Match MachineFunction::UsedPhysRegs changes.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / VirtRegMap.cpp
index 8e6ff027e97e911cceeaf9c6c8bb5ca95e088be1..482e336f8719a41c1116eaf5853a2ec640c82fee 100644 (file)
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallSet.h"
+#include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
-namespace {
-  Statistic<> NumSpills("spiller", "Number of register spills");
-  Statistic<> NumStores("spiller", "Number of stores added");
-  Statistic<> NumLoads ("spiller", "Number of loads added");
-  Statistic<> NumReused("spiller", "Number of values reused");
-  Statistic<> NumDSE   ("spiller", "Number of dead stores elided");
+STATISTIC(NumSpills, "Number of register spills");
+STATISTIC(NumReMats, "Number of re-materialization");
+STATISTIC(NumStores, "Number of stores added");
+STATISTIC(NumLoads , "Number of loads added");
+STATISTIC(NumReused, "Number of values reused");
+STATISTIC(NumDSE   , "Number of dead stores elided");
+STATISTIC(NumDCE   , "Number of copies elided");
 
+namespace {
   enum SpillerName { simple, local };
 
-  cl::opt<SpillerName>
+  static cl::opt<SpillerName>
   SpillerOpt("spiller",
              cl::desc("Spiller to use: (default: local)"),
              cl::Prefix,
@@ -53,6 +59,13 @@ namespace {
 //  VirtRegMap implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+VirtRegMap::VirtRegMap(MachineFunction &mf)
+  : TII(*mf.getTarget().getInstrInfo()), MF(mf), 
+    Virt2PhysMap(NO_PHYS_REG), Virt2StackSlotMap(NO_STACK_SLOT),
+    ReMatId(MAX_STACK_SLOT+1) {
+  grow();
+}
+
 void VirtRegMap::grow() {
   Virt2PhysMap.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
   Virt2StackSlotMap.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
@@ -74,26 +87,51 @@ void VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int frameIndex) {
   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
+  assert((frameIndex >= 0 ||
+          (frameIndex >= MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin())) &&
+         "illegal fixed frame index");
   Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
 }
 
-void VirtRegMap::virtFolded(unsigned virtReg,
-                            MachineInstr* oldMI,
-                            MachineInstr* newMI) {
-  // move previous memory references folded to new instruction
-  std::vector<MI2VirtMapTy::mapped_type> regs;
-  for (MI2VirtMapTy::iterator I = MI2VirtMap.lower_bound(oldMI), 
-         E = MI2VirtMap.end(); I != E && I->first == oldMI; ) {
-    regs.push_back(I->second);
+int VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg) {
+  assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
+  assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
+         "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
+  const MachineInstr *DefMI = getReMaterializedMI(virtReg);
+  int FrameIdx;
+  if (TII.isLoadFromStackSlot((MachineInstr*)DefMI, FrameIdx)) {
+    // Load from stack slot is re-materialize as reload from the stack slot!
+    Virt2StackSlotMap[virtReg] = FrameIdx;
+    return FrameIdx;
+  }
+  Virt2StackSlotMap[virtReg] = ReMatId;
+  return ReMatId++;
+}
+
+void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI,
+                            unsigned OpNo, MachineInstr *NewMI) {
+  // Move previous memory references folded to new instruction.
+  MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(NewMI);
+  for (MI2VirtMapTy::iterator I = MI2VirtMap.lower_bound(OldMI),
+         E = MI2VirtMap.end(); I != E && I->first == OldMI; ) {
+    MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, I->second));
     MI2VirtMap.erase(I++);
   }
 
-  MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(newMI);
-  for (unsigned i = 0, e = regs.size(); i != e; ++i)
-    MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(newMI, regs[i]));
+  ModRef MRInfo;
+  const TargetInstrDescriptor *TID = OldMI->getInstrDescriptor();
+  if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::TIED_TO) != -1 ||
+      TID->findTiedToSrcOperand(OpNo) != -1) {
+    // Folded a two-address operand.
+    MRInfo = isModRef;
+  } else if (OldMI->getOperand(OpNo).isDef()) {
+    MRInfo = isMod;
+  } else {
+    MRInfo = isRef;
+  }
 
   // add new memory reference
-  MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(newMI, virtReg));
+  MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
 }
 
 void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
@@ -104,7 +142,7 @@ void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
          e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i) {
     if (Virt2PhysMap[i] != (unsigned)VirtRegMap::NO_PHYS_REG)
       OS << "[reg" << i << " -> " << MRI->getName(Virt2PhysMap[i]) << "]\n";
-         
+
   }
 
   for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
@@ -114,7 +152,9 @@ void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
   OS << '\n';
 }
 
-void VirtRegMap::dump() const { print(std::cerr); }
+void VirtRegMap::dump() const {
+  print(DOUT);
+}
 
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -124,18 +164,16 @@ void VirtRegMap::dump() const { print(std::cerr); }
 Spiller::~Spiller() {}
 
 namespace {
-  struct SimpleSpiller : public Spiller {
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction& mf, const VirtRegMap &VRM);
+  struct VISIBILITY_HIDDEN SimpleSpiller : public Spiller {
+    bool runOnMachineFunction(MachineFunction& mf, VirtRegMap &VRM);
   };
 }
 
-bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction& MF,
-                                         const VirtRegMap& VRM) {
-  DEBUG(std::cerr << "********** REWRITE MACHINE CODE **********\n");
-  DEBUG(std::cerr << "********** Function: "
-                  << MF.getFunction()->getName() << '\n');
-  const TargetMachine& TM = MF.getTarget();
-  const MRegisterInfo& MRI = *TM.getRegisterInfo();
+bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
+  DOUT << "********** REWRITE MACHINE CODE **********\n";
+  DOUT << "********** Function: " << MF.getFunction()->getName() << '\n';
+  const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
+  const MRegisterInfo &MRI = *TM.getRegisterInfo();
 
