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 // SlotIndexIterator - adapt an iterator over LiveRanges to look
  34 // like an iterator over SlotIndexes by accessing the .end member.
  35 namespace {
  36 struct SlotIndexIterator
  37   : std::iterator<std::random_access_iterator_tag, SlotIndex> {
  38
  39   SlotIndexIterator() {
  40   }
  41
  42   explicit SlotIndexIterator(LiveInterval::iterator it)
  43     : it(it) {
  44   }
  45
  46   SlotIndexIterator(const SlotIndexIterator & that)
  47     : it(that.it) {
  48   }
  49
  50   SlotIndexIterator & operator=(const SlotIndexIterator & that) {
  51     it = that.it;
  52     return *this;
  53   }
  54
  55   SlotIndexIterator & operator++() {
  56     ++it;
  57     return *this;
  58   }
  59
  60   SlotIndexIterator operator++(int) {
  61     SlotIndexIterator that(*this);
  62     ++*this;
  63     return that;
  64   }
  65
  66   SlotIndexIterator & operator--() {
  67     --it;
  68     return *this;
  69   }
  70
  71   SlotIndexIterator operator--(int) {
  72     SlotIndexIterator that(*this);
  73     --*this;
  74     return that;
  75   }
  76
  77   SlotIndexIterator & operator+=(std::ptrdiff_t n) {
  78     it += n;
  79     return *this;
  80   }
  81
  82   SlotIndexIterator & operator-=(std::ptrdiff_t n) {
  83     it -= n;
  84     return *this;
  85   }
  86
  87   friend bool operator==(SlotIndexIterator lhs, SlotIndexIterator rhs) {
  88     return lhs.it == rhs.it;
  89   }
  90
  91   friend bool operator!=(SlotIndexIterator lhs, SlotIndexIterator rhs) {
  92     return lhs.it != rhs.it;
  93   }
  94
  95   friend bool operator<(SlotIndexIterator lhs, SlotIndexIterator rhs) {
  96     return lhs.it < rhs.it;
  97   }
  98
  99   friend bool operator<=(SlotIndexIterator lhs, SlotIndexIterator rhs) {
 100     return lhs.it <= rhs.it;
 101   }
 102
 103   friend bool operator>(SlotIndexIterator lhs, SlotIndexIterator rhs) {
 104     return lhs.it > rhs.it;
 105   }
 106
 107   friend bool operator>=(SlotIndexIterator lhs, SlotIndexIterator rhs) {
 108     return lhs.it >= rhs.it;
 109   }
 110
 111   friend SlotIndexIterator operator+(SlotIndexIterator that, std::ptrdiff_t n) {
 112     return SlotIndexIterator(that.it + n);
 113   }
 114
 115   friend SlotIndexIterator operator+(std::ptrdiff_t n, SlotIndexIterator that) {
 116     return SlotIndexIterator(n + that.it);
 117   }
 118
 119   friend SlotIndexIterator operator-(SlotIndexIterator that, std::ptrdiff_t n) {
 120     return SlotIndexIterator(that.it - n);
 121   }
 122
 123   friend std::ptrdiff_t operator-(SlotIndexIterator lhs, SlotIndexIterator rhs) {
 124     return lhs.it - rhs.it;
 125   }
 126
 127   reference operator*() const {
 128     return it->end;
 129   }
 130
 131   reference operator[](std::ptrdiff_t n) const {
 132     return it[n].end;
 133   }
 134
 135   pointer operator->() const {
 136     return &it->end;
 137   }
 138
 139   LiveInterval::iterator base() const {
 140     return it;
 141   }
 142
 143 private:
 144   LiveInterval::iterator it;
 145 };
 146 }
 147
 148 LiveInterval::iterator LiveInterval::find(SlotIndex Pos) {
 149   assert(Pos.isValid() && "Cannot search for an invalid index");
 150   return std::upper_bound(
 151     SlotIndexIterator(begin()),
 152     SlotIndexIterator(end()), Pos).base();
 153 }
 154
 155 /// killedInRange - Return true if the interval has kills in [Start,End).
