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 range 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 ranges can have holes,
  15 // i.e. a range might look like [1,20), [50,65), [1000,1001).  Each
  16 // individual segment is represented as an instance of LiveRange::Segment,
  17 // and the whole range is represented as an instance of LiveRange.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
  22 #include "RegisterCoalescer.h"
  23 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  24 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  25 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/Support/Format.h"
  30 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  32 #include <algorithm>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36 // Implementation of various methods necessary for calculation of live ranges.
  37 // The implementation of the methods abstracts from the concrete type of the
  38 // segment collection.
  39 //
  40 // Implementation of the class follows the Template design pattern. The base
  41 // class contains generic algorithms that call collection-specific methods,
  42 // which are provided in concrete subclasses. In order to avoid virtual calls
  43 // these methods are provided by means of C++ template instantiation.
  44 // The base class calls the methods of the subclass through method impl(),
  45 // which casts 'this' pointer to the type of the subclass.
  46 //
  47 //===----------------------------------------------------------------------===//
  48
  49 template <typename ImplT, typename IteratorT, typename CollectionT>
  50 class CalcLiveRangeUtilBase {
  51 protected:
  52   LiveRange *LR;
  53
  54 protected:
  55   CalcLiveRangeUtilBase(LiveRange *LR) : LR(LR) {}
  56
  57 public:
  58   typedef LiveRange::Segment Segment;
  59   typedef IteratorT iterator;
  60
  61   VNInfo *createDeadDef(SlotIndex Def, VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
  62     assert(!Def.isDead() && "Cannot define a value at the dead slot");
  63
  64     iterator I = impl().find(Def);
  65     if (I == segments().end()) {
  66       VNInfo *VNI = LR->getNextValue(Def, VNInfoAllocator);
  67       impl().insertAtEnd(Segment(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
  68       return VNI;
  69     }
  70
  71     Segment *S = segmentAt(I);
  72     if (SlotIndex::isSameInstr(Def, S->start)) {
  73       assert(S->valno->def == S->start && "Inconsistent existing value def");
  74
  75       // It is possible to have both normal and early-clobber defs of the same
  76       // register on an instruction. It doesn't make a lot of sense, but it is
  77       // possible to specify in inline assembly.
  78       //
  79       // Just convert everything to early-clobber.
  80       Def = std::min(Def, S->start);
  81       if (Def != S->start)
  82         S->start = S->valno->def = Def;
  83       return S->valno;
  84     }
  85     assert(SlotIndex::isEarlierInstr(Def, S->start) && "Already live at def");
  86     VNInfo *VNI = LR->getNextValue(Def, VNInfoAllocator);
  87     segments().insert(I, Segment(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
  88     return VNI;
  89   }
  90
  91   VNInfo *extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex Use) {
  92     if (segments().empty())
  93       return nullptr;
  94     iterator I =
  95         impl().findInsertPos(Segment(Use.getPrevSlot(), Use, nullptr));
  96     if (I == segments().begin())
  97       return nullptr;
  98     --I;
  99     if (I->end <= StartIdx)
 100       return nullptr;
 101     if (I->end < Use)
 102       extendSegmentEndTo(I, Use);
 103     return I->valno;
 104   }
 105
 106   /// This method is used when we want to extend the segment specified
 107   /// by I to end at the specified endpoint. To do this, we should
 108   /// merge and eliminate all segments that this will overlap
 109   /// with. The iterator is not invalidated.
 110   void extendSegmentEndTo(iterator I, SlotIndex NewEnd) {
 111     assert(I != segments().end() && "Not a valid segment!");
 112     Segment *S = segmentAt(I);
 113     VNInfo *ValNo = I->valno;
 114
 115     // Search for the first segment that we can't merge with.
 116     iterator MergeTo = std::next(I);
 117     for (; MergeTo != segments().end() && NewEnd >= MergeTo->end; ++MergeTo)
 118       assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
 119
 120     // If NewEnd was in the middle of a segment, make sure to get its endpoint.
 121     S->end = std::max(NewEnd, std::prev(MergeTo)->end);
 122
 123     // If the newly formed segment now touches the segment after it and if they
 124     // have the same value number, merge the two segments into one segment.
 125     if (MergeTo != segments().end() && MergeTo->start <= I->end &&
 126         MergeTo->valno == ValNo) {
 127       S->end = MergeTo->end;
 128       ++MergeTo;
 129     }
 130
 131     // Erase any dead segments.
 132     segments().erase(std::next(I), MergeTo);
 133   }
 134
 135   /// This method is used when we want to extend the segment specified
 136   /// by I to start at the specified endpoint.  To do this, we should
 137   /// merge and eliminate all segments that this will overlap with.
 138   iterator extendSegmentStartTo(iterator I, SlotIndex NewStart) {
 139     assert(I != segments().end() && "Not a valid segment!");
 140     Segment *S = segmentAt(I);
 141     VNInfo *ValNo = I->valno;
 142
 143     // Search for the first segment that we can't merge with.
 144     iterator MergeTo = I;
 145     do {
 146       if (MergeTo == segments().begin()) {
 147         S->start = NewStart;
 148         segments().erase(MergeTo, I);
 149         return I;
 150       }
 151       assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
 152       --MergeTo;
 153     } while (NewStart <= MergeTo->start);
 154
 155     // If we start in the middle of another segment, just delete a range and
 156     // extend that segment.
 157     if (MergeTo->end >= NewStart && MergeTo->valno == ValNo) {
 158       segmentAt(MergeTo)->end = S->end;
 159     } else {
 160       // Otherwise, extend the segment right after.
 161       ++MergeTo;
 162       Segment *MergeToSeg = segmentAt(MergeTo);
 163       MergeToSeg->start = NewStart;
 164       MergeToSeg->end = S->end;
 165     }
 166
 167     segments().erase(std::next(MergeTo), std::next(I));
 168     return MergeTo;
 169   }
 170
 171   iterator addSegment(Segment S) {
 172     SlotIndex Start = S.start, End = S.end;
 173     iterator I = impl().findInsertPos(S);
 174
 175     // If the inserted segment starts in the middle or right at the end of
 176     // another segment, just extend that segment to contain the segment of S.
 177     if (I != segments().begin()) {
 178       iterator B = std::prev(I);
 179       if (S.valno == B->valno) {
 180         if (B->start <= Start && B->end >= Start) {
 181           extendSegmentEndTo(B, End);
 182           return B;
 183         }
 184       } else {
 185         // Check to make sure that we are not overlapping two live segments with
 186         // different valno's.
 187         assert(B->end <= Start &&
 188                "Cannot overlap two segments with differing ValID's"
 189                " (did you def the same reg twice in a MachineInstr?)");
 190       }
 191     }
 192
 193     // Otherwise, if this segment ends in the middle of, or right next
 194     // to, another segment, merge it into that segment.
