Completely eliminate VNInfo flags.
[oota-llvm.git] / 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 LiveInterval::iterator LiveInterval::find(SlotIndex Pos) {
34   // This algorithm is basically std::upper_bound.
35   // Unfortunately, std::upper_bound cannot be used with mixed types until we
36   // adopt C++0x. Many libraries can do it, but not all.
37   if (empty() || Pos >= endIndex())
38     return end();
39   iterator I = begin();
40   size_t Len = ranges.size();
41   do {
42     size_t Mid = Len >> 1;
43     if (Pos < I[Mid].end)
44       Len = Mid;
45     else
46       I += Mid + 1, Len -= Mid + 1;
47   } while (Len);
48   return I;
49 }
50
51 VNInfo *LiveInterval::createDeadDef(SlotIndex Def,
52                                     VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
53   assert(!Def.isDead() && "Cannot define a value at the dead slot");
54   iterator I = find(Def);
55   if (I == end()) {
56     VNInfo *VNI = getNextValue(Def, VNInfoAllocator);
57     ranges.push_back(LiveRange(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
58     return VNI;
59   }
60   if (SlotIndex::isSameInstr(Def, I->start)) {
61     assert(I->start == Def && "Cannot insert def, already live");
62     assert(I->valno->def == Def && "Inconsistent existing value def");
63     return I->valno;
64   }
65   assert(SlotIndex::isEarlierInstr(Def, I->start) && "Already live at def");
66   VNInfo *VNI = getNextValue(Def, VNInfoAllocator);
67   ranges.insert(I, LiveRange(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
68   return VNI;
69 }
70
71 /// killedInRange - Return true if the interval has kills in [Start,End).
72 bool LiveInterval::killedInRange(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
73   Ranges::const_iterator r =
74     std::lower_bound(ranges.begin(), ranges.end(), End);
75
76   // Now r points to the first interval with start >= End, or ranges.end().
77   if (r == ranges.begin())
78     return false;
79
80   --r;
81   // Now r points to the last interval with end <= End.
82   // r->end is the kill point.
83   return r->end >= Start && r->end < End;
84 }
85
86 // overlaps - Return true if the intersection of the two live intervals is
87 // not empty.
88 //
89 // An example for overlaps():
90 //
91 // 0: A = ...
92 // 4: B = ...
93 // 8: C = A + B ;; last use of A
94 //
95 // The live intervals should look like:
96 //
97 // A = [3, 11)
98 // B = [7, x)
99 // C = [11, y)
100 //
101 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
102 // A and C.
103 //
104 bool LiveInterval::overlapsFrom(const LiveInterval& other,
105                                 const_iterator StartPos) const {
106   assert(!empty() && "empty interval");
107   const_iterator i = begin();
108   const_iterator ie = end();
109   const_iterator j = StartPos;
110   const_iterator je = other.end();
111
112   assert((StartPos->start <= i->start || StartPos == other.begin()) &&
113          StartPos != other.end() && "Bogus start position hint!");
114
115   if (i->start < j->start) {
116     i = std::upper_bound(i, ie, j->start);
117     if (i != ranges.begin()) --i;
118   } else if (j->start < i->start) {
119     ++StartPos;
120     if (StartPos != other.end() && StartPos->start <= i->start) {
121       assert(StartPos < other.end() && i < end());
122       j = std::upper_bound(j, je, i->start);
123       if (j != other.ranges.begin()) --j;
124     }
125   } else {
126     return true;
127   }
128
129   if (j == je) return false;
130
131   while (i != ie) {
132     if (i->start > j->start) {
133       std::swap(i, j);
134       std::swap(ie, je);
135     }
136
137     if (i->end > j->start)
138       return true;
139     ++i;
140   }
141
142   return false;
143 }
144
145 /// overlaps - Return true if the live interval overlaps a range specified
146 /// by [Start, End).