   // LoadedRegs - Keep track of which vregs are loaded, so that we only load
   // each vreg once (in the case where a spilled vreg is used by multiple
@@ -145,38 +183,44 @@ bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction& MF,
 
   for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
        MBBI != E; ++MBBI) {
-    DEBUG(std::cerr << MBBI->getBasicBlock()->getName() << ":\n");
+    DOUT << MBBI->getBasicBlock()->getName() << ":\n";
     MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
     for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(),
            E = MBB.end(); MII != E; ++MII) {
       MachineInstr &MI = *MII;
       for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
         MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
-        if (MO.isRegister() && MO.getReg() &&
-            MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
-          unsigned VirtReg = MO.getReg();
-          unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
-          if (VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
-            int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
-
-            if (MO.isUse() &&
-                std::find(LoadedRegs.begin(), LoadedRegs.end(), VirtReg)
-                           == LoadedRegs.end()) {
-              MRI.loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot);
-              LoadedRegs.push_back(VirtReg);
-              ++NumLoads;
-              DEBUG(std::cerr << '\t' << *prior(MII));
-            }
+        if (MO.isRegister() && MO.getReg())
+          if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
+            unsigned VirtReg = MO.getReg();
+            unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
+            if (VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
+              int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
+              const TargetRegisterClass* RC =
+                MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
+
+              if (MO.isUse() &&
+                  std::find(LoadedRegs.begin(), LoadedRegs.end(), VirtReg)
+                  == LoadedRegs.end()) {
+                MRI.loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
+                LoadedRegs.push_back(VirtReg);
+                ++NumLoads;
+                DOUT << '\t' << *prior(MII);
+              }
 
-            if (MO.isDef()) {
-              MRI.storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot);
-              ++NumStores;
+              if (MO.isDef()) {
+                MRI.storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
+                ++NumStores;
+              }
             }
+            MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
+            MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
+          } else {
+            MF.setPhysRegUsed(MO.getReg());
           }
-          MI.SetMachineOperandReg(i, PhysReg);
-        }
       }
-      DEBUG(std::cerr << '\t' << MI);
+
+      DOUT << '\t' << MI;
       LoadedRegs.clear();
     }
   }
@@ -192,98 +236,409 @@ namespace {
   /// block to attempt to keep spills in registers as much as possible for
   /// blocks that have low register pressure (the vreg may be spilled due to
   /// register pressure in other blocks).
-  class LocalSpiller : public Spiller {
+  class VISIBILITY_HIDDEN LocalSpiller : public Spiller {
     const MRegisterInfo *MRI;
     const TargetInstrInfo *TII;
   public:
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, const VirtRegMap &VRM) {
+    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
       MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
       TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
-      DEBUG(std::cerr << "\n**** Local spiller rewriting function '"
-                      << MF.getFunction()->getName() << "':\n");
+      DOUT << "\n**** Local spiller rewriting function '"
+           << MF.getFunction()->getName() << "':\n";
 
+      std::vector<MachineInstr *> ReMatedMIs;
       for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
            MBB != E; ++MBB)
-        RewriteMBB(*MBB, VRM);
+        RewriteMBB(*MBB, VRM, ReMatedMIs);
+      for (unsigned i = 0, e = ReMatedMIs.size(); i != e; ++i)
+        delete ReMatedMIs[i];
       return true;
     }
   private:
-    void RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, const VirtRegMap &VRM);
-    void ClobberPhysReg(unsigned PR, std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
-                        std::map<unsigned, int> &PhysRegs);
-    void ClobberPhysRegOnly(unsigned PR, std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
-                            std::map<unsigned, int> &PhysRegs);
+    void RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM,
+                    std::vector<MachineInstr*> &ReMatedMIs);
   };
 }
 
-void LocalSpiller::ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg,
-                                      std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
-                                      std::map<unsigned, int> &PhysRegs) {
-  std::map<unsigned, int>::iterator I = PhysRegs.find(PhysReg);
-  if (I != PhysRegs.end()) {
+/// AvailableSpills - As the local spiller is scanning and rewriting an MBB from
+/// top down, keep track of which spills slots are available in each register.
+///
+/// Note that not all physregs are created equal here.  In particular, some
+/// physregs are reloads that we are allowed to clobber or ignore at any time.
+/// Other physregs are values that the register allocated program is using that
+/// we cannot CHANGE, but we can read if we like.  We keep track of this on a 
+/// per-stack-slot basis as the low bit in the value of the SpillSlotsAvailable
+/// entries.  The predicate 'canClobberPhysReg()' checks this bit and
+/// addAvailable sets it if.
+namespace {
+class VISIBILITY_HIDDEN AvailableSpills {
+  const MRegisterInfo *MRI;
+  const TargetInstrInfo *TII;
+
+  // SpillSlotsAvailable - This map keeps track of all of the spilled virtual
+  // register values that are still available, due to being loaded or stored to,
+  // but not invalidated yet. It also tracks the instructions that defined
+  // or used the register.
+  typedef std::pair<unsigned, std::vector<MachineInstr*> > SSInfo;
+  std::map<int, SSInfo> SpillSlotsAvailable;
+    
+  // PhysRegsAvailable - This is the inverse of SpillSlotsAvailable, indicating
+  // which stack slot values are currently held by a physreg.  This is used to
+  // invalidate entries in SpillSlotsAvailable when a physreg is modified.
+  std::multimap<unsigned, int> PhysRegsAvailable;
+  
+  void disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
+
+  void ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
+public:
+  AvailableSpills(const MRegisterInfo *mri, const TargetInstrInfo *tii)
+    : MRI(mri), TII(tii) {
+  }
+  
+  const MRegisterInfo *getRegInfo() const { return MRI; }
+
+  /// getSpillSlotPhysReg - If the specified stack slot is available in a 
+  /// physical register, return that PhysReg, otherwise return 0. It also
+  /// returns by reference the instruction that either defines or last uses
+  /// the register.
+  unsigned getSpillSlotPhysReg(int Slot, MachineInstr *&SSMI) const {
+    std::map<int, SSInfo>::const_iterator I = SpillSlotsAvailable.find(Slot);
+    if (I != SpillSlotsAvailable.end()) {
+      if (!I->second.second.empty())
+        SSMI = I->second.second.back();
+      return I->second.first >> 1;  // Remove the CanClobber bit.
+    }
+    return 0;
+  }
+
+  /// addLastUse - Add the last use information of all stack slots whose
+  /// values are available in the specific register.
+  void addLastUse(unsigned PhysReg, MachineInstr *Use) {
+    std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
+      PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
+    while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
+      int Slot = I->second;
+      I++;
+
+      std::map<int, SSInfo>::iterator II = SpillSlotsAvailable.find(Slot);
+      assert(II != SpillSlotsAvailable.end() && "Slot not available!");
+      unsigned Val = II->second.first;
+      assert((Val >> 1) == PhysReg && "Bidirectional map mismatch!");
+      // This can be true if there are multiple uses of the same register.
+      if (II->second.second.back() != Use)
+        II->second.second.push_back(Use);
+    }
+  }
+  
+  /// removeLastUse - Remove the last use information of all stack slots whose
+  /// values are available in the specific register.
+  void removeLastUse(unsigned PhysReg, MachineInstr *Use) {
+    std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
+      PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
+    while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
+      int Slot = I->second;
+      I++;
+
+      std::map<int, SSInfo>::iterator II = SpillSlotsAvailable.find(Slot);
+      assert(II != SpillSlotsAvailable.end() && "Slot not available!");
+      unsigned Val = II->second.first;
+      assert((Val >> 1) == PhysReg && "Bidirectional map mismatch!");
+      if (II->second.second.back() == Use)
+        II->second.second.pop_back();
+    }
+  }
+  
+  /// addAvailable - Mark that the specified stack slot is available in the
+  /// specified physreg.  If CanClobber is true, the physreg can be modified at
+  /// any time without changing the semantics of the program.
+  void addAvailable(int Slot, MachineInstr *MI, unsigned Reg,
+                    bool CanClobber = true) {
+    // If this stack slot is thought to be available in some other physreg, 
+    // remove its record.
+    ModifyStackSlot(Slot);
+    
+    PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(Reg, Slot));
+    std::vector<MachineInstr*> DefUses;
+    DefUses.push_back(MI);
+    SpillSlotsAvailable[Slot] =
+      std::make_pair((Reg << 1) | (unsigned)CanClobber, DefUses);
+  
+    if (Slot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
+      DOUT << "Remembering RM#" << Slot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
+    else
+      DOUT << "Remembering SS#" << Slot;
+    DOUT << " in physreg " << MRI->getName(Reg) << "\n";
+  }
+
+  /// canClobberPhysReg - Return true if the spiller is allowed to change the 
+  /// value of the specified stackslot register if it desires.  The specified
+  /// stack slot must be available in a physreg for this query to make sense.
+  bool canClobberPhysReg(int Slot) const {
+    assert(SpillSlotsAvailable.count(Slot) && "Slot not available!");
+    return SpillSlotsAvailable.find(Slot)->second.first & 1;
+  }
+  
+  /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
+  /// stackslot register. The register is still available but is no longer
+  /// allowed to be modifed.
+  void disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
+  
+  /// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
+  /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
+  /// it and any of its aliases.
+  void ClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
+
+  /// ModifyStackSlot - This method is called when the value in a stack slot
+  /// changes.  This removes information about which register the previous value
+  /// for this slot lives in (as the previous value is dead now).
+  void ModifyStackSlot(int Slot);
+};
+}
+
+/// disallowClobberPhysRegOnly - Unset the CanClobber bit of the specified
+/// stackslot register. The register is still available but is no longer
+/// allowed to be modifed.
+void AvailableSpills::disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
+  std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
+    PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
+  while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
     int Slot = I->second;
-    PhysRegs.erase(I);
-    assert(SpillSlots[Slot] == PhysReg && "Bidirectional map mismatch!");
-    SpillSlots.erase(Slot);
-    DEBUG(std::cerr << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
-          << " clobbered, invalidating SS#" << Slot << "\n");
+    I++;
+    assert((SpillSlotsAvailable[Slot].first >> 1) == PhysReg &&
+           "Bidirectional map mismatch!");
+    SpillSlotsAvailable[Slot].first &= ~1;
+    DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
+         << " copied, it is available for use but can no longer be modified\n";
+  }
+}
 