 195     if (I != segments().end()) {
 196       if (S.valno == I->valno) {
 197         if (I->start <= End) {
 198           I = extendSegmentStartTo(I, Start);
 199
 200           // If S is a complete superset of a segment, we may need to grow its
 201           // endpoint as well.
 202           if (End > I->end)
 203             extendSegmentEndTo(I, End);
 204           return I;
 205         }
 206       } else {
 207         // Check to make sure that we are not overlapping two live segments with
 208         // different valno's.
 209         assert(I->start >= End &&
 210                "Cannot overlap two segments with differing ValID's");
 211       }
 212     }
 213
 214     // Otherwise, this is just a new segment that doesn't interact with
 215     // anything.
 216     // Insert it.
 217     return segments().insert(I, S);
 218   }
 219
 220 private:
 221   ImplT &impl() { return *static_cast<ImplT *>(this); }
 222
 223   CollectionT &segments() { return impl().segmentsColl(); }
 224
 225   Segment *segmentAt(iterator I) { return const_cast<Segment *>(&(*I)); }
 226 };
 227
 228 //===----------------------------------------------------------------------===//
 229 //   Instantiation of the methods for calculation of live ranges
 230 //   based on a segment vector.
 231 //===----------------------------------------------------------------------===//
 232
 233 class CalcLiveRangeUtilVector;
 234 typedef CalcLiveRangeUtilBase<CalcLiveRangeUtilVector, LiveRange::iterator,
 235                               LiveRange::Segments> CalcLiveRangeUtilVectorBase;
 236
 237 class CalcLiveRangeUtilVector : public CalcLiveRangeUtilVectorBase {
 238 public:
 239   CalcLiveRangeUtilVector(LiveRange *LR) : CalcLiveRangeUtilVectorBase(LR) {}
 240
 241 private:
 242   friend CalcLiveRangeUtilVectorBase;
 243
 244   LiveRange::Segments &segmentsColl() { return LR->segments; }
 245
 246   void insertAtEnd(const Segment &S) { LR->segments.push_back(S); }
 247
 248   iterator find(SlotIndex Pos) { return LR->find(Pos); }
 249
 250   iterator findInsertPos(Segment S) {
 251     return std::upper_bound(LR->begin(), LR->end(), S.start);
 252   }
 253 };
 254
 255 //===----------------------------------------------------------------------===//
 256 //   Instantiation of the methods for calculation of live ranges
 257 //   based on a segment set.
 258 //===----------------------------------------------------------------------===//
 259
 260 class CalcLiveRangeUtilSet;
 261 typedef CalcLiveRangeUtilBase<CalcLiveRangeUtilSet,
 262                               LiveRange::SegmentSet::iterator,
 263                               LiveRange::SegmentSet> CalcLiveRangeUtilSetBase;
 264
 265 class CalcLiveRangeUtilSet : public CalcLiveRangeUtilSetBase {
 266 public:
 267   CalcLiveRangeUtilSet(LiveRange *LR) : CalcLiveRangeUtilSetBase(LR) {}
 268
 269 private:
 270   friend CalcLiveRangeUtilSetBase;
 271
 272   LiveRange::SegmentSet &segmentsColl() { return *LR->segmentSet; }
 273
 274   void insertAtEnd(const Segment &S) {
 275     LR->segmentSet->insert(LR->segmentSet->end(), S);
 276   }
 277
 278   iterator find(SlotIndex Pos) {
 279     iterator I =
 280         LR->segmentSet->upper_bound(Segment(Pos, Pos.getNextSlot(), nullptr));
 281     if (I == LR->segmentSet->begin())
 282       return I;
 283     iterator PrevI = std::prev(I);
 284     if (Pos < (*PrevI).end)
 285       return PrevI;
 286     return I;
 287   }
 288
 289   iterator findInsertPos(Segment S) {
 290     iterator I = LR->segmentSet->upper_bound(S);
 291     if (I != LR->segmentSet->end() && !(S.start < *I))
 292       ++I;
 293     return I;
 294   }
 295 };
 296
 297 //===----------------------------------------------------------------------===//
 298 //   LiveRange methods
 299 //===----------------------------------------------------------------------===//
 300
 301 LiveRange::iterator LiveRange::find(SlotIndex Pos) {
 302   // This algorithm is basically std::upper_bound.
 303   // Unfortunately, std::upper_bound cannot be used with mixed types until we
 304   // adopt C++0x. Many libraries can do it, but not all.
 305   if (empty() || Pos >= endIndex())
 306     return end();
 307   iterator I = begin();
 308   size_t Len = size();
 309   do {
 310     size_t Mid = Len >> 1;
 311     if (Pos < I[Mid].end)
 312       Len = Mid;
 313     else
 314       I += Mid + 1, Len -= Mid + 1;
 315   } while (Len);
 316   return I;
 317 }
 318
 319 VNInfo *LiveRange::createDeadDef(SlotIndex Def,
 320                                   VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
 321   // Use the segment set, if it is available.
 322   if (segmentSet != nullptr)
 323     return CalcLiveRangeUtilSet(this).createDeadDef(Def, VNInfoAllocator);
 324   // Otherwise use the segment vector.
 325   return CalcLiveRangeUtilVector(this).createDeadDef(Def, VNInfoAllocator);
 326 }
 327
 328 // overlaps - Return true if the intersection of the two live ranges is
 329 // not empty.
 330 //
 331 // An example for overlaps():
 332 //
 333 // 0: A = ...
 334 // 4: B = ...
 335 // 8: C = A + B ;; last use of A
 336 //
 337 // The live ranges should look like:
 338 //
 339 // A = [3, 11)
 340 // B = [7, x)
 341 // C = [11, y)
 342 //
 343 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
 344 // A and C.
 345 //
 346 bool LiveRange::overlapsFrom(const LiveRange& other,
 347                              const_iterator StartPos) const {
 348   assert(!empty() && "empty range");
 349   const_iterator i = begin();
 350   const_iterator ie = end();
 351   const_iterator j = StartPos;
 352   const_iterator je = other.end();
 353
 354   assert((StartPos->start <= i->start || StartPos == other.begin()) &&
 355          StartPos != other.end() && "Bogus start position hint!");
 356
 357   if (i->start < j->start) {
 358     i = std::upper_bound(i, ie, j->start);
 359     if (i != begin()) --i;
 360   } else if (j->start < i->start) {
 361     ++StartPos;
 362     if (StartPos != other.end() && StartPos->start <= i->start) {
 363       assert(StartPos < other.end() && i < end());
 364       j = std::upper_bound(j, je, i->start);
 365       if (j != other.begin()) --j;
 366     }
 367   } else {
 368     return true;
 369   }
 370
 371   if (j == je) return false;
 372
 373   while (i != ie) {
 374     if (i->start > j->start) {
 375       std::swap(i, j);
 376       std::swap(ie, je);
 377     }
 378
 379     if (i->end > j->start)
 380       return true;
 381     ++i;
 382   }
 383
 384   return false;
 385 }
 386
 387 bool LiveRange::overlaps(const LiveRange &Other, const CoalescerPair &CP,
 388                          const SlotIndexes &Indexes) const {
 389   assert(!empty() && "empty range");
 390   if (Other.empty())
 391     return false;
 392
 393   // Use binary searches to find initial positions.
