lib/CodeGen/LiveVariables.cpp

   1 //===-- LiveVariables.cpp - Live Variable Analysis for Machine Code -------===//
   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 LiveVariable analysis pass.  For each machine
  11 // instruction in the function, this pass calculates the set of registers that
  12 // are immediately dead after the instruction (i.e., the instruction calculates
  13 // the value, but it is never used) and the set of registers that are used by
  14 // the instruction, but are never used after the instruction (i.e., they are
  15 // killed).
  16 //
  17 // This class computes live variables using are sparse implementation based on
  18 // the machine code SSA form.  This class computes live variable information for
  19 // each virtual and _register allocatable_ physical register in a function.  It
  20 // uses the dominance properties of SSA form to efficiently compute live
  21 // variables for virtual registers, and assumes that physical registers are only
  22 // live within a single basic block (allowing it to do a single local analysis
  23 // to resolve physical register lifetimes in each basic block).  If a physical
  24 // register is not register allocatable, it is not tracked.  This is useful for
  25 // things like the stack pointer and condition codes.
  26 //
  27 //===----------------------------------------------------------------------===//
  28
  29 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  31 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  34 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  35 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  36 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  37 #include "llvm/Config/alloca.h"
  38 #include <algorithm>
  39 using namespace llvm;
  40
  41 char LiveVariables::ID = 0;
  42 static RegisterPass<LiveVariables> X("livevars", "Live Variable Analysis");
  43
  44 void LiveVariables::VarInfo::dump() const {
  45   cerr << "Register Defined by: ";
  46   if (DefInst)
  47     cerr << *DefInst;
  48   else
  49     cerr << "<null>\n";
  50   cerr << "  Alive in blocks: ";
  51   for (unsigned i = 0, e = AliveBlocks.size(); i != e; ++i)
  52     if (AliveBlocks[i]) cerr << i << ", ";
  53   cerr << "\n  Killed by:";
  54   if (Kills.empty())
  55     cerr << " No instructions.\n";
  56   else {
  57     for (unsigned i = 0, e = Kills.size(); i != e; ++i)
  58       cerr << "\n    #" << i << ": " << *Kills[i];
  59     cerr << "\n";
  60   }
  61 }
  62
  63 LiveVariables::VarInfo &LiveVariables::getVarInfo(unsigned RegIdx) {
  64   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(RegIdx) &&
  65          "getVarInfo: not a virtual register!");
  66   RegIdx -= MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
  67   if (RegIdx >= VirtRegInfo.size()) {
  68     if (RegIdx >= 2*VirtRegInfo.size())
  69       VirtRegInfo.resize(RegIdx*2);
  70     else
  71       VirtRegInfo.resize(2*VirtRegInfo.size());
  72   }
  73   VarInfo &VI = VirtRegInfo[RegIdx];
  74   VI.AliveBlocks.resize(MF->getNumBlockIDs());
  75   return VI;
  76 }
  77
  78 bool LiveVariables::KillsRegister(MachineInstr *MI, unsigned Reg) const {
  79   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  80     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
  81     if (MO.isReg() && MO.isKill()) {
  82       if ((MO.getReg() == Reg) ||
  83           (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
  84            MRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
  85            RegInfo->isSubRegister(MO.getReg(), Reg)))
  86         return true;
  87     }
  88   }
  89   return false;
  90 }
  91
  92 bool LiveVariables::RegisterDefIsDead(MachineInstr *MI, unsigned Reg) const {
  93   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
  94     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
  95     if (MO.isReg() && MO.isDead()) {
  96       if ((MO.getReg() == Reg) ||
  97           (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
  98            MRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
  99            RegInfo->isSubRegister(MO.getReg(), Reg)))
 100         return true;
 101     }
 102   }
 103   return false;
 104 }
 105
 106 bool LiveVariables::ModifiesRegister(MachineInstr *MI, unsigned Reg) const {
 107   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 108     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 109     if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == Reg)
 110       return true;
 111   }
 112   return false;
 113 }
 114
 115 void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo &VRInfo,
 116                                             MachineBasicBlock *MBB,
 117                                     std::vector<MachineBasicBlock*> &WorkList) {
 118   unsigned BBNum = MBB->getNumber();
 119
 120   // Check to see if this basic block is one of the killing blocks.  If so,
 121   // remove it...
