lib/CodeGen/LiveInterval.cpp

   1 //===-- LiveInterval.cpp - Live Interval Representation -------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the LiveRange and LiveInterval classes.  Given some
  11 // numbering of each the machine instructions an interval [i, j) is said to be a
  12 // live interval for register v if there is no instruction with number j' > j
  13 // such that v is live at j' and there is no instruction with number i' < i such
  14 // that v is live at i'. In this implementation intervals can have holes,
  15 // i.e. an interval might look like [1,20), [50,65), [1000,1001).  Each
  16 // individual range is represented as an instance of LiveRange, and the whole
  17 // interval is represented as an instance of LiveInterval.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  24 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  25 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  26 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  27 #include "llvm/Support/Debug.h"
  28 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  30 #include <algorithm>
  31 using namespace llvm;
  32
  33 // An example for liveAt():
  34 //
  35 // this = [1,4), liveAt(0) will return false. The instruction defining this
  36 // spans slots [0,3]. The interval belongs to an spilled definition of the
  37 // variable it represents. This is because slot 1 is used (def slot) and spans
  38 // up to slot 3 (store slot).
  39 //
  40 bool LiveInterval::liveAt(SlotIndex I) const {
  41   Ranges::const_iterator r = std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), I);
  42
  43   if (r == ranges.begin())
  44     return false;
  45
  46   --r;
  47   return r->contains(I);
  48 }
  49
  50 // liveBeforeAndAt - Check if the interval is live at the index and the index
  51 // just before it. If index is liveAt, check if it starts a new live range.
  52 // If it does, then check if the previous live range ends at index-1.
  53 bool LiveInterval::liveBeforeAndAt(SlotIndex I) const {
  54   Ranges::const_iterator r = std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), I);
  55
  56   if (r == ranges.begin())
  57     return false;
  58
  59   --r;
  60   if (!r->contains(I))
  61     return false;
  62   if (I != r->start)
  63     return true;
  64   // I is the start of a live range. Check if the previous live range ends
  65   // at I-1.
  66   if (r == ranges.begin())
  67     return false;
  68   return r->end == I;
  69 }
  70
  71 /// killedAt - Return true if a live range ends at index. Note that the kill
  72 /// point is not contained in the half-open live range. It is usually the
  73 /// getDefIndex() slot following its last use.
  74 bool LiveInterval::killedAt(SlotIndex I) const {
  75   Ranges::const_iterator r = std::lower_bound(ranges.begin(), ranges.end(), I);
  76
  77   // Now r points to the first interval with start >= I, or ranges.end().
  78   if (r == ranges.begin())
  79     return false;
  80
  81   --r;
  82   // Now r points to the last interval with end <= I.
  83   // r->end is the kill point.
  84   return r->end == I;
  85 }
  86
  87 /// killedInRange - Return true if the interval has kills in [Start,End).
  88 bool LiveInterval::killedInRange(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
  89   Ranges::const_iterator r =
  90     std::lower_bound(ranges.begin(), ranges.end(), End);
  91
  92   // Now r points to the first interval with start >= End, or ranges.end().
  93   if (r == ranges.begin())
  94     return false;
  95
  96   --r;
  97   // Now r points to the last interval with end <= End.
  98   // r->end is the kill point.
  99   return r->end >= Start && r->end < End;
 100 }
 101
 102 // overlaps - Return true if the intersection of the two live intervals is
 103 // not empty.
 104 //
 105 // An example for overlaps():
 106 //
 107 // 0: A = ...
 108 // 4: B = ...
 109 // 8: C = A + B ;; last use of A
 110 //
 111 // The live intervals should look like:
 112 //
 113 // A = [3, 11)
 114 // B = [7, x)
 115 // C = [11, y)
 116 //
 117 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
 118 // A and C.