+/// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
+/// stackslot register and its aliases. The register and its aliases may
+/// still available but is no longer allowed to be modifed.
+void AvailableSpills::disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
+  for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
+    disallowClobberPhysRegOnly(*AS);
+  disallowClobberPhysRegOnly(PhysReg);
+}
+
+/// ClobberPhysRegOnly - This is called when the specified physreg changes
+/// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in it.
+void AvailableSpills::ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
+  std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
+    PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
+  while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
+    int Slot = I->second;
+    PhysRegsAvailable.erase(I++);
+    assert((SpillSlotsAvailable[Slot].first >> 1) == PhysReg &&
+           "Bidirectional map mismatch!");
+    SpillSlotsAvailable.erase(Slot);
+    DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
+         << " clobbered, invalidating ";
+    if (Slot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
+      DOUT << "RM#" << Slot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1 << "\n";
+    else
+      DOUT << "SS#" << Slot << "\n";
   }
 }
 
-void LocalSpiller::ClobberPhysReg(unsigned PhysReg,
-                                  std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
-                                  std::map<unsigned, int> &PhysRegs) {
+/// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
+/// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
+/// it and any of its aliases.
+void AvailableSpills::ClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
   for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
-    ClobberPhysRegOnly(*AS, SpillSlots, PhysRegs);
-  ClobberPhysRegOnly(PhysReg, SpillSlots, PhysRegs);
+    ClobberPhysRegOnly(*AS);
+  ClobberPhysRegOnly(PhysReg);
+}
+
+/// ModifyStackSlot - This method is called when the value in a stack slot
+/// changes.  This removes information about which register the previous value
+/// for this slot lives in (as the previous value is dead now).
+void AvailableSpills::ModifyStackSlot(int Slot) {
+  std::map<int, SSInfo>::iterator It = SpillSlotsAvailable.find(Slot);
+  if (It == SpillSlotsAvailable.end()) return;
+  unsigned Reg = It->second.first >> 1;
+  SpillSlotsAvailable.erase(It);
+  
+  // This register may hold the value of multiple stack slots, only remove this
+  // stack slot from the set of values the register contains.
+  std::multimap<unsigned, int>::iterator I = PhysRegsAvailable.lower_bound(Reg);
+  for (; ; ++I) {
+    assert(I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == Reg &&
+           "Map inverse broken!");
+    if (I->second == Slot) break;
+  }
+  PhysRegsAvailable.erase(I);
 }
 
 
+
 // ReusedOp - For each reused operand, we keep track of a bit of information, in
 // case we need to rollback upon processing a new operand.  See comments below.
 namespace {
   struct ReusedOp {
     // The MachineInstr operand that reused an available value.
     unsigned Operand;
-    
+
     // StackSlot - The spill slot of the value being reused.
     unsigned StackSlot;
-    
+
     // PhysRegReused - The physical register the value was available in.
     unsigned PhysRegReused;
-    
+
     // AssignedPhysReg - The physreg that was assigned for use by the reload.
     unsigned AssignedPhysReg;
     
-    ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr)
-      : Operand(o), StackSlot(ss), PhysRegReused(prr), AssignedPhysReg(apr) {}
-  };
-}
+    // VirtReg - The virtual register itself.
+    unsigned VirtReg;
 