147 bool LiveInterval::overlaps(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
148   assert(Start < End && "Invalid range");
149   const_iterator I = std::lower_bound(begin(), end(), End);
150   return I != begin() && (--I)->end > Start;
151 }
152
153
154 /// ValNo is dead, remove it.  If it is the largest value number, just nuke it
155 /// (and any other deleted values neighboring it), otherwise mark it as ~1U so
156 /// it can be nuked later.
157 void LiveInterval::markValNoForDeletion(VNInfo *ValNo) {
158   if (ValNo->id == getNumValNums()-1) {
159     do {
160       valnos.pop_back();
161     } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
162   } else {
163     ValNo->markUnused();
164   }
165 }
166
167 /// RenumberValues - Renumber all values in order of appearance and delete the
168 /// remaining unused values.
169 void LiveInterval::RenumberValues(LiveIntervals &lis) {
170   SmallPtrSet<VNInfo*, 8> Seen;
171   valnos.clear();
172   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
173     VNInfo *VNI = I->valno;
174     if (!Seen.insert(VNI))
175       continue;
176     assert(!VNI->isUnused() && "Unused valno used by live range");
177     VNI->id = (unsigned)valnos.size();
178     valnos.push_back(VNI);
179   }
180 }
181
182 /// extendIntervalEndTo - This method is used when we want to extend the range
183 /// specified by I to end at the specified endpoint.  To do this, we should
184 /// merge and eliminate all ranges that this will overlap with.  The iterator is
185 /// not invalidated.
186 void LiveInterval::extendIntervalEndTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewEnd) {
187   assert(I != ranges.end() && "Not a valid interval!");
188   VNInfo *ValNo = I->valno;
189
190   // Search for the first interval that we can't merge with.
191   Ranges::iterator MergeTo = llvm::next(I);
192   for (; MergeTo != ranges.end() && NewEnd >= MergeTo->end; ++MergeTo) {
193     assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
194   }
195
196   // If NewEnd was in the middle of an interval, make sure to get its endpoint.
197   I->end = std::max(NewEnd, prior(MergeTo)->end);
198
199   // If the newly formed range now touches the range after it and if they have
200   // the same value number, merge the two ranges into one range.
201   if (MergeTo != ranges.end() && MergeTo->start <= I->end &&
202       MergeTo->valno == ValNo) {
203     I->end = MergeTo->end;
204     ++MergeTo;
205   }
206
207   // Erase any dead ranges.
208   ranges.erase(llvm::next(I), MergeTo);
209 }
210
211
212 /// extendIntervalStartTo - This method is used when we want to extend the range
213 /// specified by I to start at the specified endpoint.  To do this, we should
214 /// merge and eliminate all ranges that this will overlap with.
215 LiveInterval::Ranges::iterator
216 LiveInterval::extendIntervalStartTo(Ranges::iterator I, SlotIndex NewStart) {
217   assert(I != ranges.end() && "Not a valid interval!");
218   VNInfo *ValNo = I->valno;
219
220   // Search for the first interval that we can't merge with.
221   Ranges::iterator MergeTo = I;
222   do {
223     if (MergeTo == ranges.begin()) {
224       I->start = NewStart;
225       ranges.erase(MergeTo, I);
226       return I;
227     }
228     assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
229     --MergeTo;
230   } while (NewStart <= MergeTo->start);
231
232   // If we start in the middle of another interval, just delete a range and
233   // extend that interval.
234   if (MergeTo->end >= NewStart && MergeTo->valno == ValNo) {
235     MergeTo->end = I->end;
236   } else {
237     // Otherwise, extend the interval right after.
238     ++MergeTo;
239     MergeTo->start = NewStart;
240     MergeTo->end = I->end;
241   }
242
243   ranges.erase(llvm::next(MergeTo), llvm::next(I));
244   return MergeTo;
245 }
246
247 LiveInterval::iterator
248 LiveInterval::addRangeFrom(LiveRange LR, iterator From) {
249   SlotIndex Start = LR.start, End = LR.end;
250   iterator it = std::upper_bound(From, ranges.end(), Start);
251
252   // If the inserted interval starts in the middle or right at the end of
253   // another interval, just extend that interval to contain the range of LR.