 119 //
 120 bool LiveInterval::overlapsFrom(const LiveInterval& other,
 121                                 const_iterator StartPos) const {
 122   const_iterator i = begin();
 123   const_iterator ie = end();
 124   const_iterator j = StartPos;
 125   const_iterator je = other.end();
 126
 127   assert((StartPos->start <= i->start || StartPos == other.begin()) &&
 128          StartPos != other.end() && "Bogus start position hint!");
 129
 130   if (i->start < j->start) {
 131     i = std::upper_bound(i, ie, j->start);
 132     if (i != ranges.begin()) --i;
 133   } else if (j->start < i->start) {
 134     ++StartPos;
 135     if (StartPos != other.end() && StartPos->start <= i->start) {
 136       assert(StartPos < other.end() && i < end());
 137       j = std::upper_bound(j, je, i->start);
 138       if (j != other.ranges.begin()) --j;
 139     }
 140   } else {
 141     return true;
 142   }
 143
 144   if (j == je) return false;
 145
 146   while (i != ie) {
 147     if (i->start > j->start) {
 148       std::swap(i, j);
 149       std::swap(ie, je);
 150     }
 151
 152     if (i->end > j->start)
 153       return true;
 154     ++i;
 155   }
 156
 157   return false;
 158 }
 159
 160 /// overlaps - Return true if the live interval overlaps a range specified
 161 /// by [Start, End).
 162 bool LiveInterval::overlaps(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
 163   assert(Start < End && "Invalid range");
 164   const_iterator I  = begin();
 165   const_iterator E  = end();
 166   const_iterator si = std::upper_bound(I, E, Start);
 167   const_iterator ei = std::upper_bound(I, E, End);
 168   if (si != ei)
 169     return true;
 170   if (si == I)
 171     return false;
 172   --si;
 173   return si->contains(Start);
 174 }
 175
 176 /// extendIntervalEndTo - This method is used when we want to extend the range
 177 /// specified by I to end at the specified endpoint.  To do this, we should
 178 /// merge and eliminate all ranges that this will overlap with.  The iterator is
 179 /// not invalidated.
 180 void LiveInterval::extendIntervalEndTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewEnd) {
 181   assert(I != ranges.end() && "Not a valid interval!");
 182   VNInfo *ValNo = I->valno;
 183   SlotIndex OldEnd = I->end;
 184
 185   // Search for the first interval that we can't merge with.
 186   Ranges::iterator MergeTo = next(I);
 187   for (; MergeTo != ranges.end() && NewEnd >= MergeTo->end; ++MergeTo) {
 188     assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
 189   }
 190
 191   // If NewEnd was in the middle of an interval, make sure to get its endpoint.
 192   I->end = std::max(NewEnd, prior(MergeTo)->end);
 193
 194   // Erase any dead ranges.
 195   ranges.erase(next(I), MergeTo);
 196
 197   // If the newly formed range now touches the range after it and if they have
 198   // the same value number, merge the two ranges into one range.
 199   Ranges::iterator Next = next(I);
 200   if (Next != ranges.end() && Next->start <= I->end && Next->valno == ValNo) {
 201     I->end = Next->end;
 202     ranges.erase(Next);
 203   }
 204 }
 205
 206
 207 /// extendIntervalStartTo - This method is used when we want to extend the range
 208 /// specified by I to start at the specified endpoint.  To do this, we should
 209 /// merge and eliminate all ranges that this will overlap with.
 210 LiveInterval::Ranges::iterator
 211 LiveInterval::extendIntervalStartTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewStart) {
 212   assert(I != ranges.end() && "Not a valid interval!");
 213   VNInfo *ValNo = I->valno;
 214
 215   // Search for the first interval that we can't merge with.
 216   Ranges::iterator MergeTo = I;
 217   do {
 218     if (MergeTo == ranges.begin()) {
 219       I->start = NewStart;
 220       ranges.erase(MergeTo, I);
 221       return I;
 222     }
 223     assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
 224     --MergeTo;
 225   } while (NewStart <= MergeTo->start);
 226
 227   // If we start in the middle of another interval, just delete a range and
 228   // extend that interval.
 229   if (MergeTo->end >= NewStart && MergeTo->valno == ValNo) {
 230     MergeTo->end = I->end;
 231   } else {
 232     // Otherwise, extend the interval right after.