 156 bool LiveInterval::killedInRange(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
 157   Ranges::const_iterator r =
 158     std::lower_bound(ranges.begin(), ranges.end(), End);
 159
 160   // Now r points to the first interval with start >= End, or ranges.end().
 161   if (r == ranges.begin())
 162     return false;
 163
 164   --r;
 165   // Now r points to the last interval with end <= End.
 166   // r->end is the kill point.
 167   return r->end >= Start && r->end < End;
 168 }
 169
 170 // overlaps - Return true if the intersection of the two live intervals is
 171 // not empty.
 172 //
 173 // An example for overlaps():
 174 //
 175 // 0: A = ...
 176 // 4: B = ...
 177 // 8: C = A + B ;; last use of A
 178 //
 179 // The live intervals should look like:
 180 //
 181 // A = [3, 11)
 182 // B = [7, x)
 183 // C = [11, y)
 184 //
 185 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
 186 // A and C.
 187 //
 188 bool LiveInterval::overlapsFrom(const LiveInterval& other,
 189                                 const_iterator StartPos) const {
 190   assert(!empty() && "empty interval");
 191   const_iterator i = begin();
 192   const_iterator ie = end();
 193   const_iterator j = StartPos;
 194   const_iterator je = other.end();
 195
 196   assert((StartPos->start <= i->start || StartPos == other.begin()) &&
 197          StartPos != other.end() && "Bogus start position hint!");
 198
 199   if (i->start < j->start) {
 200     i = std::upper_bound(i, ie, j->start);
 201     if (i != ranges.begin()) --i;
 202   } else if (j->start < i->start) {
 203     ++StartPos;
 204     if (StartPos != other.end() && StartPos->start <= i->start) {
 205       assert(StartPos < other.end() && i < end());
 206       j = std::upper_bound(j, je, i->start);
 207       if (j != other.ranges.begin()) --j;
 208     }
 209   } else {
 210     return true;
 211   }
 212
 213   if (j == je) return false;
 214
 215   while (i != ie) {
 216     if (i->start > j->start) {
 217       std::swap(i, j);
 218       std::swap(ie, je);
 219     }
 220
 221     if (i->end > j->start)
 222       return true;
 223     ++i;
 224   }
 225
 226   return false;
 227 }
 228
 229 /// overlaps - Return true if the live interval overlaps a range specified
 230 /// by [Start, End).
 231 bool LiveInterval::overlaps(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
 232   assert(Start < End && "Invalid range");
 233   const_iterator I = std::lower_bound(begin(), end(), End);
 234   return I != begin() && (--I)->end > Start;
 235 }
 236
 237
 238 /// ValNo is dead, remove it.  If it is the largest value number, just nuke it
 239 /// (and any other deleted values neighboring it), otherwise mark it as ~1U so
 240 /// it can be nuked later.
 241 void LiveInterval::markValNoForDeletion(VNInfo *ValNo) {
 242   if (ValNo->id == getNumValNums()-1) {
 243     do {
 244       valnos.pop_back();
 245     } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
 246   } else {
 247     ValNo->setIsUnused(true);
 248   }
 249 }
 250
 251 /// RenumberValues - Renumber all values in order of appearance and delete the
 252 /// remaining unused values.
 253 void LiveInterval::RenumberValues(LiveIntervals &lis) {
 254   SmallPtrSet<VNInfo*, 8> Seen;
 255   bool seenPHIDef = false;
 256   valnos.clear();
 257   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
 258     VNInfo *VNI = I->valno;
 259     if (!Seen.insert(VNI))
 260       continue;
 261     assert(!VNI->isUnused() && "Unused valno used by live range");
 262     VNI->id = (unsigned)valnos.size();
 263     valnos.push_back(VNI);
 264     VNI->setHasPHIKill(false);
 265     if (VNI->isPHIDef())
 266       seenPHIDef = true;
 267   }
 268
 269   // Recompute phi kill flags.
