)NumDead >= DCELimit)
+      break;
+    
+    MachineBasicBlock::iterator NextMI = llvm::next(I);
+    if (NextMI == MBB->end()) continue;
+    
+    int FirstSS, SecondSS;
+    unsigned LoadReg = 0;
+    unsigned StoreReg = 0;
+    if (!(LoadReg = TII->isLoadFromStackSlot(I, FirstSS))) continue;
+    if (!(StoreReg = TII->isStoreToStackSlot(NextMI, SecondSS))) continue;
+    if (FirstSS != SecondSS || LoadReg != StoreReg || FirstSS == -1) continue;
+    
+    ++NumDead;
+    changed = true;
+    
+    if (NextMI->findRegisterUseOperandIdx(LoadReg, true, 0) != -1) {
+      ++NumDead;
+      toErase.push_back(I);
+    }
+    
+    toErase.push_back(NextMI);
+    ++I;
+  }
+  
+  for (SmallVector<MachineInstr*, 4>::iterator I = toErase.begin(),
+       E = toErase.end(); I != E; ++I)
+    (*I)->eraseFromParent();
+  
+  return changed;
+}
+
+
 bool StackSlotColoring::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  DOUT << "******** Stack Slot Coloring ********\n";
+  DEBUG({
+      dbgs() << "********** Stack Slot Coloring **********\n"
+             << "********** Function: " 
+             << MF.getFunction()->getName() << '\n';
+    });
 
   MFI = MF.getFrameInfo();
+  MRI = &MF.getRegInfo(); 
+  TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
+  TRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
   LS = &getAnalysis<LiveStacks>();
+  VRM = &getAnalysis<VirtRegMap>();
+  loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 
   bool Changed = false;
-  if (InitializeSlots())
-    Changed = ColorSlots(MF);
+
+  unsigned NumSlots = LS->getNumIntervals();
+  if (NumSlots < 2) {
+    if (NumSlots == 0 || !VRM->HasUnusedRegisters())
+      // Nothing to do!
+      return false;
+  }
+
+  // If there are calls to setjmp or sigsetjmp, don't perform stack slot
+  // coloring. The stack could be modified before the longjmp is executed,
+  // resulting in the wrong value being used afterwards. (See
+  // <rdar://problem/8007500>.)
+  if (MF.callsSetJmp())
+    return false;
+
+  // Gather spill slot references
+  ScanForSpillSlotRefs(MF);
+  InitializeSlots();
+  Changed = ColorSlots(MF);
 
   NextColor = -1;
   SSIntervals.clear();
+  for (unsigned i = 0, e = SSRefs.size(); i != e; ++i)
+    SSRefs[i].clear();
+  SSRefs.clear();
   OrigAlignments.clear();
   OrigSizes.clear();
   AllColors.clear();
@@ -261,5 +759,10 @@ bool StackSlotColoring::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
     Assignments[i].clear();
   Assignments.clear();
 
+  if (Changed) {
+    for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
+      Changed |= RemoveDeadStores(I);
+  }
+
   return Changed;
 }