+    ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr,
+             unsigned vreg)
+      : Operand(o), StackSlot(ss), PhysRegReused(prr), AssignedPhysReg(apr),
+      VirtReg(vreg) {}
+  };
+  
+  /// ReuseInfo - This maintains a collection of ReuseOp's for each operand that
+  /// is reused instead of reloaded.
+  class VISIBILITY_HIDDEN ReuseInfo {
+    MachineInstr &MI;
+    std::vector<ReusedOp> Reuses;
+    BitVector PhysRegsClobbered;
+  public:
+    ReuseInfo(MachineInstr &mi, const MRegisterInfo *mri) : MI(mi) {
+      PhysRegsClobbered.resize(mri->getNumRegs());
+    }
+    
+    bool hasReuses() const {
+      return !Reuses.empty();
+    }
+    
+    /// addReuse - If we choose to reuse a virtual register that is already
+    /// available instead of reloading it, remember that we did so.
+    void addReuse(unsigned OpNo, unsigned StackSlot,
+                  unsigned PhysRegReused, unsigned AssignedPhysReg,
+                  unsigned VirtReg) {
+      // If the reload is to the assigned register anyway, no undo will be
+      // required.
+      if (PhysRegReused == AssignedPhysReg) return;
+      
+      // Otherwise, remember this.
+      Reuses.push_back(ReusedOp(OpNo, StackSlot, PhysRegReused, 
+                                AssignedPhysReg, VirtReg));
+    }
 
-/// rewriteMBB - Keep track of which spills are available even after the
-/// register allocator is done with them.  If possible, avoid reloading vregs.
-void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, const VirtRegMap &VRM) {
-
-  // SpillSlotsAvailable - This map keeps track of all of the spilled virtual
-  // register values that are still available, due to being loaded to stored to,
-  // but not invalidated yet.
-  std::map<int, unsigned> SpillSlotsAvailable;
-
-  // PhysRegsAvailable - This is the inverse of SpillSlotsAvailable, indicating
-  // which physregs are in use holding a stack slot value.
-  std::map<unsigned, int> PhysRegsAvailable;
+    void markClobbered(unsigned PhysReg) {
+      PhysRegsClobbered.set(PhysReg);
+    }
 
-  DEBUG(std::cerr << MBB.getBasicBlock()->getName() << ":\n");
+    bool isClobbered(unsigned PhysReg) const {
+      return PhysRegsClobbered.test(PhysReg);
+    }
+    
+    /// GetRegForReload - We are about to emit a reload into PhysReg.  If there
+    /// is some other operand that is using the specified register, either pick
+    /// a new register to use, or evict the previous reload and use this reg. 
+    unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
+                             AvailableSpills &Spills,
+                             std::map<int, MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
+                             SmallSet<unsigned, 8> &Rejected) {
+      if (Reuses.empty()) return PhysReg;  // This is most often empty.
+
+      for (unsigned ro = 0, e = Reuses.size(); ro != e; ++ro) {
+        ReusedOp &Op = Reuses[ro];
+        // If we find some other reuse that was supposed to use this register
+        // exactly for its reload, we can change this reload to use ITS reload
+        // register. That is, unless its reload register has already been
+        // considered and subsequently rejected because it has also been reused
+        // by another operand.
+        if (Op.PhysRegReused == PhysReg &&
+            Rejected.count(Op.AssignedPhysReg) == 0) {
+          // Yup, use the reload register that we didn't use before.
+          unsigned NewReg = Op.AssignedPhysReg;
+          Rejected.insert(PhysReg);
+          return GetRegForReload(NewReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected);
+        } else {
+          // Otherwise, we might also have a problem if a previously reused
+          // value aliases the new register.  If so, codegen the previous reload
+          // and use this one.          
+          unsigned PRRU = Op.PhysRegReused;
+          const MRegisterInfo *MRI = Spills.getRegInfo();
+          if (MRI->areAliases(PRRU, PhysReg)) {
+            // Okay, we found out that an alias of a reused register
+            // was used.  This isn't good because it means we have
+            // to undo a previous reuse.
+            MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
+            const TargetRegisterClass *AliasRC =
+              MBB->getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(Op.VirtReg);
+
+            // Copy Op out of the vector and remove it, we're going to insert an
+            // explicit load for it.
+            ReusedOp NewOp = Op;
+            Reuses.erase(Reuses.begin()+ro);
+
+            // Ok, we're going to try to reload the assigned physreg into the
+            // slot that we were supposed to in the first place.  However, that
+            // register could hold a reuse.  Check to see if it conflicts or
+            // would prefer us to use a different register.
+            unsigned NewPhysReg = GetRegForReload(NewOp.AssignedPhysReg,
+                                         MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected);
+            
+            MRI->loadRegFromStackSlot(*MBB, MI, NewPhysReg,
+                                      NewOp.StackSlot, AliasRC);
+            Spills.ClobberPhysReg(NewPhysReg);
+            Spills.ClobberPhysReg(NewOp.PhysRegReused);
+            
+            // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
+            MaybeDeadStores.erase(NewOp.StackSlot);
+            
+            MI->getOperand(NewOp.Operand).setReg(NewPhysReg);
+            
+            Spills.addAvailable(NewOp.StackSlot, MI, NewPhysReg);
+            ++NumLoads;
+            DEBUG(MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
+                  DOUT << '\t' << *prior(MII));
+            
+            DOUT << "Reuse undone!\n";
+            --NumReused;
+            
+            // Finally, PhysReg is now available, go ahead and use it.
+            return PhysReg;
+          }
+        }
+      }
+      return PhysReg;
+    }
 
-  std::vector<ReusedOp> ReusedOperands;
+    /// GetRegForReload - Helper for the above GetRegForReload(). Add a
+    /// 'Rejected' set to remember which registers have been considered and
+    /// rejected for the reload. This avoids infinite looping in case like
+    /// this:
+    /// t1 := op t2, t3
+    /// t2 <- assigned r0 for use by the reload but ended up reuse r1
+    /// t3 <- assigned r1 for use by the reload but ended up reuse r0
+    /// t1 <- desires r1
+    ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0
+    ///       sees r0 is taken by t3, tries t3's reload register r1
+    ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0 ...
+    unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
+                             AvailableSpills &Spills,
+                             std::map<int, MachineInstr*> &MaybeDeadStores) {
+      SmallSet<unsigned, 8> Rejected;
+      return GetRegForReload(PhysReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected);
+    }
+  };
+}
 
-  // DefAndUseVReg - When we see a def&use operand that is spilled, keep track
-  // of it.  ".first" is the machine operand index (should always be 0 for now),
-  // and ".second" is the virtual register that is spilled.
-  std::vector<std::pair<unsigned, unsigned> > DefAndUseVReg;
 