254   if (it != ranges.begin()) {
255     iterator B = prior(it);
256     if (LR.valno == B->valno) {
257       if (B->start <= Start && B->end >= Start) {
258         extendIntervalEndTo(B, End);
259         return B;
260       }
261     } else {
262       // Check to make sure that we are not overlapping two live ranges with
263       // different valno's.
264       assert(B->end <= Start &&
265              "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's"
266              " (did you def the same reg twice in a MachineInstr?)");
267     }
268   }
269
270   // Otherwise, if this range ends in the middle of, or right next to, another
271   // interval, merge it into that interval.
272   if (it != ranges.end()) {
273     if (LR.valno == it->valno) {
274       if (it->start <= End) {
275         it = extendIntervalStartTo(it, Start);
276
277         // If LR is a complete superset of an interval, we may need to grow its
278         // endpoint as well.
279         if (End > it->end)
280           extendIntervalEndTo(it, End);
281         return it;
282       }
283     } else {
284       // Check to make sure that we are not overlapping two live ranges with
285       // different valno's.
286       assert(it->start >= End &&
287              "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's");
288     }
289   }
290
291   // Otherwise, this is just a new range that doesn't interact with anything.
292   // Insert it.
293   return ranges.insert(it, LR);
294 }
295
296 /// extendInBlock - If this interval is live before Kill in the basic
297 /// block that starts at StartIdx, extend it to be live up to Kill and return
298 /// the value. If there is no live range before Kill, return NULL.
299 VNInfo *LiveInterval::extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex Kill) {
300   if (empty())
301     return 0;
302   iterator I = std::upper_bound(begin(), end(), Kill.getPrevSlot());
303   if (I == begin())
304     return 0;
305   --I;
306   if (I->end <= StartIdx)
307     return 0;
308   if (I->end < Kill)
309     extendIntervalEndTo(I, Kill);
310   return I->valno;
311 }
312
313 /// removeRange - Remove the specified range from this interval.  Note that
314 /// the range must be in a single LiveRange in its entirety.
315 void LiveInterval::removeRange(SlotIndex Start, SlotIndex End,
316                                bool RemoveDeadValNo) {
317   // Find the LiveRange containing this span.
318   Ranges::iterator I = find(Start);
319   assert(I != ranges.end() && "Range is not in interval!");
320   assert(I->containsRange(Start, End) && "Range is not entirely in interval!");
321
322   // If the span we are removing is at the start of the LiveRange, adjust it.
323   VNInfo *ValNo = I->valno;
324   if (I->start == Start) {
325     if (I->end == End) {
326       if (RemoveDeadValNo) {
327         // Check if val# is dead.
328         bool isDead = true;
329         for (const_iterator II = begin(), EE = end(); II != EE; ++II)
330           if (II != I && II->valno == ValNo) {
331             isDead = false;
332             break;
333           }
334         if (isDead) {
335           // Now that ValNo is dead, remove it.
336           markValNoForDeletion(ValNo);
337         }
338       }
339
340       ranges.erase(I);  // Removed the whole LiveRange.
341     } else
342       I->start = End;
343     return;
344   }
345
346   // Otherwise if the span we are removing is at the end of the LiveRange,
347   // adjust the other way.
348   if (I->end == End) {
349     I->end = Start;
350     return;
351   }
352
353   // Otherwise, we are splitting the LiveRange into two pieces.
354   SlotIndex OldEnd = I->end;
355   I->end = Start;   // Trim the old interval.
356
357   // Insert the new one.
358   ranges.insert(llvm::next(I), LiveRange(End, OldEnd, ValNo));
359 }
360
361 /// removeValNo - Remove all the ranges defined by the specified value#.