 233     ++MergeTo;
 234     MergeTo->start = NewStart;
 235     MergeTo->end = I->end;
 236   }
 237
 238   ranges.erase(next(MergeTo), next(I));
 239   return MergeTo;
 240 }
 241
 242 LiveInterval::iterator
 243 LiveInterval::addRangeFrom(LiveRange LR, iterator From) {
 244   SlotIndex Start = LR.start, End = LR.end;
 245   iterator it = std::upper_bound(From, ranges.end(), Start);
 246
 247   // If the inserted interval starts in the middle or right at the end of
 248   // another interval, just extend that interval to contain the range of LR.
 249   if (it != ranges.begin()) {
 250     iterator B = prior(it);
 251     if (LR.valno == B->valno) {
 252       if (B->start <= Start && B->end >= Start) {
 253         extendIntervalEndTo(B, End);
 254         return B;
 255       }
 256     } else {
 257       // Check to make sure that we are not overlapping two live ranges with
 258       // different valno's.
 259       assert(B->end <= Start &&
 260              "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's"
 261              " (did you def the same reg twice in a MachineInstr?)");
 262     }
 263   }
 264
 265   // Otherwise, if this range ends in the middle of, or right next to, another
 266   // interval, merge it into that interval.
 267   if (it != ranges.end()) {
 268     if (LR.valno == it->valno) {
 269       if (it->start <= End) {
 270         it = extendIntervalStartTo(it, Start);
 271
 272         // If LR is a complete superset of an interval, we may need to grow its
 273         // endpoint as well.
 274         if (End > it->end)
 275           extendIntervalEndTo(it, End);
 276         return it;
 277       }
 278     } else {
 279       // Check to make sure that we are not overlapping two live ranges with
 280       // different valno's.
 281       assert(it->start >= End &&
 282              "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's");
 283     }
 284   }
 285
 286   // Otherwise, this is just a new range that doesn't interact with anything.
 287   // Insert it.
 288   return ranges.insert(it, LR);
 289 }
 290
 291 /// isInOneLiveRange - Return true if the range specified is entirely in
 292 /// a single LiveRange of the live interval.
 293 bool LiveInterval::isInOneLiveRange(SlotIndex Start, SlotIndex End) {
 294   Ranges::iterator I = std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), Start);
 295   if (I == ranges.begin())
 296     return false;
 297   --I;
 298   return I->containsRange(Start, End);
 299 }
 300
 301
 302 /// removeRange - Remove the specified range from this interval.  Note that
 303 /// the range must be in a single LiveRange in its entirety.
 304 void LiveInterval::removeRange(SlotIndex Start, SlotIndex End,
 305                                bool RemoveDeadValNo) {
 306   // Find the LiveRange containing this span.
 307   Ranges::iterator I = std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), Start);
 308   assert(I != ranges.begin() && "Range is not in interval!");
 309   --I;
 310   assert(I->containsRange(Start, End) && "Range is not entirely in interval!");
 311
 312   // If the span we are removing is at the start of the LiveRange, adjust it.
 313   VNInfo *ValNo = I->valno;
 314   if (I->start == Start) {
 315     if (I->end == End) {
 316       if (RemoveDeadValNo) {
 317         // Check if val# is dead.
 318         bool isDead = true;
 319         for (const_iterator II = begin(), EE = end(); II != EE; ++II)
 320           if (II != I && II->valno == ValNo) {
 321             isDead = false;
 322             break;
 323           }
 324         if (isDead) {
 325           // Now that ValNo is dead, remove it.  If it is the largest value
 326           // number, just nuke it (and any other deleted values neighboring it),
 327           // otherwise mark it as ~1U so it can be nuked later.
 328           if (ValNo->id == getNumValNums()-1) {
 329             do {
 330               valnos.pop_back();
 331             } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
 332           } else {
 333             ValNo->setIsUnused(true);
 334           }
 335         }
 336       }
 337
 338       ranges.erase(I);  // Removed the whole LiveRange.
 339     } else
 340       I->start = End;
 341     return;
 342   }
 343
 344   // Otherwise if the span we are removing is at the end of the LiveRange,
 345   // adjust the other way.
 346   if (I->end == End) {
 347     I->end = Start;
 348     return;
 349   }
 350
 351   // Otherwise, we are splitting the LiveRange into two pieces.
 352   SlotIndex OldEnd = I->end;
 353   I->end = Start;   // Trim the old interval.
 354
 355   // Insert the new one.