 394   const_iterator I = find(Other.beginIndex());
 395   const_iterator IE = end();
 396   if (I == IE)
 397     return false;
 398   const_iterator J = Other.find(I->start);
 399   const_iterator JE = Other.end();
 400   if (J == JE)
 401     return false;
 402
 403   for (;;) {
 404     // J has just been advanced to satisfy:
 405     assert(J->end >= I->start);
 406     // Check for an overlap.
 407     if (J->start < I->end) {
 408       // I and J are overlapping. Find the later start.
 409       SlotIndex Def = std::max(I->start, J->start);
 410       // Allow the overlap if Def is a coalescable copy.
 411       if (Def.isBlock() ||
 412           !CP.isCoalescable(Indexes.getInstructionFromIndex(Def)))
 413         return true;
 414     }
 415     // Advance the iterator that ends first to check for more overlaps.
 416     if (J->end > I->end) {
 417       std::swap(I, J);
 418       std::swap(IE, JE);
 419     }
 420     // Advance J until J->end >= I->start.
 421     do
 422       if (++J == JE)
 423         return false;
 424     while (J->end < I->start);
 425   }
 426 }
 427
 428 /// overlaps - Return true if the live range overlaps an interval specified
 429 /// by [Start, End).
 430 bool LiveRange::overlaps(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
 431   assert(Start < End && "Invalid range");
 432   const_iterator I = std::lower_bound(begin(), end(), End);
 433   return I != begin() && (--I)->end > Start;
 434 }
 435
 436 bool LiveRange::covers(const LiveRange &Other) const {
 437   if (empty())
 438     return Other.empty();
 439
 440   const_iterator I = begin();
 441   for (const Segment &O : Other.segments) {
 442     I = advanceTo(I, O.start);
 443     if (I == end() || I->start > O.start)
 444       return false;
 445
 446     // Check adjacent live segments and see if we can get behind O.end.
 447     while (I->end < O.end) {
 448       const_iterator Last = I;
 449       // Get next segment and abort if it was not adjacent.
 450       ++I;
 451       if (I == end() || Last->end != I->start)
 452         return false;
 453     }
 454   }
 455   return true;
 456 }
 457
 458 /// ValNo is dead, remove it.  If it is the largest value number, just nuke it
 459 /// (and any other deleted values neighboring it), otherwise mark it as ~1U so
 460 /// it can be nuked later.
 461 void LiveRange::markValNoForDeletion(VNInfo *ValNo) {
 462   if (ValNo->id == getNumValNums()-1) {
 463     do {
 464       valnos.pop_back();
 465     } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
 466   } else {
 467     ValNo->markUnused();
 468   }
 469 }
 470
 471 /// RenumberValues - Renumber all values in order of appearance and delete the
 472 /// remaining unused values.
 473 void LiveRange::RenumberValues() {
 474   SmallPtrSet<VNInfo*, 8> Seen;
 475   valnos.clear();
 476   for (const Segment &S : segments) {
 477     VNInfo *VNI = S.valno;
 478     if (!Seen.insert(VNI).second)
 479       continue;
 480     assert(!VNI->isUnused() && "Unused valno used by live segment");
 481     VNI->id = (unsigned)valnos.size();
 482     valnos.push_back(VNI);
 483   }
 484 }
 485
 486 void LiveRange::addSegmentToSet(Segment S) {
 487   CalcLiveRangeUtilSet(this).addSegment(S);
 488 }
 489
 490 LiveRange::iterator LiveRange::addSegment(Segment S) {
 491   // Use the segment set, if it is available.
 492   if (segmentSet != nullptr) {
 493     addSegmentToSet(S);
 494     return end();
 495   }
 496   // Otherwise use the segment vector.
 497   return CalcLiveRangeUtilVector(this).addSegment(S);
 498 }
 499
 500 void LiveRange::append(const Segment S) {
 501   // Check that the segment belongs to the back of the list.
 502   assert(segments.empty() || segments.back().end <= S.start);
 503   segments.push_back(S);
 504 }
 505
 506 /// extendInBlock - If this range is live before Kill in the basic
 507 /// block that starts at StartIdx, extend it to be live up to Kill and return
 508 /// the value. If there is no live range before Kill, return NULL.
 509 VNInfo *LiveRange::extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex Kill) {
 510   // Use the segment set, if it is available.
 511   if (segmentSet != nullptr)
 512     return CalcLiveRangeUtilSet(this).extendInBlock(StartIdx, Kill);
 513   // Otherwise use the segment vector.
 514   return CalcLiveRangeUtilVector(this).extendInBlock(StartIdx, Kill);
 515 }
 516
 517 /// Remove the specified segment from this range.  Note that the segment must
 518 /// be in a single Segment in its entirety.
 519 void LiveRange::removeSegment(SlotIndex Start, SlotIndex End,
 520                               bool RemoveDeadValNo) {
 521   // Find the Segment containing this span.
 522   iterator I = find(Start);
 523   assert(I != end() && "Segment is not in range!");
 524   assert(I->containsInterval(Start, End)
 525          && "Segment is not entirely in range!");
 526
 527   // If the span we are removing is at the start of the Segment, adjust it.
 528   VNInfo *ValNo = I->valno;
 529   if (I->start == Start) {
 530     if (I->end == End) {
 531       if (RemoveDeadValNo) {
 532         // Check if val# is dead.
 533         bool isDead = true;
 534         for (const_iterator II = begin(), EE = end(); II != EE; ++II)
 535           if (II != I && II->valno == ValNo) {
 536             isDead = false;
 537             break;
 538           }
 539         if (isDead) {
 540           // Now that ValNo is dead, remove it.
 541           markValNoForDeletion(ValNo);
 542         }
 543       }
 544
 545       segments.erase(I);  // Removed the whole Segment.
 546     } else
 547       I->start = End;
 548     return;
 549   }
 550
 551   // Otherwise if the span we are removing is at the end of the Segment,
 552   // adjust the other way.
 553   if (I->end == End) {
 554     I->end = Start;
 555     return;
 556   }
 557
 558   // Otherwise, we are splitting the Segment into two pieces.
 559   SlotIndex OldEnd = I->end;
 560   I->end = Start;   // Trim the old segment.
 561
 562   // Insert the new one.