362 /// Also remove the value# from value# list.
363 void LiveInterval::removeValNo(VNInfo *ValNo) {
364   if (empty()) return;
365   Ranges::iterator I = ranges.end();
366   Ranges::iterator E = ranges.begin();
367   do {
368     --I;
369     if (I->valno == ValNo)
370       ranges.erase(I);
371   } while (I != E);
372   // Now that ValNo is dead, remove it.
373   markValNoForDeletion(ValNo);
374 }
375
376 /// join - Join two live intervals (this, and other) together.  This applies
377 /// mappings to the value numbers in the LHS/RHS intervals as specified.  If
378 /// the intervals are not joinable, this aborts.
379 void LiveInterval::join(LiveInterval &Other,
380                         const int *LHSValNoAssignments,
381                         const int *RHSValNoAssignments,
382                         SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
383                         MachineRegisterInfo *MRI) {
384   verify();
385
386   // Determine if any of our live range values are mapped.  This is uncommon, so
387   // we want to avoid the interval scan if not.
388   bool MustMapCurValNos = false;
389   unsigned NumVals = getNumValNums();
390   unsigned NumNewVals = NewVNInfo.size();
391   for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i) {
392     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[i];
393     if (i != LHSValID ||
394         (NewVNInfo[LHSValID] && NewVNInfo[LHSValID] != getValNumInfo(i))) {
395       MustMapCurValNos = true;
396       break;
397     }
398   }
399
400   // If we have to apply a mapping to our base interval assignment, rewrite it
401   // now.
402   if (MustMapCurValNos) {
403     // Map the first live range.
404
405     iterator OutIt = begin();
406     OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[OutIt->valno->id]];
407     for (iterator I = next(OutIt), E = end(); I != E; ++I) {
408       VNInfo* nextValNo = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[I->valno->id]];
409       assert(nextValNo != 0 && "Huh?");
410
411       // If this live range has the same value # as its immediate predecessor,
412       // and if they are neighbors, remove one LiveRange.  This happens when we
413       // have [0,4:0)[4,7:1) and map 0/1 onto the same value #.
414       if (OutIt->valno == nextValNo && OutIt->end == I->start) {
415         OutIt->end = I->end;
416       } else {
417         // Didn't merge. Move OutIt to the next interval,
418         ++OutIt;
419         OutIt->valno = nextValNo;
420         if (OutIt != I) {
421           OutIt->start = I->start;
422           OutIt->end = I->end;
423         }
424       }
425     }
426     // If we merge some live ranges, chop off the end.
427     ++OutIt;
428     ranges.erase(OutIt, end());
429   }
430
431   // Remember assignements because val# ids are changing.
432   SmallVector<unsigned, 16> OtherAssignments;
433   for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I)
434     OtherAssignments.push_back(RHSValNoAssignments[I->valno->id]);
435
436   // Update val# info. Renumber them and make sure they all belong to this
437   // LiveInterval now. Also remove dead val#'s.
438   unsigned NumValNos = 0;
439   for (unsigned i = 0; i < NumNewVals; ++i) {
440     VNInfo *VNI = NewVNInfo[i];
441     if (VNI) {
442       if (NumValNos >= NumVals)
443         valnos.push_back(VNI);
444       else
445         valnos[NumValNos] = VNI;
446       VNI->id = NumValNos++;  // Renumber val#.
447     }
448   }
449   if (NumNewVals < NumVals)
450     valnos.resize(NumNewVals);  // shrinkify
451
452   // Okay, now insert the RHS live ranges into the LHS.
453   unsigned RangeNo = 0;
454   for (iterator I = Other.begin(), E = Other.end(); I != E; ++I, ++RangeNo) {
455     // Map the valno in the other live range to the current live range.
456     I->valno = NewVNInfo[OtherAssignments[RangeNo]];
457     assert(I->valno && "Adding a dead range?");
458   }
459   mergeIntervalRanges(Other);
460
461   verify();
462 }
463
464 /// \brief Helper function for merging in another LiveInterval's ranges.