 356   ranges.insert(next(I), LiveRange(End, OldEnd, ValNo));
 357 }
 358
 359 /// removeValNo - Remove all the ranges defined by the specified value#.
 360 /// Also remove the value# from value# list.
 361 void LiveInterval::removeValNo(VNInfo *ValNo) {
 362   if (empty()) return;
 363   Ranges::iterator I = ranges.end();
 364   Ranges::iterator E = ranges.begin();
 365   do {
 366     --I;
 367     if (I->valno == ValNo)
 368       ranges.erase(I);
 369   } while (I != E);
 370   // Now that ValNo is dead, remove it.  If it is the largest value
 371   // number, just nuke it (and any other deleted values neighboring it),
 372   // otherwise mark it as ~1U so it can be nuked later.
 373   if (ValNo->id == getNumValNums()-1) {
 374     do {
 375       valnos.pop_back();
 376     } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
 377   } else {
 378     ValNo->setIsUnused(true);
 379   }
 380 }
 381
 382 /// getLiveRangeContaining - Return the live range that contains the
 383 /// specified index, or null if there is none.
 384 LiveInterval::const_iterator
 385 LiveInterval::FindLiveRangeContaining(SlotIndex Idx) const {
 386   const_iterator It = std::upper_bound(begin(), end(), Idx);
 387   if (It != ranges.begin()) {
 388     --It;
 389     if (It->contains(Idx))
 390       return It;
 391   }
 392
 393   return end();
 394 }
 395
 396 LiveInterval::iterator
 397 LiveInterval::FindLiveRangeContaining(SlotIndex Idx) {
 398   iterator It = std::upper_bound(begin(), end(), Idx);
 399   if (It != begin()) {
 400     --It;
 401     if (It->contains(Idx))
 402       return It;
 403   }
 404
 405   return end();
 406 }
 407
 408 /// findDefinedVNInfo - Find the VNInfo defined by the specified
 409 /// index (register interval).
 410 VNInfo *LiveInterval::findDefinedVNInfoForRegInt(SlotIndex Idx) const {
 411   for (LiveInterval::const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end();
 412        i != e; ++i) {
 413     if ((*i)->def == Idx)
 414       return *i;
 415   }
 416
 417   return 0;
 418 }
 419
 420 /// findDefinedVNInfo - Find the VNInfo defined by the specified
 421 /// register (stack inteval).
 422 VNInfo *LiveInterval::findDefinedVNInfoForStackInt(unsigned reg) const {
 423   for (LiveInterval::const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end();
 424        i != e; ++i) {
 425     if ((*i)->getReg() == reg)
 426       return *i;
 427   }
 428   return 0;
 429 }
 430
 431 /// join - Join two live intervals (this, and other) together.  This applies
 432 /// mappings to the value numbers in the LHS/RHS intervals as specified.  If
 433 /// the intervals are not joinable, this aborts.
 434 void LiveInterval::join(LiveInterval &Other,
 435                         const int *LHSValNoAssignments,
 436                         const int *RHSValNoAssignments,
 437                         SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
 438                         MachineRegisterInfo *MRI) {
 439   // Determine if any of our live range values are mapped.  This is uncommon, so
 440   // we want to avoid the interval scan if not.
 441   bool MustMapCurValNos = false;
 442   unsigned NumVals = getNumValNums();
 443   unsigned NumNewVals = NewVNInfo.size();
 444   for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i) {
 445     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[i];
 446     if (i != LHSValID ||
 447         (NewVNInfo[LHSValID] && NewVNInfo[LHSValID] != getValNumInfo(i)))
 448       MustMapCurValNos = true;
 449   }
 450
 451   // If we have to apply a mapping to our base interval assignment, rewrite it
 452   // now.
 453   if (MustMapCurValNos) {
 454     // Map the first live range.
 455     iterator OutIt = begin();
 456     OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[OutIt->valno->id]];
 457     ++OutIt;
 458     for (iterator I = OutIt, E = end(); I != E; ++I) {
 459       OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[I->valno->id]];
 460
 461       // If this live range has the same value # as its immediate predecessor,
 462       // and if they are neighbors, remove one LiveRange.  This happens when we
 463       // have [0,3:0)[4,7:1) and map 0/1 onto the same value #.