 563   segments.insert(std::next(I), Segment(End, OldEnd, ValNo));
 564 }
 565
 566 /// removeValNo - Remove all the segments defined by the specified value#.
 567 /// Also remove the value# from value# list.
 568 void LiveRange::removeValNo(VNInfo *ValNo) {
 569   if (empty()) return;
 570   iterator I = end();
 571   iterator E = begin();
 572   do {
 573     --I;
 574     if (I->valno == ValNo)
 575       segments.erase(I);
 576   } while (I != E);
 577   // Now that ValNo is dead, remove it.
 578   markValNoForDeletion(ValNo);
 579 }
 580
 581 void LiveRange::join(LiveRange &Other,
 582                      const int *LHSValNoAssignments,
 583                      const int *RHSValNoAssignments,
 584                      SmallVectorImpl<VNInfo *> &NewVNInfo) {
 585   verify();
 586
 587   // Determine if any of our values are mapped.  This is uncommon, so we want
 588   // to avoid the range scan if not.
 589   bool MustMapCurValNos = false;
 590   unsigned NumVals = getNumValNums();
 591   unsigned NumNewVals = NewVNInfo.size();
 592   for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i) {
 593     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[i];
 594     if (i != LHSValID ||
 595         (NewVNInfo[LHSValID] && NewVNInfo[LHSValID] != getValNumInfo(i))) {
 596       MustMapCurValNos = true;
 597       break;
 598     }
 599   }
 600
 601   // If we have to apply a mapping to our base range assignment, rewrite it now.
 602   if (MustMapCurValNos && !empty()) {
 603     // Map the first live range.
 604
 605     iterator OutIt = begin();
 606     OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[OutIt->valno->id]];
 607     for (iterator I = std::next(OutIt), E = end(); I != E; ++I) {
 608       VNInfo* nextValNo = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[I->valno->id]];
 609       assert(nextValNo && "Huh?");
 610
 611       // If this live range has the same value # as its immediate predecessor,
 612       // and if they are neighbors, remove one Segment.  This happens when we
 613       // have [0,4:0)[4,7:1) and map 0/1 onto the same value #.
 614       if (OutIt->valno == nextValNo && OutIt->end == I->start) {
 615         OutIt->end = I->end;
 616       } else {
 617         // Didn't merge. Move OutIt to the next segment,
 618         ++OutIt;
 619         OutIt->valno = nextValNo;
 620         if (OutIt != I) {
 621           OutIt->start = I->start;
 622           OutIt->end = I->end;
 623         }
 624       }
 625     }
 626     // If we merge some segments, chop off the end.
 627     ++OutIt;
 628     segments.erase(OutIt, end());
 629   }
 630
 631   // Rewrite Other values before changing the VNInfo ids.
 632   // This can leave Other in an invalid state because we're not coalescing
 633   // touching segments that now have identical values. That's OK since Other is
 634   // not supposed to be valid after calling join();
 635   for (Segment &S : Other.segments)
 636     S.valno = NewVNInfo[RHSValNoAssignments[S.valno->id]];
 637
 638   // Update val# info. Renumber them and make sure they all belong to this
 639   // LiveRange now. Also remove dead val#'s.
 640   unsigned NumValNos = 0;
 641   for (unsigned i = 0; i < NumNewVals; ++i) {
 642     VNInfo *VNI = NewVNInfo[i];
 643     if (VNI) {
 644       if (NumValNos >= NumVals)
 645         valnos.push_back(VNI);
 646       else
 647         valnos[NumValNos] = VNI;
 648       VNI->id = NumValNos++;  // Renumber val#.
 649     }
 650   }
 651   if (NumNewVals < NumVals)
 652     valnos.resize(NumNewVals);  // shrinkify
 653
 654   // Okay, now insert the RHS live segments into the LHS.
 655   LiveRangeUpdater Updater(this);
 656   for (Segment &S : Other.segments)
 657     Updater.add(S);
 658 }
 659
 660 /// Merge all of the segments in RHS into this live range as the specified
 661 /// value number.  The segments in RHS are allowed to overlap with segments in
 662 /// the current range, but only if the overlapping segments have the
 663 /// specified value number.
 664 void LiveRange::MergeSegmentsInAsValue(const LiveRange &RHS,
 665                                        VNInfo *LHSValNo) {
 666   LiveRangeUpdater Updater(this);
 667   for (const Segment &S : RHS.segments)
 668     Updater.add(S.start, S.end, LHSValNo);
 669 }
 670
 671 /// MergeValueInAsValue - Merge all of the live segments of a specific val#
 672 /// in RHS into this live range as the specified value number.
 673 /// The segments in RHS are allowed to overlap with segments in the
 674 /// current range, it will replace the value numbers of the overlaped
 675 /// segments with the specified value number.
 676 void LiveRange::MergeValueInAsValue(const LiveRange &RHS,
 677                                     const VNInfo *RHSValNo,
 678                                     VNInfo *LHSValNo) {
 679   LiveRangeUpdater Updater(this);
 680   for (const Segment &S : RHS.segments)
 681     if (S.valno == RHSValNo)
 682       Updater.add(S.start, S.end, LHSValNo);
 683 }
 684
 685 /// MergeValueNumberInto - This method is called when two value nubmers
 686 /// are found to be equivalent.  This eliminates V1, replacing all
 687 /// segments with the V1 value number with the V2 value number.  This can
 688 /// cause merging of V1/V2 values numbers and compaction of the value space.
 689 VNInfo *LiveRange::MergeValueNumberInto(VNInfo *V1, VNInfo *V2) {
 690   assert(V1 != V2 && "Identical value#'s are always equivalent!");
 691
 692   // This code actually merges the (numerically) larger value number into the
 693   // smaller value number, which is likely to allow us to compactify the value
 694   // space.  The only thing we have to be careful of is to preserve the
 695   // instruction that defines the result value.
 696
 697   // Make sure V2 is smaller than V1.
 698   if (V1->id < V2->id) {
 699     V1->copyFrom(*V2);
 700     std::swap(V1, V2);
 701   }
 702
 703   // Merge V1 segments into V2.
 704   for (iterator I = begin(); I != end(); ) {
 705     iterator S = I++;
 706     if (S->valno != V1) continue;  // Not a V1 Segment.
 707
 708     // Okay, we found a V1 live range.  If it had a previous, touching, V2 live
 709     // range, extend it.
 710     if (S != begin()) {
 711       iterator Prev = S-1;
 712       if (Prev->valno == V2 && Prev->end == S->start) {
 713         Prev->end = S->end;
 714
 715         // Erase this live-range.
 716         segments.erase(S);
 717         I = Prev+1;
 718         S = Prev;
 719       }
 720     }
 721
 722     // Okay, now we have a V1 or V2 live range that is maximally merged forward.
 723     // Ensure that it is a V2 live-range.