465 ///
466 /// This is a helper routine implementing an efficient merge of another
467 /// LiveIntervals ranges into the current interval.
468 ///
469 /// \param LHSValNo If non-NULL, set as the new value number for every range
470 ///                 from RHS which is merged into the LHS.
471 /// \param RHSValNo If non-NULL, then only ranges in RHS whose original value
472 ///                 number maches this value number will be merged into LHS.
473 void LiveInterval::mergeIntervalRanges(const LiveInterval &RHS,
474                                        VNInfo *LHSValNo,
475                                        const VNInfo *RHSValNo) {
476   if (RHS.empty())
477     return;
478
479   // Ensure we're starting with a valid range. Note that we don't verify RHS
480   // because it may have had its value numbers adjusted in preparation for
481   // merging.
482   verify();
483
484   // The strategy for merging these efficiently is as follows:
485   //
486   // 1) Find the beginning of the impacted ranges in the LHS.
487   // 2) Create a new, merged sub-squence of ranges merging from the position in
488   //    #1 until either LHS or RHS is exhausted. Any part of LHS between RHS
489   //    entries being merged will be copied into this new range.
490   // 3) Replace the relevant section in LHS with these newly merged ranges.
491   // 4) Append any remaning ranges from RHS if LHS is exhausted in #2.
492   //
493   // We don't follow the typical in-place merge strategy for sorted ranges of
494   // appending the new ranges to the back and then using std::inplace_merge
495   // because one step of the merge can both mutate the original elements and
496   // remove elements from the original. Essentially, because the merge includes
497   // collapsing overlapping ranges, a more complex approach is required.
498
499   // We do an initial binary search to optimize for a common pattern: a large
500   // LHS, and a very small RHS.
501   const_iterator RI = RHS.begin(), RE = RHS.end();
502   iterator LE = end(), LI = std::upper_bound(begin(), LE, *RI);
503
504   // Merge into NewRanges until one of the ranges is exhausted.
505   SmallVector<LiveRange, 4> NewRanges;
506
507   // Keep track of where to begin the replacement.
508   iterator ReplaceI = LI;
509
510   // If there are preceding ranges in the LHS, put the last one into NewRanges
511   // so we can optionally extend it. Adjust the replacement point accordingly.
512   if (LI != begin()) {
513     ReplaceI = llvm::prior(LI);
514     NewRanges.push_back(*ReplaceI);
515   }
516
517   // Now loop over the mergable portions of both LHS and RHS, merging into
518   // NewRanges.
519   while (LI != LE && RI != RE) {
520     // Skip incoming ranges with the wrong value.
521     if (RHSValNo && RI->valno != RHSValNo) {
522       ++RI;
523       continue;
524     }
525
526     // Select the first range. We pick the earliest start point, and then the
527     // largest range.
528     LiveRange R = *LI;
529     if (*RI < R) {
530       R = *RI;
531       ++RI;
532       if (LHSValNo)
533         R.valno = LHSValNo;
534     } else {
535       ++LI;
536     }
537
538     if (NewRanges.empty()) {
539       NewRanges.push_back(R);
540       continue;
541     }
542
543     LiveRange &LastR = NewRanges.back();
544     if (R.valno == LastR.valno) {
545       // Try to merge this range into the last one.
546       if (R.start <= LastR.end) {
547         LastR.end = std::max(LastR.end, R.end);
548         continue;
549       }
550     } else {
551       // We can't merge ranges across a value number.
552       assert(R.start >= LastR.end &&
553              "Cannot overlap two LiveRanges with differing ValID's");
554     }
555
556     // If all else fails, just append the range.
557     NewRanges.push_back(R);
558   }
559   assert(RI == RE || LI == LE);
560
561   // Check for being able to merge into the trailing sequence of ranges on the LHS.