 464       if (OutIt->valno == (OutIt-1)->valno && (OutIt-1)->end == OutIt->start) {
 465         (OutIt-1)->end = OutIt->end;
 466       } else {
 467         if (I != OutIt) {
 468           OutIt->start = I->start;
 469           OutIt->end = I->end;
 470         }
 471
 472         // Didn't merge, on to the next one.
 473         ++OutIt;
 474       }
 475     }
 476
 477     // If we merge some live ranges, chop off the end.
 478     ranges.erase(OutIt, end());
 479   }
 480
 481   // Remember assignements because val# ids are changing.
 482   SmallVector<unsigned, 16> OtherAssignments;
 483   for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I)
 484     OtherAssignments.push_back(RHSValNoAssignments[I->valno->id]);
 485
 486   // Update val# info. Renumber them and make sure they all belong to this
 487   // LiveInterval now. Also remove dead val#'s.
 488   unsigned NumValNos = 0;
 489   for (unsigned i = 0; i < NumNewVals; ++i) {
 490     VNInfo *VNI = NewVNInfo[i];
 491     if (VNI) {
 492       if (NumValNos >= NumVals)
 493         valnos.push_back(VNI);
 494       else
 495         valnos[NumValNos] = VNI;
 496       VNI->id = NumValNos++;  // Renumber val#.
 497     }
 498   }
 499   if (NumNewVals < NumVals)
 500     valnos.resize(NumNewVals);  // shrinkify
 501
 502   // Okay, now insert the RHS live ranges into the LHS.
 503   iterator InsertPos = begin();
 504   unsigned RangeNo = 0;
 505   for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I, ++RangeNo) {
 506     // Map the valno in the other live range to the current live range.
 507     I->valno = NewVNInfo[OtherAssignments[RangeNo]];
 508     assert(I->valno && "Adding a dead range?");
 509     InsertPos = addRangeFrom(*I, InsertPos);
 510   }
 511
 512   ComputeJoinedWeight(Other);
 513
 514   // Update regalloc hint if currently there isn't one.
 515   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(reg) &&
 516       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Other.reg)) {
 517     std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(reg);
 518     if (Hint.first == 0 && Hint.second == 0) {
 519       std::pair<unsigned, unsigned> OtherHint =
 520         MRI->getRegAllocationHint(Other.reg);
 521       if (OtherHint.first || OtherHint.second)
 522         MRI->setRegAllocationHint(reg, OtherHint.first, OtherHint.second);
 523     }
 524   }
 525 }
 526
 527 /// MergeRangesInAsValue - Merge all of the intervals in RHS into this live
 528 /// interval as the specified value number.  The LiveRanges in RHS are
 529 /// allowed to overlap with LiveRanges in the current interval, but only if
 530 /// the overlapping LiveRanges have the specified value number.
 531 void LiveInterval::MergeRangesInAsValue(const LiveInterval &RHS,
 532                                         VNInfo *LHSValNo) {
 533   // TODO: Make this more efficient.
 534   iterator InsertPos = begin();
 535   for (const_iterator I = RHS.begin(), E = RHS.end(); I != E; ++I) {
 536     // Map the valno in the other live range to the current live range.
 537     LiveRange Tmp = *I;
 538     Tmp.valno = LHSValNo;
 539     InsertPos = addRangeFrom(Tmp, InsertPos);
 540   }
 541 }
 542
 543
 544 /// MergeValueInAsValue - Merge all of the live ranges of a specific val#
 545 /// in RHS into this live interval as the specified value number.
 546 /// The LiveRanges in RHS are allowed to overlap with LiveRanges in the
 547 /// current interval, it will replace the value numbers of the overlaped
 548 /// live ranges with the specified value number.