 724     S->valno = V2;
 725
 726     // If we can merge it into later V2 segments, do so now.  We ignore any
 727     // following V1 segments, as they will be merged in subsequent iterations
 728     // of the loop.
 729     if (I != end()) {
 730       if (I->start == S->end && I->valno == V2) {
 731         S->end = I->end;
 732         segments.erase(I);
 733         I = S+1;
 734       }
 735     }
 736   }
 737
 738   // Now that V1 is dead, remove it.
 739   markValNoForDeletion(V1);
 740
 741   return V2;
 742 }
 743
 744 void LiveRange::flushSegmentSet() {
 745   assert(segmentSet != nullptr && "segment set must have been created");
 746   assert(
 747       segments.empty() &&
 748       "segment set can be used only initially before switching to the array");
 749   segments.append(segmentSet->begin(), segmentSet->end());
 750   delete segmentSet;
 751   segmentSet = nullptr;
 752   verify();
 753 }
 754
 755 void LiveInterval::freeSubRange(SubRange *S) {
 756   S->~SubRange();
 757   // Memory was allocated with BumpPtr allocator and is not freed here.
 758 }
 759
 760 void LiveInterval::removeEmptySubRanges() {
 761   SubRange **NextPtr = &SubRanges;
 762   SubRange *I = *NextPtr;
 763   while (I != nullptr) {
 764     if (!I->empty()) {
 765       NextPtr = &I->Next;
 766       I = *NextPtr;
 767       continue;
 768     }
 769     // Skip empty subranges until we find the first nonempty one.
 770     do {
 771       SubRange *Next = I->Next;
 772       freeSubRange(I);
 773       I = Next;
 774     } while (I != nullptr && I->empty());
 775     *NextPtr = I;
 776   }
 777 }
 778
 779 void LiveInterval::clearSubRanges() {
 780   for (SubRange *I = SubRanges, *Next; I != nullptr; I = Next) {
 781     Next = I->Next;
 782     freeSubRange(I);
 783   }
 784   SubRanges = nullptr;
 785 }
 786
 787 /// Helper function for constructMainRangeFromSubranges(): Search the CFG
 788 /// backwards until we find a place covered by a LiveRange segment that actually
 789 /// has a valno set.
 790 static VNInfo *searchForVNI(const SlotIndexes &Indexes, LiveRange &LR,
 791     const MachineBasicBlock *MBB,
 792     SmallPtrSetImpl<const MachineBasicBlock*> &Visited) {
 793   // We start the search at the end of MBB.
 794   SlotIndex EndIdx = Indexes.getMBBEndIdx(MBB);
 795   // In our use case we can't live the area covered by the live segments without
 796   // finding an actual VNI def.
 797   LiveRange::iterator I = LR.find(EndIdx.getPrevSlot());
 798   assert(I != LR.end());
 799   LiveRange::Segment &S = *I;
 800   if (S.valno != nullptr)
 801     return S.valno;
 802
 803   VNInfo *VNI = nullptr;
 804   // Continue at predecessors (we could even go to idom with domtree available).
 805   for (const MachineBasicBlock *Pred : MBB->predecessors()) {
 806     // Avoid going in circles.
 807     if (!Visited.insert(Pred).second)
 808       continue;
 809
 810     VNI = searchForVNI(Indexes, LR, Pred, Visited);
 811     if (VNI != nullptr) {
 812       S.valno = VNI;
 813       break;
 814     }
 815   }
 816
 817   return VNI;
 818 }
 819
 820 static void determineMissingVNIs(const SlotIndexes &Indexes, LiveInterval &LI) {
 821   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 5> Visited;
 822   for (LiveRange::Segment &S : LI.segments) {
 823     if (S.valno != nullptr)
 824       continue;
 825     // This can only happen at the begin of a basic block.
 826     assert(S.start.isBlock() && "valno should only be missing at block begin");
 827
 828     Visited.clear();
 829     const MachineBasicBlock *MBB = Indexes.getMBBFromIndex(S.start);
 830     for (const MachineBasicBlock *Pred : MBB->predecessors()) {
 831       VNInfo *VNI = searchForVNI(Indexes, LI, Pred, Visited);
 832       if (VNI != nullptr) {
 833         S.valno = VNI;
 834         break;
 835       }
 836     }
 837     assert(S.valno != nullptr && "could not determine valno");
 838   }
 839 }
 840
 841 void LiveInterval::constructMainRangeFromSubranges(
 842     const SlotIndexes &Indexes, VNInfo::Allocator &VNIAllocator) {
 843   // The basic observations on which this algorithm is based:
 844   // - Each Def/ValNo in a subrange must have a corresponding def on the main
 845   //   range, but not further defs/valnos are necessary.
 846   // - If any of the subranges is live at a point the main liverange has to be
 847   //   live too, conversily if no subrange is live the main range mustn't be
 848   //   live either.
 849   // We do this by scannig through all the subranges simultaneously creating new
 850   // segments in the main range as segments start/ends come up in the subranges.
 851   assert(hasSubRanges() && "expected subranges to be present");
 852   assert(segments.empty() && valnos.empty() && "expected empty main range");
 853
 854   // Collect subrange, iterator pairs for the walk and determine first and last
 855   // SlotIndex involved.
 856   SmallVector<std::pair<const SubRange*, const_iterator>, 4> SRs;
 857   SlotIndex First;
 858   SlotIndex Last;
 859   for (const SubRange &SR : subranges()) {
 860     if (SR.empty())
 861       continue;
 862     SRs.push_back(std::make_pair(&SR, SR.begin()));
 863     if (!First.isValid() || SR.segments.front().start < First)
 864       First = SR.segments.front().start;
 865     if (!Last.isValid() || SR.segments.back().end > Last)
 866       Last = SR.segments.back().end;
 867   }
 868
 869   // Walk over all subranges simultaneously.
 870   Segment CurrentSegment;
 871   bool ConstructingSegment = false;
 872   bool NeedVNIFixup = false;
 873   unsigned ActiveMask = 0;
 874   SlotIndex Pos = First;
 875   while (true) {
 876     SlotIndex NextPos = Last;
 877     enum {
 878       NOTHING,
 879       BEGIN_SEGMENT,
 880       END_SEGMENT,
 881     } Event = NOTHING;
 882     // Which subregister lanes are affected by the current event.
 883     unsigned EventMask = 0;
 884     // Whether a BEGIN_SEGMENT is also a valno definition point.
 885     bool IsDef = false;
 886     // Find the next begin or end of a subrange segment. Combine masks if we
 887     // have multiple begins/ends at the same position. Ends take precedence over
 888     // Begins.
 889     for (auto &SRP : SRs) {
 890       const SubRange &SR = *SRP.first;
 891       const_iterator &I = SRP.second;
 892       // Advance iterator of subrange to a segment involving Pos; the earlier
 893       // segments are already merged at this point.