 270   if (!seenPHIDef)
 271     return;
 272   for (const_vni_iterator I = vni_begin(), E = vni_end(); I != E; ++I) {
 273     VNInfo *VNI = *I;
 274     if (!VNI->isPHIDef())
 275       continue;
 276     const MachineBasicBlock *PHIBB = lis.getMBBFromIndex(VNI->def);
 277     assert(PHIBB && "No basic block for phi-def");
 278     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = PHIBB->pred_begin(),
 279          PE = PHIBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
 280       VNInfo *KVNI = getVNInfoAt(lis.getMBBEndIdx(*PI).getPrevSlot());
 281       if (KVNI)
 282         KVNI->setHasPHIKill(true);
 283     }
 284   }
 285 }
 286
 287 /// extendIntervalEndTo - This method is used when we want to extend the range
 288 /// specified by I to end at the specified endpoint.  To do this, we should
 289 /// merge and eliminate all ranges that this will overlap with.  The iterator is
 290 /// not invalidated.
 291 void LiveInterval::extendIntervalEndTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewEnd) {
 292   assert(I != ranges.end() && "Not a valid interval!");
 293   VNInfo *ValNo = I->valno;
 294
 295   // Search for the first interval that we can't merge with.
 296   Ranges::iterator MergeTo = llvm::next(I);
 297   for (; MergeTo != ranges.end() && NewEnd >= MergeTo->end; ++MergeTo) {
 298     assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
 299   }
 300
 301   // If NewEnd was in the middle of an interval, make sure to get its endpoint.
 302   I->end = std::max(NewEnd, prior(MergeTo)->end);
 303
 304   // Erase any dead ranges.
 305   ranges.erase(llvm::next(I), MergeTo);
 306
 307   // If the newly formed range now touches the range after it and if they have
 308   // the same value number, merge the two ranges into one range.
 309   Ranges::iterator Next = llvm::next(I);
 310   if (Next != ranges.end() && Next->start <= I->end && Next->valno == ValNo) {
 311     I->end = Next->end;
 312     ranges.erase(Next);
 313   }
 314 }
 315
 316
 317 /// extendIntervalStartTo - This method is used when we want to extend the range
 318 /// specified by I to start at the specified endpoint.  To do this, we should
 319 /// merge and eliminate all ranges that this will overlap with.
 320 LiveInterval::Ranges::iterator
 321 LiveInterval::extendIntervalStartTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewStart) {
 322   assert(I != ranges.end() && "Not a valid interval!");
 323   VNInfo *ValNo = I->valno;
 324
 325   // Search for the first interval that we can't merge with.
 326   Ranges::iterator MergeTo = I;
 327   do {
 328     if (MergeTo == ranges.begin()) {
 329       I->start = NewStart;
 330       ranges.erase(MergeTo, I);
 331       return I;
 332     }
 333     assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
 334     --MergeTo;
 335   } while (NewStart <= MergeTo->start);
 336
 337   // If we start in the middle of another interval, just delete a range and
 338   // extend that interval.
 339   if (MergeTo->end >= NewStart && MergeTo->valno == ValNo) {
 340     MergeTo->end = I->end;
 341   } else {
 342     // Otherwise, extend the interval right after.
 343     ++MergeTo;
 344     MergeTo->start = NewStart;
 345     MergeTo->end = I->end;
 346   }
 347
 348   ranges.erase(llvm::next(MergeTo), llvm::next(I));
 349   return MergeTo;
 350 }
 351
 352 LiveInterval::iterator
 353 LiveInterval::addRangeFrom(LiveRange LR, iterator From) {
 354   SlotIndex Start = LR.start, End = LR.end;
 355   iterator it = std::upper_bound(From, ranges.end(), Start);
 356
 357   // If the inserted interval starts in the middle or right at the end of
 358   // another interval, just extend that interval to contain the range of LR.
 359   if (it != ranges.begin()) {
 360     iterator B = prior(it);
 361     if (LR.valno == B->valno) {
 362       if (B->start <= Start && B->end >= Start) {
 363         extendIntervalEndTo(B, End);
 364         return B;
 365       }
 366     } else {
 367       // Check to make sure that we are not overlapping two live ranges with
 368       // different valno's.
 369       assert(B->end <= Start &&
 370              "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's"
 371              " (did you def the same reg twice in a MachineInstr?)");
 372     }
 373   }
 374
 375   // Otherwise, if this range ends in the middle of, or right next to, another
 376   // interval, merge it into that interval.
