lib/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.cpp

   1 //===-- LiveIntervals.cpp - Live Interval Analysis ------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the LiveInterval analysis pass which is used
  11 // by the Linear Scan Register allocator. This pass linearizes the
  12 // basic blocks of the function in DFS order and uses the
  13 // LiveVariables pass to conservatively compute live intervals for
  14 // each virtual and physical register.
  15 //
  16 //===----------------------------------------------------------------------===//
  17
  18 #define DEBUG_TYPE "liveintervals"
  19 #include "LiveIntervals.h"
  20 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  26 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  29 #include "llvm/Support/CFG.h"
  30 #include "Support/CommandLine.h"
  31 #include "Support/Debug.h"
  32 #include "Support/Statistic.h"
  33 #include "Support/STLExtras.h"
  34 #include <cmath>
  35 #include <iostream>
  36 #include <limits>
  37
  38 using namespace llvm;
  39
  40 namespace {
  41     RegisterAnalysis<LiveIntervals> X("liveintervals",
  42                                       "Live Interval Analysis");
  43
  44     Statistic<> numIntervals
  45     ("liveintervals", "Number of original intervals");
  46
  47     Statistic<> numIntervalsAfter
  48     ("liveintervals", "Number of intervals after coalescing");
  49
  50     Statistic<> numJoins
  51     ("liveintervals", "Number of interval joins performed");
  52
  53     Statistic<> numPeep
  54     ("liveintervals", "Number of identity moves eliminated after coalescing");
  55
  56     Statistic<> numFolded
  57     ("liveintervals", "Number of loads/stores folded into instructions");
  58
  59     cl::opt<bool>
  60     join("join-liveintervals",
  61          cl::desc("Join compatible live intervals"),
  62          cl::init(true));
  63 };
  64
  65 void LiveIntervals::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const
  66 {
  67     AU.addPreserved<LiveVariables>();
  68     AU.addRequired<LiveVariables>();
  69     AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
  70     AU.addRequiredID(PHIEliminationID);
  71     AU.addRequiredID(TwoAddressInstructionPassID);
  72     AU.addRequired<LoopInfo>();
  73     MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
  74 }
  75
  76 void LiveIntervals::releaseMemory()
  77 {
  78     mbbi2mbbMap_.clear();
  79     mi2iMap_.clear();
  80     i2miMap_.clear();
  81     r2iMap_.clear();
  82     r2rMap_.clear();
  83     intervals_.clear();
  84 }
  85
  86
  87 /// runOnMachineFunction - Register allocate the whole function
  88 ///
  89 bool LiveIntervals::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
  90     mf_ = &fn;
  91     tm_ = &fn.getTarget();
  92     mri_ = tm_->getRegisterInfo();
  93     lv_ = &getAnalysis<LiveVariables>();
  94
  95     // number MachineInstrs
  96     unsigned miIndex = 0;
  97     for (MachineFunction::iterator mbb = mf_->begin(), mbbEnd = mf_->end();
  98          mbb != mbbEnd; ++mbb) {
  99         const std::pair<MachineBasicBlock*, unsigned>& entry =
 100             lv_->getMachineBasicBlockInfo(mbb);
 101         bool inserted = mbbi2mbbMap_.insert(std::make_pair(entry.second,
 102                                                            entry.first)).second;
 103         assert(inserted && "multiple index -> MachineBasicBlock");
 104
 105         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), miEnd = mbb->end();
 106              mi != miEnd; ++mi) {
 107             inserted = mi2iMap_.insert(std::make_pair(mi, miIndex)).second;
 108             assert(inserted && "multiple MachineInstr -> index mappings");
 109             i2miMap_.push_back(mi);
 110             miIndex += InstrSlots::NUM;
 111         }
 112     }
 113
 114     computeIntervals();
 115
 116     numIntervals += intervals_.size();
 117
 118     // join intervals if requested
 119     if (join) joinIntervals();
 120
 121     numIntervalsAfter += intervals_.size();
 122
 123     // perform a final pass over the instructions and compute spill
 124     // weights, coalesce virtual registers and remove identity moves