 894       while (I != SR.end() &&
 895              (I->end < Pos ||
 896               (I->end == Pos && (ActiveMask & SR.LaneMask) == 0)))
 897         ++I;
 898       if (I == SR.end())
 899         continue;
 900       if ((ActiveMask & SR.LaneMask) == 0 &&
 901           Pos <= I->start && I->start <= NextPos) {
 902         // Merge multiple begins at the same position.
 903         if (I->start == NextPos && Event == BEGIN_SEGMENT) {
 904           EventMask |= SR.LaneMask;
 905           IsDef |= I->valno->def == I->start;
 906         } else if (I->start < NextPos || Event != END_SEGMENT) {
 907           Event = BEGIN_SEGMENT;
 908           NextPos = I->start;
 909           EventMask = SR.LaneMask;
 910           IsDef = I->valno->def == I->start;
 911         }
 912       }
 913       if ((ActiveMask & SR.LaneMask) != 0 &&
 914           Pos <= I->end && I->end <= NextPos) {
 915         // Merge multiple ends at the same position.
 916         if (I->end == NextPos && Event == END_SEGMENT)
 917           EventMask |= SR.LaneMask;
 918         else {
 919           Event = END_SEGMENT;
 920           NextPos = I->end;
 921           EventMask = SR.LaneMask;
 922         }
 923       }
 924     }
 925
 926     // Advance scan position.
 927     Pos = NextPos;
 928     if (Event == BEGIN_SEGMENT) {
 929       if (ConstructingSegment && IsDef) {
 930         // Finish previous segment because we have to start a new one.
 931         CurrentSegment.end = Pos;
 932         append(CurrentSegment);
 933         ConstructingSegment = false;
 934       }
 935
 936       // Start a new segment if necessary.
 937       if (!ConstructingSegment) {
 938         // Determine value number for the segment.
 939         VNInfo *VNI;
 940         if (IsDef) {
 941           VNI = getNextValue(Pos, VNIAllocator);
 942         } else {
 943           // We have to reuse an existing value number, if we are lucky
 944           // then we already passed one of the predecessor blocks and determined
 945           // its value number (with blocks in reverse postorder this would be
 946           // always true but we have no such guarantee).
 947           assert(Pos.isBlock());
 948           const MachineBasicBlock *MBB = Indexes.getMBBFromIndex(Pos);
 949           // See if any of the predecessor blocks has a lower number and a VNI
 950           for (const MachineBasicBlock *Pred : MBB->predecessors()) {
 951             SlotIndex PredEnd = Indexes.getMBBEndIdx(Pred);
 952             VNI = getVNInfoBefore(PredEnd);
 953             if (VNI != nullptr)
 954               break;
 955           }
 956           // Def will come later: We have to do an extra fixup pass.
 957           if (VNI == nullptr)
 958             NeedVNIFixup = true;
 959         }
 960
 961         CurrentSegment.start = Pos;
 962         CurrentSegment.valno = VNI;
 963         ConstructingSegment = true;
 964       }
 965       ActiveMask |= EventMask;
 966     } else if (Event == END_SEGMENT) {
 967       assert(ConstructingSegment);
 968       // Finish segment if no lane is active anymore.
 969       ActiveMask &= ~EventMask;
 970       if (ActiveMask == 0) {
 971         CurrentSegment.end = Pos;
 972         append(CurrentSegment);
 973         ConstructingSegment = false;
 974       }
 975     } else {
 976       // We reached the end of the last subranges and can stop.
 977       assert(Event == NOTHING);
 978       break;
 979     }
 980   }
 981
 982   // We might not be able to assign new valnos for all segments if the basic
 983   // block containing the definition comes after a segment using the valno.
 984   // Do a fixup pass for this uncommon case.
 985   if (NeedVNIFixup)
 986     determineMissingVNIs(Indexes, *this);
 987
 988   assert(ActiveMask == 0 && !ConstructingSegment && "all segments ended");
 989   verify();
 990 }
 991
 992 unsigned LiveInterval::getSize() const {
 993   unsigned Sum = 0;
 994   for (const Segment &S : segments)
 995     Sum += S.start.distance(S.end);
 996   return Sum;
 997 }
 998
 999 raw_ostream& llvm::operator<<(raw_ostream& os, const LiveRange::Segment &S) {
1000   return os << '[' << S.start << ',' << S.end << ':' << S.valno->id << ")";
1001 }
1002
1003 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
1004 void LiveRange::Segment::dump() const {
1005   dbgs() << *this << "\n";
1006 }
1007 #endif
1008
1009 void LiveRange::print(raw_ostream &OS) const {
1010   if (empty())
1011     OS << "EMPTY";
1012   else {
1013     for (const Segment &S : segments) {
1014       OS << S;
1015       assert(S.valno == getValNumInfo(S.valno->id) && "Bad VNInfo");
1016     }
1017   }
1018
1019   // Print value number info.
1020   if (getNumValNums()) {
1021     OS << "  ";
1022     unsigned vnum = 0;
1023     for (const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end(); i != e;
1024          ++i, ++vnum) {
1025       const VNInfo *vni = *i;
1026       if (vnum) OS << " ";
1027       OS << vnum << "@";
1028       if (vni->isUnused()) {
1029         OS << "x";
1030       } else {
1031         OS << vni->def;
1032         if (vni->isPHIDef())
1033           OS << "-phi";
1034       }
1035     }
1036   }
1037 }
1038
1039 void LiveInterval::print(raw_ostream &OS) const {
1040   OS << PrintReg(reg) << ' ';
1041   super::print(OS);
1042   // Print subranges
1043   for (const SubRange &SR : subranges()) {
1044     OS << format(" L%04X ", SR.LaneMask) << SR;
1045   }
1046 }
1047
1048 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
1049 void LiveRange::dump() const {
1050   dbgs() << *this << "\n";
1051 }
1052
1053 void LiveInterval::dump() const {
1054   dbgs() << *this << "\n";
1055 }
1056 #endif
1057
1058 #ifndef NDEBUG
1059 void LiveRange::verify() const {
1060   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
1061     assert(I->start.isValid());
1062     assert(I->end.isValid());
1063     assert(I->start < I->end);
1064     assert(I->valno != nullptr);
1065     assert(I->valno->id < valnos.size());
1066     assert(I->valno == valnos[I->valno->id]);
1067     if (std::next(I) != E) {
1068       assert(I->end <= std::next(I)->start);
1069       if (I->end == std::next(I)->start)
1070         assert(I->valno != std::next(I)->valno);
1071     }
1072   }
1073 }
1074
1075 void LiveInterval::verify(const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1076   super::verify();
1077
1078   // Make sure SubRanges are fine and LaneMasks are disjunct.