562   if (!NewRanges.empty())
563     for (; LI != LE && (LI->valno == NewRanges.back().valno &&
564                         LI->start <= NewRanges.back().end);
565          ++LI)
566       NewRanges.back().end = std::max(NewRanges.back().end, LI->end);
567
568   // Replace the ranges in the LHS with the newly merged ones. It would be
569   // really nice if there were a move-supporting 'replace' directly in
570   // SmallVector, but as there is not, we pay the price of copies to avoid
571   // wasted memory allocations.
572   SmallVectorImpl<LiveRange>::iterator NRI = NewRanges.begin(),
573                                        NRE = NewRanges.end();
574   for (; ReplaceI != LI && NRI != NRE; ++ReplaceI, ++NRI)
575     *ReplaceI = *NRI;
576   if (NRI == NRE)
577     ranges.erase(ReplaceI, LI);
578   else
579     ranges.insert(LI, NRI, NRE);
580
581   // And finally insert any trailing end of RHS (if we have one).
582   for (; RI != RE; ++RI) {
583     LiveRange R = *RI;
584     if (LHSValNo)
585       R.valno = LHSValNo;
586     if (!ranges.empty() &&
587         ranges.back().valno == R.valno && R.start <= ranges.back().end)
588       ranges.back().end = std::max(ranges.back().end, R.end);
589     else
590       ranges.push_back(R);
591   }
592
593   // Ensure we finished with a valid new sequence of ranges.
594   verify();
595 }
596
597 /// MergeRangesInAsValue - Merge all of the intervals in RHS into this live
598 /// interval as the specified value number.  The LiveRanges in RHS are
599 /// allowed to overlap with LiveRanges in the current interval, but only if
600 /// the overlapping LiveRanges have the specified value number.
601 void LiveInterval::MergeRangesInAsValue(const LiveInterval &RHS,
602                                         VNInfo *LHSValNo) {
603   mergeIntervalRanges(RHS, LHSValNo);
604 }
605
606 /// MergeValueInAsValue - Merge all of the live ranges of a specific val#
607 /// in RHS into this live interval as the specified value number.
608 /// The LiveRanges in RHS are allowed to overlap with LiveRanges in the
609 /// current interval, it will replace the value numbers of the overlaped
610 /// live ranges with the specified value number.
611 void LiveInterval::MergeValueInAsValue(const LiveInterval &RHS,
612                                        const VNInfo *RHSValNo,
613                                        VNInfo *LHSValNo) {
614   mergeIntervalRanges(RHS, LHSValNo, RHSValNo);
615 }
616
617 /// MergeValueNumberInto - This method is called when two value nubmers
618 /// are found to be equivalent.  This eliminates V1, replacing all
619 /// LiveRanges with the V1 value number with the V2 value number.  This can
620 /// cause merging of V1/V2 values numbers and compaction of the value space.
621 VNInfo* LiveInterval::MergeValueNumberInto(VNInfo *V1, VNInfo *V2) {
622   assert(V1 != V2 && "Identical value#'s are always equivalent!");
623
624   // This code actually merges the (numerically) larger value number into the
625   // smaller value number, which is likely to allow us to compactify the value
626   // space.  The only thing we have to be careful of is to preserve the
627   // instruction that defines the result value.
628
629   // Make sure V2 is smaller than V1.
630   if (V1->id < V2->id) {
631     V1->copyFrom(*V2);
632     std::swap(V1, V2);
633   }
634
635   // Merge V1 live ranges into V2.
636   for (iterator I = begin(); I != end(); ) {
637     iterator LR = I++;
638     if (LR->valno != V1) continue;  // Not a V1 LiveRange.
639
640     // Okay, we found a V1 live range.  If it had a previous, touching, V2 live
641     // range, extend it.
642     if (LR != begin()) {
643       iterator Prev = LR-1;
644       if (Prev->valno == V2 && Prev->end == LR->start) {
645         Prev->end = LR->end;
646
647         // Erase this live-range.