 125     const LoopInfo& loopInfo = getAnalysis<LoopInfo>();
 126     const TargetInstrInfo& tii = tm_->getInstrInfo();
 127
 128     for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
 129          mbbi != mbbe; ++mbbi) {
 130         MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
 131         unsigned loopDepth = loopInfo.getLoopDepth(mbb->getBasicBlock());
 132
 133         for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
 134              mii != mie; ) {
 135             for (unsigned i = 0; i < mii->getNumOperands(); ++i) {
 136                 const MachineOperand& mop = mii->getOperand(i);
 137                 if (mop.isRegister() && mop.getReg()) {
 138                     // replace register with representative register
 139                     unsigned reg = rep(mop.getReg());
 140                     mii->SetMachineOperandReg(i, reg);
 141
 142                     if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(reg)) {
 143                         Reg2IntervalMap::iterator r2iit = r2iMap_.find(reg);
 144                         assert(r2iit != r2iMap_.end());
 145                         r2iit->second->weight += pow(10.0F, loopDepth);
 146                     }
 147                 }
 148             }
 149
 150             // if the move is now an identity move delete it
 151             unsigned srcReg, dstReg;
 152             if (tii.isMoveInstr(*mii, srcReg, dstReg) && srcReg == dstReg) {
 153                 // remove index -> MachineInstr and
 154                 // MachineInstr -> index mappings
 155                 Mi2IndexMap::iterator mi2i = mi2iMap_.find(mii);
 156                 if (mi2i != mi2iMap_.end()) {
 157                     i2miMap_[mi2i->second/InstrSlots::NUM] = 0;
 158                     mi2iMap_.erase(mi2i);
 159                 }
 160                 mii = mbbi->erase(mii);
 161                 ++numPeep;
 162             }
 163             else
 164                 ++mii;
 165         }
 166     }
 167
 168     intervals_.sort(StartPointComp());
 169     DEBUG(std::cerr << "********** INTERVALS **********\n");
 170     DEBUG(std::copy(intervals_.begin(), intervals_.end(),
 171                     std::ostream_iterator<Interval>(std::cerr, "\n")));
 172     DEBUG(std::cerr << "********** MACHINEINSTRS **********\n");
 173     DEBUG(
 174         for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
 175              mbbi != mbbe; ++mbbi) {
 176             std::cerr << mbbi->getBasicBlock()->getName() << ":\n";
 177             for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbbi->begin(),
 178                      mie = mbbi->end(); mii != mie; ++mii) {
 179                 std::cerr << getInstructionIndex(mii) << '\t';
 180                 mii->print(std::cerr, *tm_);
 181             }
 182         });
 183
 184     return true;
 185 }
 186
 187 void LiveIntervals::updateSpilledInterval(Interval& li, int slot)
 188 {
 189     assert(li.weight != std::numeric_limits<float>::infinity() &&
 190            "attempt to spill already spilled interval!");
 191     Interval::Ranges oldRanges;
 192     swap(oldRanges, li.ranges);
 193
 194     DEBUG(std::cerr << "\t\t\t\tupdating interval: " << li);
 195
 196     for (Interval::Ranges::iterator i = oldRanges.begin(), e = oldRanges.end();
 197          i != e; ++i) {
 198         unsigned index = getBaseIndex(i->first);
 199         unsigned end = getBaseIndex(i->second-1) + InstrSlots::NUM;
 200         for (; index < end; index += InstrSlots::NUM) {
 201             // skip deleted instructions
 202             while (!getInstructionFromIndex(index)) index += InstrSlots::NUM;
 203             MachineBasicBlock::iterator mi = getInstructionFromIndex(index);
 204
 205             for (unsigned i = 0; i < mi->getNumOperands(); ++i) {
 206                 MachineOperand& mop = mi->getOperand(i);
 207                 if (mop.isRegister() && mop.getReg() == li.reg) {
 208                     // This is tricky. We need to add information in
 209                     // the interval about the spill code so we have to
 210                     // use our extra load/store slots.