 377   if (it != ranges.end()) {
 378     if (LR.valno == it->valno) {
 379       if (it->start <= End) {
 380         it = extendIntervalStartTo(it, Start);
 381
 382         // If LR is a complete superset of an interval, we may need to grow its
 383         // endpoint as well.
 384         if (End > it->end)
 385           extendIntervalEndTo(it, End);
 386         return it;
 387       }
 388     } else {
 389       // Check to make sure that we are not overlapping two live ranges with
 390       // different valno's.
 391       assert(it->start >= End &&
 392              "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's");
 393     }
 394   }
 395
 396   // Otherwise, this is just a new range that doesn't interact with anything.
 397   // Insert it.
 398   return ranges.insert(it, LR);
 399 }
 400
 401 /// extendInBlock - If this interval is live before UseIdx in the basic
 402 /// block that starts at StartIdx, extend it to be live at UseIdx and return
 403 /// the value. If there is no live range before UseIdx, return NULL.
 404 VNInfo *LiveInterval::extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex UseIdx) {
 405   if (empty())
 406     return 0;
 407   iterator I = std::upper_bound(begin(), end(), UseIdx);
 408   if (I == begin())
 409     return 0;
 410   --I;
 411   if (I->end <= StartIdx)
 412     return 0;
 413   if (I->end <= UseIdx)
 414     extendIntervalEndTo(I, UseIdx.getNextSlot());
 415   return I->valno;
 416 }
 417
 418 /// removeRange - Remove the specified range from this interval.  Note that
 419 /// the range must be in a single LiveRange in its entirety.
 420 void LiveInterval::removeRange(SlotIndex Start, SlotIndex End,
 421                                bool RemoveDeadValNo) {
 422   // Find the LiveRange containing this span.
 423   Ranges::iterator I = find(Start);
 424   assert(I != ranges.end() && "Range is not in interval!");
 425   assert(I->containsRange(Start, End) && "Range is not entirely in interval!");
 426
 427   // If the span we are removing is at the start of the LiveRange, adjust it.
 428   VNInfo *ValNo = I->valno;
 429   if (I->start == Start) {
 430     if (I->end == End) {
 431       if (RemoveDeadValNo) {
 432         // Check if val# is dead.
 433         bool isDead = true;
 434         for (const_iterator II = begin(), EE = end(); II != EE; ++II)
 435           if (II != I && II->valno == ValNo) {
 436             isDead = false;
 437             break;
 438           }
 439         if (isDead) {
 440           // Now that ValNo is dead, remove it.
 441           markValNoForDeletion(ValNo);
 442         }
 443       }
 444
 445       ranges.erase(I);  // Removed the whole LiveRange.
 446     } else
 447       I->start = End;
 448     return;
 449   }
 450
 451   // Otherwise if the span we are removing is at the end of the LiveRange,
 452   // adjust the other way.
 453   if (I->end == End) {
 454     I->end = Start;
 455     return;
 456   }
 457
 458   // Otherwise, we are splitting the LiveRange into two pieces.
 459   SlotIndex OldEnd = I->end;
 460   I->end = Start;   // Trim the old interval.
 461
 462   // Insert the new one.
 463   ranges.insert(llvm::next(I), LiveRange(End, OldEnd, ValNo));
 464 }
 465
 466 /// removeValNo - Remove all the ranges defined by the specified value#.
 467 /// Also remove the value# from value# list.
 468 void LiveInterval::removeValNo(VNInfo *ValNo) {
 469   if (empty()) return;
 470   Ranges::iterator I = ranges.end();
 471   Ranges::iterator E = ranges.begin();
 472   do {
 473     --I;
 474     if (I->valno == ValNo)
 475       ranges.erase(I);
 476   } while (I != E);
 477   // Now that ValNo is dead, remove it.
 478   markValNoForDeletion(ValNo);
 479 }
 480
 481 /// findDefinedVNInfo - Find the VNInfo defined by the specified
 482 /// index (register interval).