648         ranges.erase(LR);
649         I = Prev+1;
650         LR = Prev;
651       }
652     }
653
654     // Okay, now we have a V1 or V2 live range that is maximally merged forward.
655     // Ensure that it is a V2 live-range.
656     LR->valno = V2;
657
658     // If we can merge it into later V2 live ranges, do so now.  We ignore any
659     // following V1 live ranges, as they will be merged in subsequent iterations
660     // of the loop.
661     if (I != end()) {
662       if (I->start == LR->end && I->valno == V2) {
663         LR->end = I->end;
664         ranges.erase(I);
665         I = LR+1;
666       }
667     }
668   }
669
670   // Now that V1 is dead, remove it.
671   markValNoForDeletion(V1);
672
673   return V2;
674 }
675
676 void LiveInterval::Copy(const LiveInterval &RHS,
677                         MachineRegisterInfo *MRI,
678                         VNInfo::Allocator &VNInfoAllocator) {
679   ranges.clear();
680   valnos.clear();
681   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(RHS.reg);
682   MRI->setRegAllocationHint(reg, Hint.first, Hint.second);
683
684   weight = RHS.weight;
685   for (unsigned i = 0, e = RHS.getNumValNums(); i != e; ++i) {
686     const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(i);
687     createValueCopy(VNI, VNInfoAllocator);
688   }
689   for (unsigned i = 0, e = RHS.ranges.size(); i != e; ++i) {
690     const LiveRange &LR = RHS.ranges[i];
691     addRange(LiveRange(LR.start, LR.end, getValNumInfo(LR.valno->id)));
692   }
693
694   verify();
695 }
696
697 unsigned LiveInterval::getSize() const {
698   unsigned Sum = 0;
699   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
700     Sum += I->start.distance(I->end);
701   return Sum;
702 }
703
704 raw_ostream& llvm::operator<<(raw_ostream& os, const LiveRange &LR) {
705   return os << '[' << LR.start << ',' << LR.end << ':' << LR.valno->id << ")";
706 }
707
708 void LiveRange::dump() const {
709   dbgs() << *this << "\n";
710 }
711
712 void LiveInterval::print(raw_ostream &OS) const {
713   if (empty())
714     OS << "EMPTY";
715   else {
716     for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = ranges.begin(),
717            E = ranges.end(); I != E; ++I) {
718       OS << *I;
719       assert(I->valno == getValNumInfo(I->valno->id) && "Bad VNInfo");
720     }
721   }
722
723   // Print value number info.
724   if (getNumValNums()) {
725     OS << "  ";
726     unsigned vnum = 0;
727     for (const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end(); i != e;
728          ++i, ++vnum) {
729       const VNInfo *vni = *i;
730       if (vnum) OS << " ";
731       OS << vnum << "@";
732       if (vni->isUnused()) {
733         OS << "x";
734       } else {
735         OS << vni->def;
736         if (vni->isPHIDef())
737           OS << "-phi";
738       }
739     }
740   }
741 }
742
743 void LiveInterval::dump() const {
744   dbgs() << *this << "\n";
745 }
746
747 #ifndef NDEBUG
748 void LiveInterval::verify() const {
749   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
750     assert(I->start.isValid());
751     assert(I->end.isValid());
752     assert(I->start < I->end);
753     assert(I->valno != 0);
754     assert(I->valno == valnos[I->valno->id]);
755     if (llvm::next(I) != E) {
756       assert(I->end <= llvm::next(I)->start);
757       if (I->end == llvm::next(I)->start)
758         assert(I->valno != llvm::next(I)->valno);
759     }
760   }
761 }
762 #endif
763
764
765 void LiveRange::print(raw_ostream &os) const {
766   os << *this;
767 }
768
769 unsigned ConnectedVNInfoEqClasses::Classify(const LiveInterval *LI) {
770   // Create initial equivalence classes.