 122   for (unsigned i = 0, e = VRInfo.Kills.size(); i != e; ++i)
 123     if (VRInfo.Kills[i]->getParent() == MBB) {
 124       VRInfo.Kills.erase(VRInfo.Kills.begin()+i);  // Erase entry
 125       break;
 126     }
 127
 128   if (MBB == VRInfo.DefInst->getParent()) return;  // Terminate recursion
 129
 130   if (VRInfo.AliveBlocks[BBNum])
 131     return;  // We already know the block is live
 132
 133   // Mark the variable known alive in this bb
 134   VRInfo.AliveBlocks[BBNum] = true;
 135
 136   for (MachineBasicBlock::const_pred_reverse_iterator PI = MBB->pred_rbegin(),
 137          E = MBB->pred_rend(); PI != E; ++PI)
 138     WorkList.push_back(*PI);
 139 }
 140
 141 void LiveVariables::MarkVirtRegAliveInBlock(VarInfo &VRInfo,
 142                                             MachineBasicBlock *MBB) {
 143   std::vector<MachineBasicBlock*> WorkList;
 144   MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, MBB, WorkList);
 145   while (!WorkList.empty()) {
 146     MachineBasicBlock *Pred = WorkList.back();
 147     WorkList.pop_back();
 148     MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, Pred, WorkList);
 149   }
 150 }
 151
 152
 153 void LiveVariables::HandleVirtRegUse(VarInfo &VRInfo, MachineBasicBlock *MBB,
 154                                      MachineInstr *MI) {
 155   assert(VRInfo.DefInst && "Register use before def!");
 156
 157   VRInfo.NumUses++;
 158
 159   // Check to see if this basic block is already a kill block...
 160   if (!VRInfo.Kills.empty() && VRInfo.Kills.back()->getParent() == MBB) {
 161     // Yes, this register is killed in this basic block already.  Increase the
 162     // live range by updating the kill instruction.
 163     VRInfo.Kills.back() = MI;
 164     return;
 165   }
 166
 167 #ifndef NDEBUG
 168   for (unsigned i = 0, e = VRInfo.Kills.size(); i != e; ++i)
 169     assert(VRInfo.Kills[i]->getParent() != MBB && "entry should be at end!");
 170 #endif
 171
 172   assert(MBB != VRInfo.DefInst->getParent() &&
 173          "Should have kill for defblock!");
 174
 175   // Add a new kill entry for this basic block.
 176   // If this virtual register is already marked as alive in this basic block,
 177   // that means it is alive in at least one of the successor block, it's not
 178   // a kill.
 179   if (!VRInfo.AliveBlocks[MBB->getNumber()])
 180     VRInfo.Kills.push_back(MI);
 181
 182   // Update all dominating blocks to mark them known live.
 183   for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
 184          E = MBB->pred_end(); PI != E; ++PI)
 185     MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, *PI);
 186 }
 187
 188 bool LiveVariables::addRegisterKilled(unsigned IncomingReg, MachineInstr *MI,
 189                                       bool AddIfNotFound) {
 190   bool Found = false;
 191   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 192     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 193     if (MO.isReg() && MO.isUse()) {
 194       unsigned Reg = MO.getReg();
 195       if (!Reg)
 196         continue;
 197       if (Reg == IncomingReg) {
 198         MO.setIsKill();
 199         Found = true;
 200         break;
 201       } else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
 202                  MRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg) &&
 203                  RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg) &&
 204                  MO.isKill())
 205         // A super-register kill already exists.
 206         return true;
 207     }
 208   }
 209
 210   // If not found, this means an alias of one of the operand is killed. Add a
 211   // new implicit operand if required.
 212   if (!Found && AddIfNotFound) {
 213     MI->addRegOperand(IncomingReg, false/*IsDef*/,true/*IsImp*/,true/*IsKill*/);
 214     return true;
 215   }
 216   return Found;
 217 }
 218
 219 bool LiveVariables::addRegisterDead(unsigned IncomingReg, MachineInstr *MI,
 220                                     bool AddIfNotFound) {
 221   bool Found = false;
 222   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 223     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 224     if (MO.isReg() && MO.isDef()) {
 225       unsigned Reg = MO.getReg();
 226       if (!Reg)
 227         continue;
 228       if (Reg == IncomingReg) {
 229         MO.setIsDead();
 230         Found = true;
 231         break;
 232       } else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
 233                  MRegisterInfo::isPhysicalRegister(IncomingReg) &&
 234                  RegInfo->isSuperRegister(IncomingReg, Reg) &&
 235                  MO.isDead())
 236         // There exists a super-register that's marked dead.
 237         return true;
 238     }
 239   }
 240
 241   // If not found, this means an alias of one of the operand is dead. Add a
 242   // new implicit operand.
 243   if (!Found && AddIfNotFound) {
 244     MI->addRegOperand(IncomingReg, true/*IsDef*/,true/*IsImp*/,false/*IsKill*/,
 245                       true/*IsDead*/);
 246     return true;
 247   }
 248   return Found;
 249 }
 250
 251 void LiveVariables::HandlePhysRegUse(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
 252   // There is a now a proper use, forget about the last partial use.
 253   PhysRegPartUse[Reg] = NULL;
 254
 255   // Turn previous partial def's into read/mod/write.
 256   for (unsigned i = 0, e = PhysRegPartDef[Reg].size(); i != e; ++i) {
 257     MachineInstr *Def = PhysRegPartDef[Reg][i];
 258     // First one is just a def. This means the use is reading some undef bits.