 211                     //
 212                     // If we have a use we are going to have a load so
 213                     // we start the interval from the load slot
 214                     // onwards. Otherwise we start from the def slot.
 215                     unsigned start = (mop.isUse() ?
 216                                       getLoadIndex(index) :
 217                                       getDefIndex(index));
 218                     // If we have a def we are going to have a store
 219                     // right after it so we end the interval after the
 220                     // use of the next instruction. Otherwise we end
 221                     // after the use of this instruction.
 222                     unsigned end = 1 + (mop.isDef() ?
 223                                         getUseIndex(index+InstrSlots::NUM) :
 224                                         getUseIndex(index));
 225                     li.addRange(start, end);
 226                 }
 227             }
 228         }
 229     }
 230     // the new spill weight is now infinity as it cannot be spilled again
 231     li.weight = std::numeric_limits<float>::infinity();
 232     DEBUG(std::cerr << '\n');
 233     DEBUG(std::cerr << "\t\t\t\tupdated interval: " << li << '\n');
 234 }
 235
 236 void LiveIntervals::printRegName(unsigned reg) const
 237 {
 238     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
 239         std::cerr << mri_->getName(reg);
 240     else
 241         std::cerr << "%reg" << reg;
 242 }
 243
 244 void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
 245                                              MachineBasicBlock::iterator mi,
 246                                              unsigned reg)
 247 {
 248     DEBUG(std::cerr << "\t\tregister: "; printRegName(reg));
 249     LiveVariables::VarInfo& vi = lv_->getVarInfo(reg);
 250
 251     Interval* interval = 0;
 252     Reg2IntervalMap::iterator r2iit = r2iMap_.lower_bound(reg);
 253     if (r2iit == r2iMap_.end() || r2iit->first != reg) {
 254         // add new interval
 255         intervals_.push_back(Interval(reg));
 256         // update interval index for this register
 257         r2iMap_.insert(r2iit, std::make_pair(reg, --intervals_.end()));
 258         interval = &intervals_.back();
 259
 260         // iterate over all of the blocks that the variable is
 261         // completely live in, adding them to the live
 262         // interval. obviously we only need to do this once.
 263         for (unsigned i = 0, e = vi.AliveBlocks.size(); i != e; ++i) {
 264             if (vi.AliveBlocks[i]) {
 265                 MachineBasicBlock* mbb = lv_->getIndexMachineBasicBlock(i);
 266                 if (!mbb->empty()) {
 267                     interval->addRange(
 268                         getInstructionIndex(&mbb->front()),
 269                         getInstructionIndex(&mbb->back()) + InstrSlots::NUM);
 270                 }
 271             }
 272         }
 273     }
 274     else {
 275         interval = &*r2iit->second;
 276     }
 277
 278     unsigned baseIndex = getInstructionIndex(mi);
 279
 280     bool killedInDefiningBasicBlock = false;
 281     for (int i = 0, e = vi.Kills.size(); i != e; ++i) {
 282         MachineBasicBlock* killerBlock = vi.Kills[i].first;
 283         MachineInstr* killerInstr = vi.Kills[i].second;
 284         unsigned start = (mbb == killerBlock ?
 285                           getDefIndex(baseIndex) :
 286                           getInstructionIndex(&killerBlock->front()));
 287         unsigned end = (killerInstr == mi ?