 549 void LiveInterval::MergeValueInAsValue(
 550                                     const LiveInterval &RHS,
 551                                     const VNInfo *RHSValNo, VNInfo *LHSValNo) {
 552   SmallVector<VNInfo*, 4> ReplacedValNos;
 553   iterator IP = begin();
 554   for (const_iterator I = RHS.begin(), E = RHS.end(); I != E; ++I) {
 555     assert(I->valno == RHS.getValNumInfo(I->valno->id) && "Bad VNInfo");
 556     if (I->valno != RHSValNo)
 557       continue;
 558     SlotIndex Start = I->start, End = I->end;
 559     IP = std::upper_bound(IP, end(), Start);
 560     // If the start of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
 561     if (IP != begin() && IP[-1].end > Start) {
 562       if (IP[-1].valno != LHSValNo) {
 563         ReplacedValNos.push_back(IP[-1].valno);
 564         IP[-1].valno = LHSValNo; // Update val#.
 565       }
 566       Start = IP[-1].end;
 567       // Trimmed away the whole range?
 568       if (Start >= End) continue;
 569     }
 570     // If the end of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
 571     if (IP != end() && End > IP->start) {
 572       if (IP->valno != LHSValNo) {
 573         ReplacedValNos.push_back(IP->valno);
 574         IP->valno = LHSValNo;  // Update val#.
 575       }
 576       End = IP->start;
 577       // If this trimmed away the whole range, ignore it.
 578       if (Start == End) continue;
 579     }
 580
 581     // Map the valno in the other live range to the current live range.
 582     IP = addRangeFrom(LiveRange(Start, End, LHSValNo), IP);
 583   }
 584
 585
 586   SmallSet<VNInfo*, 4> Seen;
 587   for (unsigned i = 0, e = ReplacedValNos.size(); i != e; ++i) {
 588     VNInfo *V1 = ReplacedValNos[i];
 589     if (Seen.insert(V1)) {
 590       bool isDead = true;
 591       for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 592         if (I->valno == V1) {
 593           isDead = false;
 594           break;
 595         }
 596       if (isDead) {
 597         // Now that V1 is dead, remove it.  If it is the largest value number,
 598         // just nuke it (and any other deleted values neighboring it), otherwise
 599         // mark it as ~1U so it can be nuked later.
 600         if (V1->id == getNumValNums()-1) {
 601           do {
 602             valnos.pop_back();
 603           } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
 604         } else {
 605           V1->setIsUnused(true);
 606         }
 607       }
 608     }
 609   }
 610 }
 611
 612
 613 /// MergeInClobberRanges - For any live ranges that are not defined in the
 614 /// current interval, but are defined in the Clobbers interval, mark them
 615 /// used with an unknown definition value.
 616 void LiveInterval::MergeInClobberRanges(LiveIntervals &li_,
 617                                         const LiveInterval &Clobbers,
 618                                         VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
 619   if (Clobbers.empty()) return;
 620
 621   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> ValNoMaps;
 622   VNInfo *UnusedValNo = 0;
 623   iterator IP = begin();
 624   for (const_iterator I = Clobbers.begin(), E = Clobbers.end(); I != E; ++I) {
 625     // For every val# in the Clobbers interval, create a new "unknown" val#.
 626     VNInfo *ClobberValNo = 0;
 627     DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator VI = ValNoMaps.find(I->valno);
 628     if (VI != ValNoMaps.end())
 629       ClobberValNo = VI->second;
 630     else if (UnusedValNo)
 631       ClobberValNo = UnusedValNo;
 632     else {
 633       UnusedValNo = ClobberValNo =
 634         getNextValue(li_.getInvalidIndex(), 0, false, VNInfoAllocator);
 635       ValNoMaps.insert(std::make_pair(I->valno, ClobberValNo));
 636     }
 637
 638     bool Done = false;
 639     SlotIndex Start = I->start, End = I->end;
 640     // If a clobber range starts before an existing range and ends after
 641     // it, the clobber range will need to be split into multiple ranges.
 642     // Loop until the entire clobber range is handled.
 643     while (!Done) {
 644       Done = true;
 645       IP = std::upper_bound(IP, end(), Start);
 646       SlotIndex SubRangeStart = Start;
 647       SlotIndex SubRangeEnd = End;
 648
 649       // If the start of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
 650       if (IP != begin() && IP[-1].end > SubRangeStart) {
 651         SubRangeStart = IP[-1].end;
 652         // Trimmed away the whole range?