 483 VNInfo *LiveInterval::findDefinedVNInfoForRegInt(SlotIndex Idx) const {
 484   for (LiveInterval::const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end();
 485        i != e; ++i) {
 486     if ((*i)->def == Idx)
 487       return *i;
 488   }
 489
 490   return 0;
 491 }
 492
 493 /// join - Join two live intervals (this, and other) together.  This applies
 494 /// mappings to the value numbers in the LHS/RHS intervals as specified.  If
 495 /// the intervals are not joinable, this aborts.
 496 void LiveInterval::join(LiveInterval &Other,
 497                         const int *LHSValNoAssignments,
 498                         const int *RHSValNoAssignments,
 499                         SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
 500                         MachineRegisterInfo *MRI) {
 501   // Determine if any of our live range values are mapped.  This is uncommon, so
 502   // we want to avoid the interval scan if not.
 503   bool MustMapCurValNos = false;
 504   unsigned NumVals = getNumValNums();
 505   unsigned NumNewVals = NewVNInfo.size();
 506   for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i) {
 507     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[i];
 508     if (i != LHSValID ||
 509         (NewVNInfo[LHSValID] && NewVNInfo[LHSValID] != getValNumInfo(i)))
 510       MustMapCurValNos = true;
 511   }
 512
 513   // If we have to apply a mapping to our base interval assignment, rewrite it
 514   // now.
 515   if (MustMapCurValNos) {
 516     // Map the first live range.
 517     iterator OutIt = begin();
 518     OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[OutIt->valno->id]];
 519     ++OutIt;
 520     for (iterator I = OutIt, E = end(); I != E; ++I) {
 521       OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[I->valno->id]];
 522
 523       // If this live range has the same value # as its immediate predecessor,
 524       // and if they are neighbors, remove one LiveRange.  This happens when we
 525       // have [0,3:0)[4,7:1) and map 0/1 onto the same value #.
 526       if (OutIt->valno == (OutIt-1)->valno && (OutIt-1)->end == OutIt->start) {
 527         (OutIt-1)->end = OutIt->end;
 528       } else {
 529         if (I != OutIt) {
 530           OutIt->start = I->start;
 531           OutIt->end = I->end;
 532         }
 533
 534         // Didn't merge, on to the next one.
 535         ++OutIt;
 536       }
 537     }
 538
 539     // If we merge some live ranges, chop off the end.
 540     ranges.erase(OutIt, end());
 541   }
 542
 543   // Remember assignements because val# ids are changing.
 544   SmallVector<unsigned, 16> OtherAssignments;
 545   for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I)
 546     OtherAssignments.push_back(RHSValNoAssignments[I->valno->id]);
 547
 548   // Update val# info. Renumber them and make sure they all belong to this
 549   // LiveInterval now. Also remove dead val#'s.
 550   unsigned NumValNos = 0;
 551   for (unsigned i = 0; i < NumNewVals; ++i) {
 552     VNInfo *VNI = NewVNInfo[i];
 553     if (VNI) {
 554       if (NumValNos >= NumVals)
 555         valnos.push_back(VNI);
 556       else
 557         valnos[NumValNos] = VNI;
 558       VNI->id = NumValNos++;  // Renumber val#.
 559     }
 560   }
 561   if (NumNewVals < NumVals)
 562     valnos.resize(NumNewVals);  // shrinkify
 563
 564   // Okay, now insert the RHS live ranges into the LHS.
 565   iterator InsertPos = begin();
 566   unsigned RangeNo = 0;
 567   for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I, ++RangeNo) {
 568     // Map the valno in the other live range to the current live range.
 569     I->valno = NewVNInfo[OtherAssignments[RangeNo]];
 570     assert(I->valno && "Adding a dead range?");
 571     InsertPos = addRangeFrom(*I, InsertPos);
 572   }
 573
 574   ComputeJoinedWeight(Other);
 575 }
 576
 577 /// MergeRangesInAsValue - Merge all of the intervals in RHS into this live
 578 /// interval as the specified value number.  The LiveRanges in RHS are
 579 /// allowed to overlap with LiveRanges in the current interval, but only if
 580 /// the overlapping LiveRanges have the specified value number.
 581 void LiveInterval::MergeRangesInAsValue(const LiveInterval &RHS,
 582                                         VNInfo *LHSValNo) {
 583   // TODO: Make this more efficient.