1079   unsigned Mask = 0;
1080   unsigned MaxMask = MRI != nullptr ? MRI->getMaxLaneMaskForVReg(reg) : ~0u;
1081   for (const SubRange &SR : subranges()) {
1082     // Subrange lanemask should be disjunct to any previous subrange masks.
1083     assert((Mask & SR.LaneMask) == 0);
1084     Mask |= SR.LaneMask;
1085
1086     // subrange mask should not contained in maximum lane mask for the vreg.
1087     assert((Mask & ~MaxMask) == 0);
1088
1089     SR.verify();
1090     // Main liverange should cover subrange.
1091     assert(covers(SR));
1092   }
1093 }
1094 #endif
1095
1096
1097 //===----------------------------------------------------------------------===//
1098 //                           LiveRangeUpdater class
1099 //===----------------------------------------------------------------------===//
1100 //
1101 // The LiveRangeUpdater class always maintains these invariants:
1102 //
1103 // - When LastStart is invalid, Spills is empty and the iterators are invalid.
1104 //   This is the initial state, and the state created by flush().
1105 //   In this state, isDirty() returns false.
1106 //
1107 // Otherwise, segments are kept in three separate areas:
1108 //
1109 // 1. [begin; WriteI) at the front of LR.
1110 // 2. [ReadI; end) at the back of LR.
1111 // 3. Spills.
1112 //
1113 // - LR.begin() <= WriteI <= ReadI <= LR.end().
1114 // - Segments in all three areas are fully ordered and coalesced.
1115 // - Segments in area 1 precede and can't coalesce with segments in area 2.
1116 // - Segments in Spills precede and can't coalesce with segments in area 2.
1117 // - No coalescing is possible between segments in Spills and segments in area
1118 //   1, and there are no overlapping segments.
1119 //
1120 // The segments in Spills are not ordered with respect to the segments in area
1121 // 1. They need to be merged.
1122 //
1123 // When they exist, Spills.back().start <= LastStart,
1124 //                 and WriteI[-1].start <= LastStart.
1125
1126 void LiveRangeUpdater::print(raw_ostream &OS) const {
1127   if (!isDirty()) {
1128     if (LR)
1129       OS << "Clean updater: " << *LR << '\n';
1130     else
1131       OS << "Null updater.\n";
1132     return;
1133   }
1134   assert(LR && "Can't have null LR in dirty updater.");
1135   OS << " updater with gap = " << (ReadI - WriteI)
1136      << ", last start = " << LastStart
1137      << ":\n  Area 1:";
1138   for (const auto &S : make_range(LR->begin(), WriteI))
1139     OS << ' ' << S;
1140   OS << "\n  Spills:";
1141   for (unsigned I = 0, E = Spills.size(); I != E; ++I)
1142     OS << ' ' << Spills[I];
1143   OS << "\n  Area 2:";
1144   for (const auto &S : make_range(ReadI, LR->end()))
1145     OS << ' ' << S;
1146   OS << '\n';
1147 }
1148
1149 void LiveRangeUpdater::dump() const
1150 {
1151   print(errs());
1152 }
1153
1154 // Determine if A and B should be coalesced.
1155 static inline bool coalescable(const LiveRange::Segment &A,
1156                                const LiveRange::Segment &B) {
1157   assert(A.start <= B.start && "Unordered live segments.");
1158   if (A.end == B.start)
1159     return A.valno == B.valno;
1160   if (A.end < B.start)
1161     return false;
1162   assert(A.valno == B.valno && "Cannot overlap different values");
1163   return true;
1164 }
1165
1166 void LiveRangeUpdater::add(LiveRange::Segment Seg) {
1167   assert(LR && "Cannot add to a null destination");
1168
1169   // Fall back to the regular add method if the live range
1170   // is using the segment set instead of the segment vector.
1171   if (LR->segmentSet != nullptr) {
1172     LR->addSegmentToSet(Seg);
1173     return;
1174   }
1175
1176   // Flush the state if Start moves backwards.
1177   if (!LastStart.isValid() || LastStart > Seg.start) {
1178     if (isDirty())
1179       flush();
1180     // This brings us to an uninitialized state. Reinitialize.
1181     assert(Spills.empty() && "Leftover spilled segments");
1182     WriteI = ReadI = LR->begin();
1183   }
1184
1185   // Remember start for next time.
1186   LastStart = Seg.start;
1187
1188   // Advance ReadI until it ends after Seg.start.
1189   LiveRange::iterator E = LR->end();
1190   if (ReadI != E && ReadI->end <= Seg.start) {
1191     // First try to close the gap between WriteI and ReadI with spills.
1192     if (ReadI != WriteI)
1193       mergeSpills();
1194     // Then advance ReadI.
1195     if (ReadI == WriteI)
1196       ReadI = WriteI = LR->find(Seg.start);
1197     else
1198       while (ReadI != E && ReadI->end <= Seg.start)
1199         *WriteI++ = *ReadI++;
1200   }
1201
1202   assert(ReadI == E || ReadI->end > Seg.start);
1203
1204   // Check if the ReadI segment begins early.
1205   if (ReadI != E && ReadI->start <= Seg.start) {
1206     assert(ReadI->valno == Seg.valno && "Cannot overlap different values");
1207     // Bail if Seg is completely contained in ReadI.
1208     if (ReadI->end >= Seg.end)
1209       return;
1210     // Coalesce into Seg.
1211     Seg.start = ReadI->start;
1212     ++ReadI;
1213   }
1214
1215   // Coalesce as much as possible from ReadI into Seg.
1216   while (ReadI != E && coalescable(Seg, *ReadI)) {
1217     Seg.end = std::max(Seg.end, ReadI->end);
1218     ++ReadI;
1219   }
1220
1221   // Try coalescing Spills.back() into Seg.
1222   if (!Spills.empty() && coalescable(Spills.back(), Seg)) {
1223     Seg.start = Spills.back().start;
1224     Seg.end = std::max(Spills.back().end, Seg.end);
1225     Spills.pop_back();
1226   }
1227
1228   // Try coalescing Seg into WriteI[-1].
1229   if (WriteI != LR->begin() && coalescable(WriteI[-1], Seg)) {
1230     WriteI[-1].end = std::max(WriteI[-1].end, Seg.end);
1231     return;
1232   }
1233
1234   // Seg doesn't coalesce with anything, and needs to be inserted somewhere.
1235   if (WriteI != ReadI) {
1236     *WriteI++ = Seg;
1237     return;
1238   }
1239
1240   // Finally, append to LR or Spills.
1241   if (WriteI == E) {
1242     LR->segments.push_back(Seg);
1243     WriteI = ReadI = LR->end();
1244   } else
1245     Spills.push_back(Seg);
1246 }
1247
1248 // Merge as many spilled segments as possible into the gap between WriteI
1249 // and ReadI. Advance WriteI to reflect the inserted instructions.