 653         if (SubRangeStart >= SubRangeEnd) continue;
 654       }
 655       // If the end of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
 656       if (IP != end() && SubRangeEnd > IP->start) {
 657         // If the clobber live range extends beyond the existing live range,
 658         // it'll need at least another live range, so set the flag to keep
 659         // iterating.
 660         if (SubRangeEnd > IP->end) {
 661           Start = IP->end;
 662           Done = false;
 663         }
 664         SubRangeEnd = IP->start;
 665         // If this trimmed away the whole range, ignore it.
 666         if (SubRangeStart == SubRangeEnd) continue;
 667       }
 668
 669       // Insert the clobber interval.
 670       IP = addRangeFrom(LiveRange(SubRangeStart, SubRangeEnd, ClobberValNo),
 671                         IP);
 672       UnusedValNo = 0;
 673     }
 674   }
 675
 676   if (UnusedValNo) {
 677     // Delete the last unused val#.
 678     valnos.pop_back();
 679   }
 680 }
 681
 682 void LiveInterval::MergeInClobberRange(LiveIntervals &li_,
 683                                        SlotIndex Start,
 684                                        SlotIndex End,
 685                                        VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
 686   // Find a value # to use for the clobber ranges.  If there is already a value#
 687   // for unknown values, use it.
 688   VNInfo *ClobberValNo =
 689     getNextValue(li_.getInvalidIndex(), 0, false, VNInfoAllocator);
 690
 691   iterator IP = begin();
 692   IP = std::upper_bound(IP, end(), Start);
 693
 694   // If the start of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
 695   if (IP != begin() && IP[-1].end > Start) {
 696     Start = IP[-1].end;
 697     // Trimmed away the whole range?
 698     if (Start >= End) return;
 699   }
 700   // If the end of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
 701   if (IP != end() && End > IP->start) {
 702     End = IP->start;
 703     // If this trimmed away the whole range, ignore it.
 704     if (Start == End) return;
 705   }
 706
 707   // Insert the clobber interval.
 708   addRangeFrom(LiveRange(Start, End, ClobberValNo), IP);
 709 }
 710
 711 /// MergeValueNumberInto - This method is called when two value nubmers
 712 /// are found to be equivalent.  This eliminates V1, replacing all
 713 /// LiveRanges with the V1 value number with the V2 value number.  This can
 714 /// cause merging of V1/V2 values numbers and compaction of the value space.
 715 VNInfo* LiveInterval::MergeValueNumberInto(VNInfo *V1, VNInfo *V2) {
 716   assert(V1 != V2 && "Identical value#'s are always equivalent!");
 717
 718   // This code actually merges the (numerically) larger value number into the
 719   // smaller value number, which is likely to allow us to compactify the value
 720   // space.  The only thing we have to be careful of is to preserve the
 721   // instruction that defines the result value.
 722
 723   // Make sure V2 is smaller than V1.
 724   if (V1->id < V2->id) {
 725     V1->copyFrom(*V2);
 726     std::swap(V1, V2);
 727   }
 728
 729   // Merge V1 live ranges into V2.
 730   for (iterator I = begin(); I != end(); ) {
 731     iterator LR = I++;
 732     if (LR->valno != V1) continue;  // Not a V1 LiveRange.
 733
 734     // Okay, we found a V1 live range.  If it had a previous, touching, V2 live
 735     // range, extend it.
 736     if (LR != begin()) {
 737       iterator Prev = LR-1;
 738       if (Prev->valno == V2 && Prev->end == LR->start) {
 739         Prev->end = LR->end;
 740
 741         // Erase this live-range.
 742         ranges.erase(LR);
 743         I = Prev+1;
 744         LR = Prev;
 745       }
 746     }
 747
 748     // Okay, now we have a V1 or V2 live range that is maximally merged forward.
 749     // Ensure that it is a V2 live-range.
 750     LR->valno = V2;
 751
 752     // If we can merge it into later V2 live ranges, do so now.  We ignore any
 753     // following V1 live ranges, as they will be merged in subsequent iterations
 754     // of the loop.
 755     if (I != end()) {
 756       if (I->start == LR->end && I->valno == V2) {
 757         LR->end = I->end;
 758         ranges.erase(I);
 759         I = LR+1;
 760       }
 761     }
 762   }
 763
 764   // Now that V1 is dead, remove it.  If it is the largest value number, just
 765   // nuke it (and any other deleted values neighboring it), otherwise mark it as
 766   // ~1U so it can be nuked later.