+/// rewriteMBB - Keep track of which spills are available even after the
+/// register allocator is done with them.  If possible, avoid reloading vregs.
+void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM,
+                              std::vector<MachineInstr*> &ReMatedMIs) {
+  DOUT << MBB.getBasicBlock()->getName() << ":\n";
+
+  // Spills - Keep track of which spilled values are available in physregs so
+  // that we can choose to reuse the physregs instead of emitting reloads.
+  AvailableSpills Spills(MRI, TII);
+  
   // MaybeDeadStores - When we need to write a value back into a stack slot,
   // keep track of the inserted store.  If the stack slot value is never read
   // (because the value was used from some available register, for example), and
@@ -292,162 +647,391 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, const VirtRegMap &VRM) {
   // same stack slot, the original store is deleted.
   std::map<int, MachineInstr*> MaybeDeadStores;
 
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(), E = MBB.end();
        MII != E; ) {
     MachineInstr &MI = *MII;
     MachineBasicBlock::iterator NextMII = MII; ++NextMII;
 
-    ReusedOperands.clear();
-    DefAndUseVReg.clear();
+    /// ReusedOperands - Keep track of operand reuse in case we need to undo
+    /// reuse.
+    ReuseInfo ReusedOperands(MI, MRI);
+
+    // Loop over all of the implicit defs, clearing them from our available
+    // sets.
+    const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
+
+    // If this instruction is being rematerialized, just remove it!
+    int FrameIdx;
+    if ((TID->Flags & M_REMATERIALIZIBLE) ||
+        TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
+      bool Remove = true;
+      for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
+        if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
+          continue;   // Ignore non-register operands.
+        if (MO.isDef() && !VRM.isReMaterialized(MO.getReg())) {
+          Remove = false;
+          break;
+        }
+      }
+      if (Remove) {
+        VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+        ReMatedMIs.push_back(MI.removeFromParent());
+        MII = NextMII;
+        continue;
+      }
+    }
+
+    const unsigned *ImpDef = TID->ImplicitDefs;
+    if (ImpDef) {
+      for ( ; *ImpDef; ++ImpDef) {
+        MF.setPhysRegUsed(*ImpDef);
+        ReusedOperands.markClobbered(*ImpDef);
+        Spills.ClobberPhysReg(*ImpDef);
+      }
+    }
 
     // Process all of the spilled uses and all non spilled reg references.
     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
       MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
-      if (MO.isRegister() && MO.getReg() &&
-          MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
-        unsigned VirtReg = MO.getReg();
-
-        if (!VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
-          // This virtual register was assigned a physreg!
-          MI.SetMachineOperandReg(i, VRM.getPhys(VirtReg));
-        } else {
-          // Is this virtual register a spilled value?
-          if (MO.isUse()) {
-            int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
-            unsigned PhysReg;
-
-            // Check to see if this stack slot is available.
-            std::map<int, unsigned>::iterator SSI =
-              SpillSlotsAvailable.find(StackSlot);
-            if (SSI != SpillSlotsAvailable.end()) {
-              // If this stack slot value is already available, reuse it!
-              PhysReg = SSI->second;
-              MI.SetMachineOperandReg(i, PhysReg);
-              DEBUG(std::cerr << "Reusing SS#" << StackSlot << " from physreg "
-                              << MRI->getName(SSI->second) << "\n");
-
-              // The only technical detail we have is that we don't know that
-              // PhysReg won't be clobbered by a reloaded stack slot that occurs
-              // later in the instruction.  In particular, consider 'op V1, V2'.
-              // If V1 is available in physreg R0, we would choose to reuse it
-              // here, instead of reloading it into the register the allocator
-              // indicated (say R1).  However, V2 might have to be reloaded
-              // later, and it might indicate that it needs to live in R0.  When
-              // this occurs, we need to have information available that
-              // indicates it is safe to use R1 for the reload instead of R0.
-              //
-              // To further complicate matters, we might conflict with an alias,
-              // or R0 and R1 might not be compatible with each other.  In this
-              // case, we actually insert a reload for V1 in R1, ensuring that
-              // we can get at R0 or its alias.
-              ReusedOperands.push_back(ReusedOp(i, StackSlot, PhysReg,
-                                                VRM.getPhys(VirtReg)));
-              ++NumReused;
-            } else {
-              // Otherwise, reload it and remember that we have it.
-              PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
-
-              // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
-              // register we want to reload into might not actually be
-              // available.  If this occurs, use the register indicated by the
-              // reuser.
-              if (!ReusedOperands.empty())   // This is most often empty.
-                for (unsigned ro = 0, e = ReusedOperands.size(); ro != e; ++ro)
-                  if (ReusedOperands[ro].PhysRegReused == PhysReg) {
-                    // Yup, use the reload register that we didn't use before.
-                    PhysReg = ReusedOperands[ro].AssignedPhysReg;
-                    break;
-                  } else {
-                    ReusedOp &Op = ReusedOperands[ro];
-                    unsigned PRRU = Op.PhysRegReused;
-                    for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PRRU); *AS; ++AS)
-                      if (*AS == PhysReg) {
-                        // Okay, we found out that an alias of a reused register
-                        // was used.  This isn't good because it means we have
-                        // to undo a previous reuse.
-                        MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, Op.AssignedPhysReg, 
-                                                  Op.StackSlot);
-                        ClobberPhysReg(Op.AssignedPhysReg, SpillSlotsAvailable,
-                                       PhysRegsAvailable);
-
-                        // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
-                        MaybeDeadStores.erase(Op.StackSlot);
-
-                        MI.SetMachineOperandReg(Op.Operand, Op.AssignedPhysReg);
-                        PhysRegsAvailable[Op.AssignedPhysReg] = Op.StackSlot;
-                        SpillSlotsAvailable[Op.StackSlot] = Op.AssignedPhysReg;
-                        PhysRegsAvailable.erase(Op.PhysRegReused);
-                        DEBUG(std::cerr << "Remembering SS#" << Op.StackSlot
-                              << " in physreg "
-                              << MRI->getName(Op.AssignedPhysReg) << "\n");
-                        ++NumLoads;
-                        DEBUG(std::cerr << '\t' << *prior(MII));
-
-                        DEBUG(std::cerr << "Reuse undone!\n");
-                        ReusedOperands.erase(ReusedOperands.begin()+ro);
-                        --NumReused;
-                        goto ContinueReload;
-                      }
-                  }
-            ContinueReload:
-
-              MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot);
-              // This invalidates PhysReg.
-              ClobberPhysReg(PhysReg, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
-
-              // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
-              MaybeDeadStores.erase(StackSlot);
-
-              MI.SetMachineOperandReg(i, PhysReg);
-              PhysRegsAvailable[PhysReg] = StackSlot;
-              SpillSlotsAvailable[StackSlot] = PhysReg;
-              DEBUG(std::cerr << "Remembering SS#" << StackSlot <<" in physreg "
-                              << MRI->getName(PhysReg) << "\n");
-              ++NumLoads;
-              DEBUG(std::cerr << '\t' << *prior(MII));
+      if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
+        continue;   // Ignore non-register operands.
+      
+      if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
+        // Ignore physregs for spilling, but remember that it is used by this
+        // function.
+        MF.setPhysRegUsed(MO.getReg());
+        ReusedOperands.markClobbered(MO.getReg());
+        continue;
+      }
+      
+      assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) &&
+             "Not a virtual or a physical register?");
+      
+      unsigned VirtReg = MO.getReg();
+      if (!VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
+        // This virtual register was assigned a physreg!
+        unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
+        MF.setPhysRegUsed(Phys);
+        if (MO.isDef())
+          ReusedOperands.markClobbered(Phys);
+        MI.getOperand(i).setReg(Phys);
+        continue;
+      }
+      
+      // This virtual register is now known to be a spilled value.
+      if (!MO.isUse())
+        continue;  // Handle defs in the loop below (handle use&def here though)
+
+      bool doReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
+      int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
+      unsigned PhysReg;
+
+      // Check to see if this stack slot is available.
+      MachineInstr *SSMI = NULL;
+      if ((PhysReg = Spills.getSpillSlotPhysReg(StackSlot, SSMI))) {
+        // This spilled operand might be part of a two-address operand.  If this
+        // is the case, then changing it will necessarily require changing the 
+        // def part of the instruction as well.  However, in some cases, we
+        // aren't allowed to modify the reused register.  If none of these cases
+        // apply, reuse it.
+        bool CanReuse = true;
+        int ti = TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO);
+        if (ti != -1 &&
+            MI.getOperand(ti).isReg() && 
+            MI.getOperand(ti).getReg() == VirtReg) {
+          // Okay, we have a two address operand.  We can reuse this physreg as
+          // long as we are allowed to clobber the value and there isn't an
+          // earlier def that has already clobbered the physreg.
+          CanReuse = Spills.canClobberPhysReg(StackSlot) &&
+            !ReusedOperands.isClobbered(PhysReg);
+        }
+        
+        if (CanReuse) {
+          // If this stack slot value is already available, reuse it!
+          if (StackSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
+            DOUT << "Reusing RM#" << StackSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
+          else
+            DOUT << "Reusing SS#" << StackSlot;
+          DOUT << " from physreg "
+               << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
+               << VirtReg <<" instead of reloading into physreg "
+               << MRI->getName(VRM.getPhys(VirtReg)) << "\n";
+          MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
+
+          // Extend the live range of the MI that last kill the register if
+          // necessary.
+          bool WasKill = false;
+          if (SSMI) {
+            int UIdx = SSMI->findRegisterUseOperand(PhysReg, true);
+            if (UIdx != -1) {
+              MachineOperand &MOK = SSMI->getOperand(UIdx);
+              WasKill = MOK.isKill();
+              MOK.unsetIsKill();
             }
+          }
+          if (ti == -1) {
+            // Unless it's the use of a two-address code, transfer the kill
+            // of the reused register to this use.
+            if (WasKill)
+              MI.getOperand(i).setIsKill();
+            Spills.addLastUse(PhysReg, &MI);
+          }
 