 288                          // dead
 289                         start + 1 :
 290                         // killed
 291                         getUseIndex(getInstructionIndex(killerInstr))+1);
 292         // we do not want to add invalid ranges. these can happen when
 293         // a variable has its latest use and is redefined later on in
 294         // the same basic block (common with variables introduced by
 295         // PHI elimination)
 296         if (start < end) {
 297             killedInDefiningBasicBlock |= mbb == killerBlock;
 298             interval->addRange(start, end);
 299         }
 300     }
 301
 302     if (!killedInDefiningBasicBlock) {
 303         unsigned end = getInstructionIndex(&mbb->back()) + InstrSlots::NUM;
 304         interval->addRange(getDefIndex(baseIndex), end);
 305     }
 306     DEBUG(std::cerr << '\n');
 307 }
 308
 309 void LiveIntervals::handlePhysicalRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
 310                                               MachineBasicBlock::iterator mi,
 311                                               unsigned reg)
 312 {
 313     DEBUG(std::cerr << "\t\tregister: "; printRegName(reg));
 314     typedef LiveVariables::killed_iterator KillIter;
 315
 316     MachineBasicBlock::iterator e = mbb->end();
 317     unsigned baseIndex = getInstructionIndex(mi);
 318     unsigned start = getDefIndex(baseIndex);
 319     unsigned end = start;
 320
 321     // a variable can be dead by the instruction defining it
 322     for (KillIter ki = lv_->dead_begin(mi), ke = lv_->dead_end(mi);
 323          ki != ke; ++ki) {
 324         if (reg == ki->second) {
 325             DEBUG(std::cerr << " dead");
 326             end = getDefIndex(start) + 1;
 327             goto exit;
 328         }
 329     }
 330
 331     // a variable can only be killed by subsequent instructions
 332     do {
 333         ++mi;
 334         baseIndex += InstrSlots::NUM;
 335         for (KillIter ki = lv_->killed_begin(mi), ke = lv_->killed_end(mi);
 336              ki != ke; ++ki) {
 337             if (reg == ki->second) {
 338                 DEBUG(std::cerr << " killed");
 339                 end = getUseIndex(baseIndex) + 1;
 340                 goto exit;
 341             }
 342         }
 343     } while (mi != e);
 344
 345 exit:
 346     assert(start < end && "did not find end of interval?");
 347
 348     Reg2IntervalMap::iterator r2iit = r2iMap_.lower_bound(reg);
 349     if (r2iit != r2iMap_.end() && r2iit->first == reg) {
 350         r2iit->second->addRange(start, end);
 351     }
 352     else {
 353         intervals_.push_back(Interval(reg));
 354         // update interval index for this register
 355         r2iMap_.insert(r2iit, std::make_pair(reg, --intervals_.end()));
 356         intervals_.back().addRange(start, end);
 357     }
 358     DEBUG(std::cerr << '\n');
 359 }
 360
 361 void LiveIntervals::handleRegisterDef(MachineBasicBlock* mbb,
 362                                       MachineBasicBlock::iterator mi,
 363                                       unsigned reg)
 364 {
 365     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg)) {
 366         if (lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[reg]) {
 367             handlePhysicalRegisterDef(mbb, mi, reg);
 368             for (const unsigned* as = mri_->getAliasSet(reg); *as; ++as)
 369                 handlePhysicalRegisterDef(mbb, mi, *as);
 370         }
 371     }
 372     else {
 373         handleVirtualRegisterDef(mbb, mi, reg);
 374     }
 375 }
 376
 377 unsigned LiveIntervals::getInstructionIndex(MachineInstr* instr) const
 378 {
 379     Mi2IndexMap::const_iterator it = mi2iMap_.find(instr);
 380     return (it == mi2iMap_.end() ?