 584   iterator InsertPos = begin();
 585   for (const_iterator I = RHS.begin(), E = RHS.end(); I != E; ++I) {
 586     // Map the valno in the other live range to the current live range.
 587     LiveRange Tmp = *I;
 588     Tmp.valno = LHSValNo;
 589     InsertPos = addRangeFrom(Tmp, InsertPos);
 590   }
 591 }
 592
 593
 594 /// MergeValueInAsValue - Merge all of the live ranges of a specific val#
 595 /// in RHS into this live interval as the specified value number.
 596 /// The LiveRanges in RHS are allowed to overlap with LiveRanges in the
 597 /// current interval, it will replace the value numbers of the overlaped
 598 /// live ranges with the specified value number.
 599 void LiveInterval::MergeValueInAsValue(
 600                                     const LiveInterval &RHS,
 601                                     const VNInfo *RHSValNo, VNInfo *LHSValNo) {
 602   SmallVector<VNInfo*, 4> ReplacedValNos;
 603   iterator IP = begin();
 604   for (const_iterator I = RHS.begin(), E = RHS.end(); I != E; ++I) {
 605     assert(I->valno == RHS.getValNumInfo(I->valno->id) && "Bad VNInfo");
 606     if (I->valno != RHSValNo)
 607       continue;
 608     SlotIndex Start = I->start, End = I->end;
 609     IP = std::upper_bound(IP, end(), Start);
 610     // If the start of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
 611     if (IP != begin() && IP[-1].end > Start) {
 612       if (IP[-1].valno != LHSValNo) {
 613         ReplacedValNos.push_back(IP[-1].valno);
 614         IP[-1].valno = LHSValNo; // Update val#.
 615       }
 616       Start = IP[-1].end;
 617       // Trimmed away the whole range?
 618       if (Start >= End) continue;
 619     }
 620     // If the end of this range overlaps with an existing liverange, trim it.
 621     if (IP != end() && End > IP->start) {
 622       if (IP->valno != LHSValNo) {
 623         ReplacedValNos.push_back(IP->valno);
 624         IP->valno = LHSValNo;  // Update val#.
 625       }
 626       End = IP->start;
 627       // If this trimmed away the whole range, ignore it.
 628       if (Start == End) continue;
 629     }
 630
 631     // Map the valno in the other live range to the current live range.
 632     IP = addRangeFrom(LiveRange(Start, End, LHSValNo), IP);
 633   }
 634
 635
 636   SmallSet<VNInfo*, 4> Seen;
 637   for (unsigned i = 0, e = ReplacedValNos.size(); i != e; ++i) {
 638     VNInfo *V1 = ReplacedValNos[i];
 639     if (Seen.insert(V1)) {
 640       bool isDead = true;
 641       for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 642         if (I->valno == V1) {
 643           isDead = false;
 644           break;
 645         }
 646       if (isDead) {
 647         // Now that V1 is dead, remove it.
 648         markValNoForDeletion(V1);
 649       }
 650     }
 651   }
 652 }
 653
 654
 655
 656 /// MergeValueNumberInto - This method is called when two value nubmers
 657 /// are found to be equivalent.  This eliminates V1, replacing all
 658 /// LiveRanges with the V1 value number with the V2 value number.  This can
 659 /// cause merging of V1/V2 values numbers and compaction of the value space.
 660 VNInfo* LiveInterval::MergeValueNumberInto(VNInfo *V1, VNInfo *V2) {
 661   assert(V1 != V2 && "Identical value#'s are always equivalent!");
 662
 663   // This code actually merges the (numerically) larger value number into the
 664   // smaller value number, which is likely to allow us to compactify the value
 665   // space.  The only thing we have to be careful of is to preserve the
 666   // instruction that defines the result value.
 667
 668   // Make sure V2 is smaller than V1.
 669   if (V1->id < V2->id) {
 670     V1->copyFrom(*V2);
 671     std::swap(V1, V2);
 672   }
 673
 674   // Merge V1 live ranges into V2.
 675   for (iterator I = begin(); I != end(); ) {
 676     iterator LR = I++;
 677     if (LR->valno != V1) continue;  // Not a V1 LiveRange.
 678
 679     // Okay, we found a V1 live range.  If it had a previous, touching, V2 live
 680     // range, extend it.