-            // If this is both a def and a use, we need to emit a store to the
-            // stack slot after the instruction.  Keep track of D&U operands
-            // because we already changed it to a physreg here.
-            if (MO.isDef()) {
-              // Remember that this was a def-and-use operand, and that the
-              // stack slot is live after this instruction executes.
-              DefAndUseVReg.push_back(std::make_pair(i, VirtReg));
-            }
+          // The only technical detail we have is that we don't know that
+          // PhysReg won't be clobbered by a reloaded stack slot that occurs
+          // later in the instruction.  In particular, consider 'op V1, V2'.
+          // If V1 is available in physreg R0, we would choose to reuse it
+          // here, instead of reloading it into the register the allocator
+          // indicated (say R1).  However, V2 might have to be reloaded
+          // later, and it might indicate that it needs to live in R0.  When
+          // this occurs, we need to have information available that
+          // indicates it is safe to use R1 for the reload instead of R0.
+          //
+          // To further complicate matters, we might conflict with an alias,
+          // or R0 and R1 might not be compatible with each other.  In this
+          // case, we actually insert a reload for V1 in R1, ensuring that
+          // we can get at R0 or its alias.
+          ReusedOperands.addReuse(i, StackSlot, PhysReg,
+                                  VRM.getPhys(VirtReg), VirtReg);
+          if (ti != -1)
+            // Only mark it clobbered if this is a use&def operand.
+            ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
+          ++NumReused;
+          continue;
+        }
+        
+        // Otherwise we have a situation where we have a two-address instruction
+        // whose mod/ref operand needs to be reloaded.  This reload is already
+        // available in some register "PhysReg", but if we used PhysReg as the
+        // operand to our 2-addr instruction, the instruction would modify
+        // PhysReg.  This isn't cool if something later uses PhysReg and expects
+        // to get its initial value.
+        //
+        // To avoid this problem, and to avoid doing a load right after a store,
+        // we emit a copy from PhysReg into the designated register for this
+        // operand.
+        unsigned DesignatedReg = VRM.getPhys(VirtReg);
+        assert(DesignatedReg && "Must map virtreg to physreg!");
+
+        // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
+        // register we want to reload into might not actually be
+        // available.  If this occurs, use the register indicated by the
+        // reuser.
+        if (ReusedOperands.hasReuses())
+          DesignatedReg = ReusedOperands.GetRegForReload(DesignatedReg, &MI, 
+                                                      Spills, MaybeDeadStores);
+        
+        // If the mapped designated register is actually the physreg we have
+        // incoming, we don't need to inserted a dead copy.
+        if (DesignatedReg == PhysReg) {
+          // If this stack slot value is already available, reuse it!
+          if (StackSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
+            DOUT << "Reusing RM#" << StackSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
+          else
+            DOUT << "Reusing SS#" << StackSlot;
+          DOUT << " from physreg " << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
+               << VirtReg
+               << " instead of reloading into same physreg.\n";
+          MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
+          ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
+          ++NumReused;
+          continue;
+        }
+        
+        const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
+        MF.setPhysRegUsed(DesignatedReg);
+        ReusedOperands.markClobbered(DesignatedReg);
+        MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DesignatedReg, PhysReg, RC);
+
+        // Extend the live range of the MI that last kill the register if
+        // necessary.
+        bool WasKill = false;
+        if (SSMI) {
+          int UIdx = SSMI->findRegisterUseOperand(PhysReg, true);
+          if (UIdx != -1) {
+            MachineOperand &MOK = SSMI->getOperand(UIdx);
+            WasKill = MOK.isKill();
+            MOK.unsetIsKill();
           }
         }
+        MachineInstr *CopyMI = prior(MII);
+        if (WasKill) {
+          // Transfer kill to the next use.
+          int UIdx = CopyMI->findRegisterUseOperand(PhysReg);
+          assert(UIdx != -1);
+          MachineOperand &MOU = CopyMI->getOperand(UIdx);
+          MOU.setIsKill();
+        }
+        Spills.addLastUse(PhysReg, CopyMI);
+
+        // This invalidates DesignatedReg.
+        Spills.ClobberPhysReg(DesignatedReg);
+        
+        Spills.addAvailable(StackSlot, &MI, DesignatedReg);
+        MI.getOperand(i).setReg(DesignatedReg);
+        DOUT << '\t' << *prior(MII);
+        ++NumReused;
+        continue;
+      }
+      
+      // Otherwise, reload it and remember that we have it.
+      PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
+      assert(PhysReg && "Must map virtreg to physreg!");
+      const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
+
+      // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
+      // register we want to reload into might not actually be
+      // available.  If this occurs, use the register indicated by the
+      // reuser.
+      if (ReusedOperands.hasReuses())
+        PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI, 
+                                                 Spills, MaybeDeadStores);
+      
+      MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
+      ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
+      if (doReMat) {
+        MRI->reMaterialize(MBB, &MI, PhysReg, VRM.getReMaterializedMI(VirtReg));
+        ++NumReMats;
+      } else {
+        MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
+        ++NumLoads;
       }
+      // This invalidates PhysReg.
+      Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
+
+      // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
+      if (!doReMat)
+        MaybeDeadStores.erase(StackSlot);
+      Spills.addAvailable(StackSlot, &MI, PhysReg);
+      // Assumes this is the last use. IsKill will be unset if reg is reused
+      // unless it's a two-address operand.
+      if (TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
+        MI.getOperand(i).setIsKill();
+      MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
+      DOUT << '\t' << *prior(MII);
     }
 