 381             std::numeric_limits<unsigned>::max() :
 382             it->second);
 383 }
 384
 385 MachineInstr* LiveIntervals::getInstructionFromIndex(unsigned index) const
 386 {
 387     index /= InstrSlots::NUM; // convert index to vector index
 388     assert(index < i2miMap_.size() &&
 389            "index does not correspond to an instruction");
 390     return i2miMap_[index];
 391 }
 392
 393 /// computeIntervals - computes the live intervals for virtual
 394 /// registers. for some ordering of the machine instructions [1,N] a
 395 /// live interval is an interval [i, j) where 1 <= i <= j < N for
 396 /// which a variable is live
 397 void LiveIntervals::computeIntervals()
 398 {
 399     DEBUG(std::cerr << "********** COMPUTING LIVE INTERVALS **********\n");
 400     DEBUG(std::cerr << "********** Function: "
 401           << mf_->getFunction()->getName() << '\n');
 402
 403     for (MbbIndex2MbbMap::iterator
 404              it = mbbi2mbbMap_.begin(), itEnd = mbbi2mbbMap_.end();
 405          it != itEnd; ++it) {
 406         MachineBasicBlock* mbb = it->second;
 407         DEBUG(std::cerr << mbb->getBasicBlock()->getName() << ":\n");
 408
 409         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), miEnd = mbb->end();
 410              mi != miEnd; ++mi) {
 411             const TargetInstrDescriptor& tid =
 412                 tm_->getInstrInfo().get(mi->getOpcode());
 413             DEBUG(std::cerr << getInstructionIndex(mi) << "\t";
 414                   mi->print(std::cerr, *tm_));
 415
 416             // handle implicit defs
 417             for (const unsigned* id = tid.ImplicitDefs; *id; ++id)
 418                 handleRegisterDef(mbb, mi, *id);
 419
 420             // handle explicit defs
 421             for (int i = mi->getNumOperands() - 1; i >= 0; --i) {
 422                 MachineOperand& mop = mi->getOperand(i);
 423                 // handle register defs - build intervals
 424                 if (mop.isRegister() && mop.getReg() && mop.isDef())
 425                     handleRegisterDef(mbb, mi, mop.getReg());
 426             }
 427         }
 428     }
 429 }
 430
 431 unsigned LiveIntervals::rep(unsigned reg)
 432 {
 433     Reg2RegMap::iterator it = r2rMap_.find(reg);
 434     if (it != r2rMap_.end())
 435         return it->second = rep(it->second);
 436     return reg;
 437 }
 438
 439 void LiveIntervals::joinIntervals()
 440 {
 441     DEBUG(std::cerr << "********** JOINING INTERVALS ***********\n");
 442
 443     const TargetInstrInfo& tii = tm_->getInstrInfo();
 444
 445     for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
 446          mbbi != mbbe; ++mbbi) {
 447         MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
 448         DEBUG(std::cerr << mbb->getBasicBlock()->getName() << ":\n");
 449
 450         for (MachineBasicBlock::iterator mi = mbb->begin(), mie = mbb->end();
 451              mi != mie; ++mi) {
 452             const TargetInstrDescriptor& tid =
 453                 tm_->getInstrInfo().get(mi->getOpcode());
 454             DEBUG(std::cerr << getInstructionIndex(mi) << '\t';
 455                   mi->print(std::cerr, *tm_););
 456
 457             // we only join virtual registers with allocatable
 458             // physical registers since we do not have liveness information
 459             // on not allocatable physical registers
 460             unsigned regA, regB;
 461             if (tii.isMoveInstr(*mi, regA, regB) &&
 462                 (MRegisterInfo::isVirtualRegister(regA) ||
 463                  lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[regA]) &&
 464                 (MRegisterInfo::isVirtualRegister(regB) ||
 465                  lv_->getAllocatablePhysicalRegisters()[regB])) {
 466
 467                 // get representative registers
 468                 regA = rep(regA);
 469                 regB = rep(regB);
 470
 471                 // if they are already joined we continue
 472                 if (regA == regB)
 473                     continue;
 474
 475                 Reg2IntervalMap::iterator r2iA = r2iMap_.find(regA);
 476                 assert(r2iA != r2iMap_.end());
 477                 Reg2IntervalMap::iterator r2iB = r2iMap_.find(regB);
 478                 assert(r2iB != r2iMap_.end());
 479
 480                 Intervals::iterator intA = r2iA->second;