 767   if (V1->id == getNumValNums()-1) {
 768     do {
 769       valnos.pop_back();
 770     } while (valnos.back()->isUnused());
 771   } else {
 772     V1->setIsUnused(true);
 773   }
 774
 775   return V2;
 776 }
 777
 778 void LiveInterval::Copy(const LiveInterval &RHS,
 779                         MachineRegisterInfo *MRI,
 780                         VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
 781   ranges.clear();
 782   valnos.clear();
 783   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(RHS.reg);
 784   MRI->setRegAllocationHint(reg, Hint.first, Hint.second);
 785
 786   weight = RHS.weight;
 787   for (unsigned i = 0, e = RHS.getNumValNums(); i != e; ++i) {
 788     const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(i);
 789     createValueCopy(VNI, VNInfoAllocator);
 790   }
 791   for (unsigned i = 0, e = RHS.ranges.size(); i != e; ++i) {
 792     const LiveRange &LR = RHS.ranges[i];
 793     addRange(LiveRange(LR.start, LR.end, getValNumInfo(LR.valno->id)));
 794   }
 795 }
 796
 797 unsigned LiveInterval::getSize() const {
 798   unsigned Sum = 0;
 799   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 800     Sum += I->start.distance(I->end);
 801   return Sum;
 802 }
 803
 804 /// ComputeJoinedWeight - Set the weight of a live interval Joined
 805 /// after Other has been merged into it.
 806 void LiveInterval::ComputeJoinedWeight(const LiveInterval &Other) {
 807   // If either of these intervals was spilled, the weight is the
 808   // weight of the non-spilled interval.  This can only happen with
 809   // iterative coalescers.
 810
 811   if (Other.weight != HUGE_VALF) {
 812     weight += Other.weight;
 813   }
 814   else if (weight == HUGE_VALF &&
 815       !TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg)) {
 816     // Remove this assert if you have an iterative coalescer
 817     assert(0 && "Joining to spilled interval");
 818     weight = Other.weight;
 819   }
 820   else {
 821     // Otherwise the weight stays the same
 822     // Remove this assert if you have an iterative coalescer
 823     assert(0 && "Joining from spilled interval");
 824   }
 825 }
 826
 827 raw_ostream& llvm::operator<<(raw_ostream& os, const LiveRange &LR) {
 828   return os << '[' << LR.start << ',' << LR.end << ':' << LR.valno->id << ")";
 829 }
 830
 831 void LiveRange::dump() const {
 832   dbgs() << *this << "\n";
 833 }
 834
 835 void LiveInterval::print(raw_ostream &OS, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 836   if (isStackSlot())
 837     OS << "SS#" << getStackSlotIndex();
 838   else if (TRI && TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
 839     OS << TRI->getName(reg);
 840   else
 841     OS << "%reg" << reg;
 842
 843   OS << ',' << weight;
 844
 845   if (empty())
 846     OS << " EMPTY";
 847   else {
 848     OS << " = ";
 849     for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = ranges.begin(),
 850            E = ranges.end(); I != E; ++I) {
 851       OS << *I;
 852       assert(I->valno == getValNumInfo(I->valno->id) && "Bad VNInfo");
 853     }
 854   }
 855
 856   // Print value number info.
 857   if (getNumValNums()) {
 858     OS << "  ";
 859     unsigned vnum = 0;
 860     for (const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end(); i != e;
 861          ++i, ++vnum) {
 862       const VNInfo *vni = *i;
 863       if (vnum) OS << " ";
 864       OS << vnum << "@";
 865       if (vni->isUnused()) {
 866         OS << "x";
 867       } else {
 868         if (!vni->isDefAccurate() && !vni->isPHIDef())
 869           OS << "?";
 870         else
 871           OS << vni->def;
 872       }
 873     }
 874   }
 875 }
 876
 877 void LiveInterval::dump() const {
 878   dbgs() << *this << "\n";
 879 }
 880
 881
 882 void LiveRange::print(raw_ostream &os) const {
 883   os << *this;
 884 }