 681     if (LR != begin()) {
 682       iterator Prev = LR-1;
 683       if (Prev->valno == V2 && Prev->end == LR->start) {
 684         Prev->end = LR->end;
 685
 686         // Erase this live-range.
 687         ranges.erase(LR);
 688         I = Prev+1;
 689         LR = Prev;
 690       }
 691     }
 692
 693     // Okay, now we have a V1 or V2 live range that is maximally merged forward.
 694     // Ensure that it is a V2 live-range.
 695     LR->valno = V2;
 696
 697     // If we can merge it into later V2 live ranges, do so now.  We ignore any
 698     // following V1 live ranges, as they will be merged in subsequent iterations
 699     // of the loop.
 700     if (I != end()) {
 701       if (I->start == LR->end && I->valno == V2) {
 702         LR->end = I->end;
 703         ranges.erase(I);
 704         I = LR+1;
 705       }
 706     }
 707   }
 708
 709   // Merge the relevant flags.
 710   V2->mergeFlags(V1);
 711
 712   // Now that V1 is dead, remove it.
 713   markValNoForDeletion(V1);
 714
 715   return V2;
 716 }
 717
 718 void LiveInterval::Copy(const LiveInterval &RHS,
 719                         MachineRegisterInfo *MRI,
 720                         VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
 721   ranges.clear();
 722   valnos.clear();
 723   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(RHS.reg);
 724   MRI->setRegAllocationHint(reg, Hint.first, Hint.second);
 725
 726   weight = RHS.weight;
 727   for (unsigned i = 0, e = RHS.getNumValNums(); i != e; ++i) {
 728     const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(i);
 729     createValueCopy(VNI, VNInfoAllocator);
 730   }
 731   for (unsigned i = 0, e = RHS.ranges.size(); i != e; ++i) {
 732     const LiveRange &LR = RHS.ranges[i];
 733     addRange(LiveRange(LR.start, LR.end, getValNumInfo(LR.valno->id)));
 734   }
 735 }
 736
 737 unsigned LiveInterval::getSize() const {
 738   unsigned Sum = 0;
 739   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
 740     Sum += I->start.distance(I->end);
 741   return Sum;
 742 }
 743
 744 /// ComputeJoinedWeight - Set the weight of a live interval Joined
 745 /// after Other has been merged into it.
 746 void LiveInterval::ComputeJoinedWeight(const LiveInterval &Other) {
 747   // If either of these intervals was spilled, the weight is the
 748   // weight of the non-spilled interval.  This can only happen with
 749   // iterative coalescers.
 750
 751   if (Other.weight != HUGE_VALF) {
 752     weight += Other.weight;
 753   }
 754   else if (weight == HUGE_VALF &&
 755       !TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg)) {
 756     // Remove this assert if you have an iterative coalescer
 757     assert(0 && "Joining to spilled interval");
 758     weight = Other.weight;
 759   }
 760   else {
 761     // Otherwise the weight stays the same
 762     // Remove this assert if you have an iterative coalescer
 763     assert(0 && "Joining from spilled interval");
 764   }
 765 }
 766
 767 raw_ostream& llvm::operator<<(raw_ostream& os, const LiveRange &LR) {
 768   return os << '[' << LR.start << ',' << LR.end << ':' << LR.valno->id << ")";
 769 }
 770
 771 void LiveRange::dump() const {
 772   dbgs() << *this << "\n";
 773 }
 774
 775 void LiveInterval::print(raw_ostream &OS, const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 776   OS << PrintReg(reg, TRI);
 777   if (weight != 0)
 778     OS << ',' << weight;
 779
 780   if (empty())
 781     OS << " EMPTY";
 782   else {
 783     OS << " = ";
 784     for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = ranges.begin(),
 785            E = ranges.end(); I != E; ++I) {
 786       OS << *I;
 787       assert(I->valno == getValNumInfo(I->valno->id) && "Bad VNInfo");
 788     }
 789   }
 790
 791   // Print value number info.