-    // Loop over all of the implicit defs, clearing them from our available
-    // sets.
-    const TargetInstrDescriptor &InstrDesc = TII->get(MI.getOpcode());
-    for (const unsigned* ImpDef = InstrDesc.ImplicitDefs; *ImpDef; ++ImpDef)
-      ClobberPhysReg(*ImpDef, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
-
-    DEBUG(std::cerr << '\t' << MI);
+    DOUT << '\t' << MI;
 
     // If we have folded references to memory operands, make sure we clear all
     // physical registers that may contain the value of the spilled virtual
     // register
-    VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, E;
-    for (tie(I, E) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != E; ++I) {
-      DEBUG(std::cerr << "Folded vreg: " << I->second);
-      if (VRM.hasStackSlot(I->second)) {
-        int SS = VRM.getStackSlot(I->second);
-        DEBUG(std::cerr << " - StackSlot: " << SS << "\n");
-
-        // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
-        MaybeDeadStores.erase(SS);
-
-        std::map<int, unsigned>::iterator I = SpillSlotsAvailable.find(SS);
-        if (I != SpillSlotsAvailable.end()) {
-          PhysRegsAvailable.erase(I->second);
-          SpillSlotsAvailable.erase(I);
+    VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
+    for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
+      DOUT << "Folded vreg: " << I->second.first << "  MR: "
+           << I->second.second;
+      unsigned VirtReg = I->second.first;
+      VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
+      if (!VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
+        DOUT << ": No stack slot!\n";
+        continue;
+      }
+      int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
+      DOUT << " - StackSlot: " << SS << "\n";
+      
+      // If this folded instruction is just a use, check to see if it's a
+      // straight load from the virt reg slot.
+      if ((MR & VirtRegMap::isRef) && !(MR & VirtRegMap::isMod)) {
+        int FrameIdx;
+        if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
+          if (FrameIdx == SS) {
+            // If this spill slot is available, turn it into a copy (or nothing)
+            // instead of leaving it as a load!
+            MachineInstr *SSMI = NULL;
+            if (unsigned InReg = Spills.getSpillSlotPhysReg(SS, SSMI)) {
+              DOUT << "Promoted Load To Copy: " << MI;
+              if (DestReg != InReg) {
+                MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DestReg, InReg,
+                                  MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg));
+                // Revisit the copy so we make sure to notice the effects of the
+                // operation on the destreg (either needing to RA it if it's 
+                // virtual or needing to clobber any values if it's physical).
+                NextMII = &MI;
+                --NextMII;  // backtrack to the copy.
+              } else
+                DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
+
+              // Either way, the live range of the last kill of InReg has been
+              // extended. Remove its kill.
+              bool WasKill = false;
+              if (SSMI) {
+                int UIdx = SSMI->findRegisterUseOperand(InReg, true);
+                if (UIdx != -1) {
+                  MachineOperand &MOK = SSMI->getOperand(UIdx);
+                  WasKill = MOK.isKill();
+                  MOK.unsetIsKill();
+                }
+              }
+              if (NextMII != MBB.end()) {
+                // If NextMII uses InReg and the use is not a two address
+                // operand, mark it killed.
+                int UIdx = NextMII->findRegisterUseOperand(InReg);
+                if (UIdx != -1) {
+                  MachineOperand &MOU = NextMII->getOperand(UIdx);
+                  if (WasKill) {
+                    const TargetInstrDescriptor *NTID =
+                      NextMII->getInstrDescriptor();
+                    if (UIdx >= NTID->numOperands ||
+                        NTID->getOperandConstraint(UIdx, TOI::TIED_TO) == -1)
+                      MOU.setIsKill();
+                  }
+                  Spills.addLastUse(InReg, &(*NextMII));
+                }
+              }
+
+              VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+              MBB.erase(&MI);
+              goto ProcessNextInst;
+            }
+          }
+        }
+      }
+
+      // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
+      // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
+      std::map<int, MachineInstr*>::iterator MDSI = MaybeDeadStores.find(SS);
+      if (MDSI != MaybeDeadStores.end()) {
+        if (MR & VirtRegMap::isRef)   // Previous store is not dead.
+          MaybeDeadStores.erase(MDSI);
+        else {
+          // If we get here, the store is dead, nuke it now.
+          assert(VirtRegMap::isMod && "Can't be modref!");
+          DOUT << "Removed dead store:\t" << *MDSI->second;
+          MBB.erase(MDSI->second);
+          VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(MDSI->second);
+          MaybeDeadStores.erase(MDSI);
+          ++NumDSE;
+        }
+      }
+
+      // If the spill slot value is available, and this is a new definition of
+      // the value, the value is not available anymore.
+      if (MR & VirtRegMap::isMod) {
+        // Notice that the value in this stack slot has been modified.
+        Spills.ModifyStackSlot(SS);
+        
+        // If this is *just* a mod of the value, check to see if this is just a
+        // store to the spill slot (i.e. the spill got merged into the copy). If
+        // so, realize that the vreg is available now, and add the store to the
+        // MaybeDeadStore info.
+        int StackSlot;
+        if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {
+          if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(&MI, StackSlot)) {
+            assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
+                   "Src hasn't been allocated yet?");
+            // Okay, this is certainly a store of SrcReg to [StackSlot].  Mark
+            // this as a potentially dead store in case there is a subsequent
+            // store into the stack slot without a read from it.
+            MaybeDeadStores[StackSlot] = &MI;
+
+            // If the stack slot value was previously available in some other
+            // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
+            // in PhysReg.
+            Spills.addAvailable(StackSlot, &MI, SrcReg, false/*don't clobber*/);
+          }
         }
-      } else {
-        DEBUG(std::cerr << ": No stack slot!\n");
       }
     }
 