1250 void LiveRangeUpdater::mergeSpills() {
1251   // Perform a backwards merge of Spills and [SpillI;WriteI).
1252   size_t GapSize = ReadI - WriteI;
1253   size_t NumMoved = std::min(Spills.size(), GapSize);
1254   LiveRange::iterator Src = WriteI;
1255   LiveRange::iterator Dst = Src + NumMoved;
1256   LiveRange::iterator SpillSrc = Spills.end();
1257   LiveRange::iterator B = LR->begin();
1258
1259   // This is the new WriteI position after merging spills.
1260   WriteI = Dst;
1261
1262   // Now merge Src and Spills backwards.
1263   while (Src != Dst) {
1264     if (Src != B && Src[-1].start > SpillSrc[-1].start)
1265       *--Dst = *--Src;
1266     else
1267       *--Dst = *--SpillSrc;
1268   }
1269   assert(NumMoved == size_t(Spills.end() - SpillSrc));
1270   Spills.erase(SpillSrc, Spills.end());
1271 }
1272
1273 void LiveRangeUpdater::flush() {
1274   if (!isDirty())
1275     return;
1276   // Clear the dirty state.
1277   LastStart = SlotIndex();
1278
1279   assert(LR && "Cannot add to a null destination");
1280
1281   // Nothing to merge?
1282   if (Spills.empty()) {
1283     LR->segments.erase(WriteI, ReadI);
1284     LR->verify();
1285     return;
1286   }
1287
1288   // Resize the WriteI - ReadI gap to match Spills.
1289   size_t GapSize = ReadI - WriteI;
1290   if (GapSize < Spills.size()) {
1291     // The gap is too small. Make some room.
1292     size_t WritePos = WriteI - LR->begin();
1293     LR->segments.insert(ReadI, Spills.size() - GapSize, LiveRange::Segment());
1294     // This also invalidated ReadI, but it is recomputed below.
1295     WriteI = LR->begin() + WritePos;
1296   } else {
1297     // Shrink the gap if necessary.
1298     LR->segments.erase(WriteI + Spills.size(), ReadI);
1299   }
1300   ReadI = WriteI + Spills.size();
1301   mergeSpills();
1302   LR->verify();
1303 }
1304
1305 unsigned ConnectedVNInfoEqClasses::Classify(const LiveInterval *LI) {
1306   // Create initial equivalence classes.
1307   EqClass.clear();
1308   EqClass.grow(LI->getNumValNums());
1309
1310   const VNInfo *used = nullptr, *unused = nullptr;
1311
1312   // Determine connections.
1313   for (const VNInfo *VNI : LI->valnos) {
1314     // Group all unused values into one class.
1315     if (VNI->isUnused()) {
1316       if (unused)
1317         EqClass.join(unused->id, VNI->id);
1318       unused = VNI;
1319       continue;
1320     }
1321     used = VNI;
1322     if (VNI->isPHIDef()) {
1323       const MachineBasicBlock *MBB = LIS.getMBBFromIndex(VNI->def);
1324       assert(MBB && "Phi-def has no defining MBB");
1325       // Connect to values live out of predecessors.
1326       for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
1327            PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI)
1328         if (const VNInfo *PVNI = LI->getVNInfoBefore(LIS.getMBBEndIdx(*PI)))
1329           EqClass.join(VNI->id, PVNI->id);
1330     } else {
1331       // Normal value defined by an instruction. Check for two-addr redef.
1332       // FIXME: This could be coincidental. Should we really check for a tied
1333       // operand constraint?
1334       // Note that VNI->def may be a use slot for an early clobber def.
1335       if (const VNInfo *UVNI = LI->getVNInfoBefore(VNI->def))
1336         EqClass.join(VNI->id, UVNI->id);
1337     }
1338   }
1339
1340   // Lump all the unused values in with the last used value.
1341   if (used && unused)
1342     EqClass.join(used->id, unused->id);
1343
1344   EqClass.compress();
1345   return EqClass.getNumClasses();
1346 }
1347
1348 void ConnectedVNInfoEqClasses::Distribute(LiveInterval *LIV[],
1349                                           MachineRegisterInfo &MRI) {
1350   assert(LIV[0] && "LIV[0] must be set");
1351   LiveInterval &LI = *LIV[0];
1352
1353   // Rewrite instructions.
1354   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = MRI.reg_begin(LI.reg),
1355        RE = MRI.reg_end(); RI != RE;) {
1356     MachineOperand &MO = *RI;
1357     MachineInstr *MI = RI->getParent();
1358     ++RI;
1359     // DBG_VALUE instructions don't have slot indexes, so get the index of the
1360     // instruction before them.
1361     // Normally, DBG_VALUE instructions are removed before this function is
1362     // called, but it is not a requirement.
1363     SlotIndex Idx;
1364     if (MI->isDebugValue())
1365       Idx = LIS.getSlotIndexes()->getIndexBefore(MI);
1366     else
1367       Idx = LIS.getInstructionIndex(MI);
1368     LiveQueryResult LRQ = LI.Query(Idx);
1369     const VNInfo *VNI = MO.readsReg() ? LRQ.valueIn() : LRQ.valueDefined();
1370     // In the case of an <undef> use that isn't tied to any def, VNI will be
1371     // NULL. If the use is tied to a def, VNI will be the defined value.
1372     if (!VNI)
1373       continue;
1374     MO.setReg(LIV[getEqClass(VNI)]->reg);
1375   }
1376
1377   // Move runs to new intervals.
1378   LiveInterval::iterator J = LI.begin(), E = LI.end();
1379   while (J != E && EqClass[J->valno->id] == 0)
1380     ++J;
1381   for (LiveInterval::iterator I = J; I != E; ++I) {
1382     if (unsigned eq = EqClass[I->valno->id]) {
1383       assert((LIV[eq]->empty() || LIV[eq]->expiredAt(I->start)) &&
1384              "New intervals should be empty");
1385       LIV[eq]->segments.push_back(*I);
1386     } else
1387       *J++ = *I;
1388   }
1389   // TODO: do not cheat anymore by simply cleaning all subranges
1390   LI.clearSubRanges();
1391   LI.segments.erase(J, E);
1392
1393   // Transfer VNInfos to their new owners and renumber them.
1394   unsigned j = 0, e = LI.getNumValNums();
1395   while (j != e && EqClass[j] == 0)
1396     ++j;
1397   for (unsigned i = j; i != e; ++i) {
1398     VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(i);
1399     if (unsigned eq = EqClass[i]) {
1400       VNI->id = LIV[eq]->getNumValNums();
1401       LIV[eq]->valnos.push_back(VNI);
1402     } else {
1403       VNI->id = j;
1404       LI.valnos[j++] = VNI;
1405     }
1406   }
1407   LI.valnos.resize(j);
1408 }