771   EqClass.clear();
772   EqClass.grow(LI->getNumValNums());
773
774   const VNInfo *used = 0, *unused = 0;
775
776   // Determine connections.
777   for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI->vni_begin(), E = LI->vni_end();
778        I != E; ++I) {
779     const VNInfo *VNI = *I;
780     // Group all unused values into one class.
781     if (VNI->isUnused()) {
782       if (unused)
783         EqClass.join(unused->id, VNI->id);
784       unused = VNI;
785       continue;
786     }
787     used = VNI;
788     if (VNI->isPHIDef()) {
789       const MachineBasicBlock *MBB = LIS.getMBBFromIndex(VNI->def);
790       assert(MBB && "Phi-def has no defining MBB");
791       // Connect to values live out of predecessors.
792       for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
793            PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI)
794         if (const VNInfo *PVNI = LI->getVNInfoBefore(LIS.getMBBEndIdx(*PI)))
795           EqClass.join(VNI->id, PVNI->id);
796     } else {
797       // Normal value defined by an instruction. Check for two-addr redef.
798       // FIXME: This could be coincidental. Should we really check for a tied
799       // operand constraint?
800       // Note that VNI->def may be a use slot for an early clobber def.
801       if (const VNInfo *UVNI = LI->getVNInfoBefore(VNI->def))
802         EqClass.join(VNI->id, UVNI->id);
803     }
804   }
805
806   // Lump all the unused values in with the last used value.
807   if (used && unused)
808     EqClass.join(used->id, unused->id);
809
810   EqClass.compress();
811   return EqClass.getNumClasses();
812 }
813
814 void ConnectedVNInfoEqClasses::Distribute(LiveInterval *LIV[],
815                                           MachineRegisterInfo &MRI) {
816   assert(LIV[0] && "LIV[0] must be set");
817   LiveInterval &LI = *LIV[0];
818
819   // Rewrite instructions.
820   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = MRI.reg_begin(LI.reg),
821        RE = MRI.reg_end(); RI != RE;) {
822     MachineOperand &MO = RI.getOperand();
823     MachineInstr *MI = MO.getParent();
824     ++RI;
825     // DBG_VALUE instructions should have been eliminated earlier.
826     LiveRangeQuery LRQ(LI, LIS.getInstructionIndex(MI));
827     const VNInfo *VNI = MO.readsReg() ? LRQ.valueIn() : LRQ.valueDefined();
828     // In the case of an <undef> use that isn't tied to any def, VNI will be
829     // NULL. If the use is tied to a def, VNI will be the defined value.
830     if (!VNI)
831       continue;
832     MO.setReg(LIV[getEqClass(VNI)]->reg);
833   }
834
835   // Move runs to new intervals.
836   LiveInterval::iterator J = LI.begin(), E = LI.end();
837   while (J != E && EqClass[J->valno->id] == 0)
838     ++J;
839   for (LiveInterval::iterator I = J; I != E; ++I) {
840     if (unsigned eq = EqClass[I->valno->id]) {
841       assert((LIV[eq]->empty() || LIV[eq]->expiredAt(I->start)) &&
842              "New intervals should be empty");
843       LIV[eq]->ranges.push_back(*I);
844     } else
845       *J++ = *I;
846   }
847   LI.ranges.erase(J, E);
848
849   // Transfer VNInfos to their new owners and renumber them.
850   unsigned j = 0, e = LI.getNumValNums();
851   while (j != e && EqClass[j] == 0)
852     ++j;
853   for (unsigned i = j; i != e; ++i) {
854     VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(i);
855     if (unsigned eq = EqClass[i]) {
856       VNI->id = LIV[eq]->getNumValNums();
857       LIV[eq]->valnos.push_back(VNI);
858     } else {
859       VNI->id = j;
860       LI.valnos[j++] = VNI;
861     }
862   }
863   LI.valnos.resize(j);
864 }