@@ -457,73 +1041,98 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, const VirtRegMap &VRM) {
       if (MO.isRegister() && MO.getReg() && MO.isDef()) {
         unsigned VirtReg = MO.getReg();
 
-        bool TakenCareOf = false;
         if (!MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
-          // Check to see if this is a def-and-use vreg operand that we do need
-          // to insert a store for.
-          bool OpTakenCareOf = false;
-          if (MO.isUse() && !DefAndUseVReg.empty()) {
-            for (unsigned dau = 0, e = DefAndUseVReg.size(); dau != e; ++dau)
-              if (DefAndUseVReg[dau].first == i) {
-                VirtReg = DefAndUseVReg[dau].second;
-                OpTakenCareOf = true;
-                break;
-              }
+          // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
+          // instruction before considering the dest reg to be changed.
+          unsigned Src, Dst;
+          if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
+            ++NumDCE;
+            DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
+            Spills.removeLastUse(Src, &MI);
+            MBB.erase(&MI);
+            VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+            Spills.disallowClobberPhysReg(VirtReg);
+            goto ProcessNextInst;
           }
           
-          if (!OpTakenCareOf) {
-            ClobberPhysReg(VirtReg, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
-            TakenCareOf = true;
+          // If it's not a no-op copy, it clobbers the value in the destreg.
+          Spills.ClobberPhysReg(VirtReg);
+          ReusedOperands.markClobbered(VirtReg);
+          // Check to see if this instruction is a load from a stack slot into
+          // a register.  If so, this provides the stack slot value in the reg.
+          int FrameIdx;
+          if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
+            assert(DestReg == VirtReg && "Unknown load situation!");
+            
+            // Otherwise, if it wasn't available, remember that it is now!
+            Spills.addAvailable(FrameIdx, &MI, DestReg);
+            goto ProcessNextInst;
           }
-        }  
-
-        if (!TakenCareOf) {
-          // The only vregs left are stack slot definitions.
-          int StackSlot    = VRM.getStackSlot(VirtReg);
-          unsigned PhysReg;
-
-          // If this is a def&use operand, and we used a different physreg for
-          // it than the one assigned, make sure to execute the store from the
-          // correct physical register.
-          if (MO.getReg() == VirtReg)
-            PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
-          else
-            PhysReg = MO.getReg();
-
-          MRI->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot);
-          DEBUG(std::cerr << "Store:\t" << *next(MII));
-          MI.SetMachineOperandReg(i, PhysReg);
+            
+          continue;
+        }
 
-          // If there is a dead store to this stack slot, nuke it now.
-          MachineInstr *&LastStore = MaybeDeadStores[StackSlot];
-          if (LastStore) {
-            ++NumDSE;
-            MBB.erase(LastStore);
+        // The only vregs left are stack slot definitions.
+        int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
+        const TargetRegisterClass *RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
+
+        // If this def is part of a two-address operand, make sure to execute
+        // the store from the correct physical register.
+        unsigned PhysReg;
+        int TiedOp = MI.getInstrDescriptor()->findTiedToSrcOperand(i);
+        if (TiedOp != -1)
+          PhysReg = MI.getOperand(TiedOp).getReg();
+        else {
+          PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
+          if (ReusedOperands.isClobbered(PhysReg)) {
+            // Another def has taken the assigned physreg. It must have been a
+            // use&def which got it due to reuse. Undo the reuse!
+            PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI, 
+                                                     Spills, MaybeDeadStores);
           }
-          LastStore = next(MII);
-
-          // If the stack slot value was previously available in some other
-          // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
-          // in PhysReg.
-          std::map<int, unsigned>::iterator SSA =
-            SpillSlotsAvailable.find(StackSlot);
-          if (SSA != SpillSlotsAvailable.end()) {
-            // Remove the record for physreg.
-            PhysRegsAvailable.erase(SSA->second);
-            SpillSlotsAvailable.erase(SSA);
-          }
-          ClobberPhysReg(PhysReg, SpillSlotsAvailable, PhysRegsAvailable);
-
-          PhysRegsAvailable[PhysReg] = StackSlot;
-          SpillSlotsAvailable[StackSlot] = PhysReg;
-          DEBUG(std::cerr << "Updating SS#" << StackSlot <<" in physreg "
-                          << MRI->getName(PhysReg) << "\n");
+        }
 
-          ++NumStores;
-          VirtReg = PhysReg;
+        MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
+        ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
+        MRI->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
+        DOUT << "Store:\t" << *next(MII);
+        MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
+
+        // If there is a dead store to this stack slot, nuke it now.
+        MachineInstr *&LastStore = MaybeDeadStores[StackSlot];
+        if (LastStore) {
+          DOUT << "Removed dead store:\t" << *LastStore;
+          ++NumDSE;
+          MBB.erase(LastStore);
+          VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(LastStore);
         }
+        LastStore = next(MII);
+
+        // If the stack slot value was previously available in some other
+        // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
+        // in PhysReg.
+        Spills.ModifyStackSlot(StackSlot);
+        Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
+        Spills.addAvailable(StackSlot, LastStore, PhysReg);
+        ++NumStores;
+
+        // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
+        // instruction before considering the dest reg to be changed.
+        {
+          unsigned Src, Dst;
+          if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
+            ++NumDCE;
+            DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
+            Spills.removeLastUse(Src, &MI);
+            MBB.erase(&MI);
+            VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+            goto ProcessNextInst;
+          }
+        }        
       }
     }
+  ProcessNextInst:
     MII = NextMII;
   }
 }