 481                 Intervals::iterator intB = r2iB->second;
 482
 483                 // both A and B are virtual registers
 484                 if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(intA->reg) &&
 485                     MRegisterInfo::isVirtualRegister(intB->reg)) {
 486
 487                     const TargetRegisterClass *rcA, *rcB;
 488                     rcA = mf_->getSSARegMap()->getRegClass(intA->reg);
 489                     rcB = mf_->getSSARegMap()->getRegClass(intB->reg);
 490                     assert(rcA == rcB && "registers must be of the same class");
 491
 492                     // if their intervals do not overlap we join them
 493                     if (!intB->overlaps(*intA)) {
 494                         intA->join(*intB);
 495                         r2iB->second = r2iA->second;
 496                         r2rMap_.insert(std::make_pair(intB->reg, intA->reg));
 497                         intervals_.erase(intB);
 498                     }
 499                 }
 500                 else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intA->reg) ^
 501                          MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intB->reg)) {
 502                     if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intB->reg)) {
 503                         std::swap(regA, regB);
 504                         std::swap(intA, intB);
 505                         std::swap(r2iA, r2iB);
 506                     }
 507
 508                     assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(intA->reg) &&
 509                            MRegisterInfo::isVirtualRegister(intB->reg) &&
 510                            "A must be physical and B must be virtual");
 511
 512                     if (!intA->overlaps(*intB) &&
 513                          !overlapsAliases(*intA, *intB)) {
 514                         intA->join(*intB);
 515                         r2iB->second = r2iA->second;
 516                         r2rMap_.insert(std::make_pair(intB->reg, intA->reg));
 517                         intervals_.erase(intB);
 518                     }
 519                 }
 520             }
 521         }
 522     }
 523 }
 524
 525 bool LiveIntervals::overlapsAliases(const Interval& lhs,
 526                                     const Interval& rhs) const
 527 {
 528     assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(lhs.reg) &&
 529            "first interval must describe a physical register");
 530
 531     for (const unsigned* as = mri_->getAliasSet(lhs.reg); *as; ++as) {
 532         Reg2IntervalMap::const_iterator r2i = r2iMap_.find(*as);
 533         assert(r2i != r2iMap_.end() && "alias does not have interval?");
 534         if (rhs.overlaps(*r2i->second))
 535             return true;
 536     }
 537
 538     return false;
 539 }
 540
 541 LiveIntervals::Interval::Interval(unsigned r)
 542     : reg(r),
 543       weight((MRegisterInfo::isPhysicalRegister(r) ?
 544               std::numeric_limits<float>::infinity() : 0.0F))
 545 {
 546
 547 }
 548
 549 bool LiveIntervals::Interval::spilled() const
 550 {
 551     return (weight == std::numeric_limits<float>::infinity() &&
 552             MRegisterInfo::isVirtualRegister(reg));
 553 }
 554
 555 // An example for liveAt():
 556 //
 557 // this = [1,4), liveAt(0) will return false. The instruction defining
 558 // this spans slots [0,3]. The interval belongs to an spilled
 559 // definition of the variable it represents. This is because slot 1 is
 560 // used (def slot) and spans up to slot 3 (store slot).
 561 //
 562 bool LiveIntervals::Interval::liveAt(unsigned index) const
 563 {
 564     Range dummy(index, index+1);
 565     Ranges::const_iterator r = std::upper_bound(ranges.begin(),
 566                                                 ranges.end(),
 567                                                 dummy);
 568     if (r == ranges.begin())
 569         return false;
 570
 571     --r;
 572     return index >= r->first && index < r->second;
 573 }
 574
 575 // An example for overlaps():
 576 //
 577 // 0: A = ...
 578 // 4: B = ...
 579 // 8: C = A + B ;; last use of A
 580 //
 581 // The live intervals should look like:
 582 //
 583 // A = [3, 11)
 584 // B = [7, x)
 585 // C = [11, y)
 586 //
 587 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
 588 // A and C.