 792   if (getNumValNums()) {
 793     OS << "  ";
 794     unsigned vnum = 0;
 795     for (const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end(); i != e;
 796          ++i, ++vnum) {
 797       const VNInfo *vni = *i;
 798       if (vnum) OS << " ";
 799       OS << vnum << "@";
 800       if (vni->isUnused()) {
 801         OS << "x";
 802       } else {
 803         OS << vni->def;
 804         if (vni->isPHIDef())
 805           OS << "-phidef";
 806         if (vni->hasPHIKill())
 807           OS << "-phikill";
 808         if (vni->hasRedefByEC())
 809           OS << "-ec";
 810       }
 811     }
 812   }
 813 }
 814
 815 void LiveInterval::dump() const {
 816   dbgs() << *this << "\n";
 817 }
 818
 819
 820 void LiveRange::print(raw_ostream &os) const {
 821   os << *this;
 822 }
 823
 824 unsigned ConnectedVNInfoEqClasses::Classify(const LiveInterval *LI) {
 825   // Create initial equivalence classes.
 826   eqClass_.clear();
 827   eqClass_.grow(LI->getNumValNums());
 828
 829   const VNInfo *used = 0, *unused = 0;
 830
 831   // Determine connections.
 832   for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI->vni_begin(), E = LI->vni_end();
 833        I != E; ++I) {
 834     const VNInfo *VNI = *I;
 835     // Group all unused values into one class.
 836     if (VNI->isUnused()) {
 837       if (unused)
 838         eqClass_.join(unused->id, VNI->id);
 839       unused = VNI;
 840       continue;
 841     }
 842     used = VNI;
 843     if (VNI->isPHIDef()) {
 844       const MachineBasicBlock *MBB = lis_.getMBBFromIndex(VNI->def);
 845       assert(MBB && "Phi-def has no defining MBB");
 846       // Connect to values live out of predecessors.
 847       for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 848            PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI)
 849         if (const VNInfo *PVNI =
 850               LI->getVNInfoAt(lis_.getMBBEndIdx(*PI).getPrevSlot()))
 851           eqClass_.join(VNI->id, PVNI->id);
 852     } else {
 853       // Normal value defined by an instruction. Check for two-addr redef.
 854       // FIXME: This could be coincidental. Should we really check for a tied
 855       // operand constraint?
 856       // Note that VNI->def may be a use slot for an early clobber def.
 857       if (const VNInfo *UVNI = LI->getVNInfoAt(VNI->def.getPrevSlot()))
 858         eqClass_.join(VNI->id, UVNI->id);
 859     }
 860   }
 861
 862   // Lump all the unused values in with the last used value.
 863   if (used && unused)
 864     eqClass_.join(used->id, unused->id);
 865
 866   eqClass_.compress();
 867   return eqClass_.getNumClasses();
 868 }
 869
 870 void ConnectedVNInfoEqClasses::Distribute(LiveInterval *LIV[]) {
 871   assert(LIV[0] && "LIV[0] must be set");
 872   LiveInterval &LI = *LIV[0];
 873
 874   // First move runs to new intervals.
 875   LiveInterval::iterator J = LI.begin(), E = LI.end();
 876   while (J != E && eqClass_[J->valno->id] == 0)
 877     ++J;
 878   for (LiveInterval::iterator I = J; I != E; ++I) {
 879     if (unsigned eq = eqClass_[I->valno->id]) {
 880       assert((LIV[eq]->empty() || LIV[eq]->expiredAt(I->start)) &&
 881              "New intervals should be empty");
 882       LIV[eq]->ranges.push_back(*I);
 883     } else
 884       *J++ = *I;
 885   }
 886   LI.ranges.erase(J, E);
 887
 888   // Transfer VNInfos to their new owners and renumber them.
 889   unsigned j = 0, e = LI.getNumValNums();
 890   while (j != e && eqClass_[j] == 0)
 891     ++j;
 892   for (unsigned i = j; i != e; ++i) {
 893     VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(i);
 894     if (unsigned eq = eqClass_[i]) {
 895       VNI->id = LIV[eq]->getNumValNums();
 896       LIV[eq]->valnos.push_back(VNI);
 897     } else {
 898       VNI->id = j;
 899       LI.valnos[j++] = VNI;
 900     }
 901   }
 902   LI.valnos.resize(j);
 903 }