 589 bool LiveIntervals::Interval::overlaps(const Interval& other) const
 590 {
 591     Ranges::const_iterator i = ranges.begin();
 592     Ranges::const_iterator ie = ranges.end();
 593     Ranges::const_iterator j = other.ranges.begin();
 594     Ranges::const_iterator je = other.ranges.end();
 595     if (i->first < j->first) {
 596         i = std::upper_bound(i, ie, *j);
 597         if (i != ranges.begin()) --i;
 598     }
 599     else if (j->first < i->first) {
 600         j = std::upper_bound(j, je, *i);
 601         if (j != other.ranges.begin()) --j;
 602     }
 603
 604     while (i != ie && j != je) {
 605         if (i->first == j->first) {
 606             return true;
 607         }
 608         else {
 609             if (i->first > j->first) {
 610                 swap(i, j);
 611                 swap(ie, je);
 612             }
 613             assert(i->first < j->first);
 614
 615             if (i->second > j->first) {
 616                 return true;
 617             }
 618             else {
 619                 ++i;
 620             }
 621         }
 622     }
 623
 624     return false;
 625 }
 626
 627 void LiveIntervals::Interval::addRange(unsigned start, unsigned end)
 628 {
 629     assert(start < end && "Invalid range to add!");
 630     DEBUG(std::cerr << " +[" << start << ',' << end << ")");
 631     //assert(start < end && "invalid range?");
 632     Range range = std::make_pair(start, end);
 633     Ranges::iterator it =
 634         ranges.insert(std::upper_bound(ranges.begin(), ranges.end(), range),
 635                       range);
 636
 637     it = mergeRangesForward(it);
 638     it = mergeRangesBackward(it);
 639 }
 640
 641 void LiveIntervals::Interval::join(const LiveIntervals::Interval& other)
 642 {
 643     DEBUG(std::cerr << "\t\tjoining " << *this << " with " << other << '\n');
 644     Ranges::iterator cur = ranges.begin();
 645
 646     for (Ranges::const_iterator i = other.ranges.begin(),
 647              e = other.ranges.end(); i != e; ++i) {
 648         cur = ranges.insert(std::upper_bound(cur, ranges.end(), *i), *i);
 649         cur = mergeRangesForward(cur);
 650         cur = mergeRangesBackward(cur);
 651     }
 652     weight += other.weight;
 653     ++numJoins;
 654 }
 655
 656 LiveIntervals::Interval::Ranges::iterator
 657 LiveIntervals::Interval::mergeRangesForward(Ranges::iterator it)
 658 {
 659     Ranges::iterator n;
 660     while ((n = next(it)) != ranges.end()) {
 661         if (n->first > it->second)
 662             break;
 663         it->second = std::max(it->second, n->second);
 664         n = ranges.erase(n);
 665     }
 666     return it;
 667 }
 668
 669 LiveIntervals::Interval::Ranges::iterator
 670 LiveIntervals::Interval::mergeRangesBackward(Ranges::iterator it)
 671 {
 672     while (it != ranges.begin()) {
 673         Ranges::iterator p = prior(it);
 674         if (it->first > p->second)
 675             break;
 676
 677         it->first = std::min(it->first, p->first);
 678         it->second = std::max(it->second, p->second);
 679         it = ranges.erase(p);
 680     }
 681
 682     return it;
 683 }
 684
 685 std::ostream& llvm::operator<<(std::ostream& os,
 686                                const LiveIntervals::Interval& li)
 687 {
 688     os << "%reg" << li.reg << ',' << li.weight << " = ";
 689     if (li.empty())
 690         return os << "EMPTY";
 691     for (LiveIntervals::Interval::Ranges::const_iterator
 692              i = li.ranges.begin(), e = li.ranges.end(); i != e; ++i) {
 693         os << "[" << i->first << "," << i->second << ")";
 694     }
 695     return os;
 696 }