 259     if (i != 0)
 260       Def->addRegOperand(Reg, false/*IsDef*/,true/*IsImp*/,true/*IsKill*/);
 261     Def->addRegOperand(Reg, true/*IsDef*/,true/*IsImp*/);
 262   }
 263   PhysRegPartDef[Reg].clear();
 264
 265   // There was an earlier def of a super-register. Add implicit def to that MI.
 266   // A: EAX = ...
 267   // B:     = AX
 268   // Add implicit def to A.
 269   if (PhysRegInfo[Reg] && !PhysRegUsed[Reg]) {
 270     MachineInstr *Def = PhysRegInfo[Reg];
 271     if (!Def->findRegisterDefOperand(Reg))
 272       Def->addRegOperand(Reg, true/*IsDef*/,true/*IsImp*/);
 273   }
 274
 275   PhysRegInfo[Reg] = MI;
 276   PhysRegUsed[Reg] = true;
 277
 278   for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getSubRegisters(Reg);
 279        unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
 280     PhysRegInfo[SubReg] = MI;
 281     PhysRegUsed[SubReg] = true;
 282   }
 283
 284   // Remember the partial uses.
 285   for (const unsigned *SuperRegs = RegInfo->getSuperRegisters(Reg);
 286        unsigned SuperReg = *SuperRegs; ++SuperRegs)
 287     PhysRegPartUse[SuperReg] = MI;
 288 }
 289
 290 bool LiveVariables::HandlePhysRegKill(unsigned Reg, MachineInstr *RefMI,
 291                                       SmallSet<unsigned, 4> &SubKills) {
 292   for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getImmediateSubRegisters(Reg);
 293        unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
 294     MachineInstr *LastRef = PhysRegInfo[SubReg];
 295     if (LastRef != RefMI)
 296       SubKills.insert(SubReg);
 297     else if (!HandlePhysRegKill(SubReg, RefMI, SubKills))
 298       SubKills.insert(SubReg);
 299   }
 300
 301   if (*RegInfo->getImmediateSubRegisters(Reg) == 0) {
 302     // No sub-registers, just check if reg is killed by RefMI.
 303     if (PhysRegInfo[Reg] == RefMI)
 304       return true;
 305   } else if (SubKills.empty())
 306     // None of the sub-registers are killed elsewhere...
 307     return true;
 308   return false;
 309 }
 310
 311 void LiveVariables::addRegisterKills(unsigned Reg, MachineInstr *MI,
 312                                      SmallSet<unsigned, 4> &SubKills) {
 313   if (SubKills.count(Reg) == 0)
 314     addRegisterKilled(Reg, MI, true);
 315   else {
 316     for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getImmediateSubRegisters(Reg);
 317          unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
 318       addRegisterKills(SubReg, MI, SubKills);
 319   }
 320 }
 321
 322 bool LiveVariables::HandlePhysRegKill(unsigned Reg, MachineInstr *RefMI) {
 323   SmallSet<unsigned, 4> SubKills;
 324   if (HandlePhysRegKill(Reg, RefMI, SubKills)) {
 325     addRegisterKilled(Reg, RefMI);
 326     return true;
 327   } else {
 328     // Some sub-registers are killed by another MI.
 329     for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getImmediateSubRegisters(Reg);
 330          unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs)
 331       addRegisterKills(SubReg, RefMI, SubKills);
 332     return false;
 333   }
 334 }
 335
 336 void LiveVariables::HandlePhysRegDef(unsigned Reg, MachineInstr *MI) {
 337   // Does this kill a previous version of this register?
 338   if (MachineInstr *LastRef = PhysRegInfo[Reg]) {
 339     if (PhysRegUsed[Reg]) {
 340       if (!HandlePhysRegKill(Reg, LastRef)) {
 341         if (PhysRegPartUse[Reg])
 342           addRegisterKilled(Reg, PhysRegPartUse[Reg], true);
 343       }
 344     } else if (PhysRegPartUse[Reg])
 345       // Add implicit use / kill to last use of a sub-register.
 346       addRegisterKilled(Reg, PhysRegPartUse[Reg], true);
 347     else
 348       addRegisterDead(Reg, LastRef);
 349   }
 350
 351   for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getSubRegisters(Reg);
 352        unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
 353     if (MachineInstr *LastRef = PhysRegInfo[SubReg]) {
 354       if (PhysRegUsed[SubReg]) {
 355         if (!HandlePhysRegKill(SubReg, LastRef)) {
 356           if (PhysRegPartUse[SubReg])
 357             addRegisterKilled(SubReg, PhysRegPartUse[SubReg], true);
 358         }
 359         //addRegisterKilled(SubReg, LastRef);
 360       } else if (PhysRegPartUse[SubReg])
 361         // Add implicit use / kill to last use of a sub-register.
 362         addRegisterKilled(SubReg, PhysRegPartUse[SubReg], true);
 363       else
 364         addRegisterDead(SubReg, LastRef);
 365     }
 366   }
 367
 368   if (MI) {
 369     for (const unsigned *SuperRegs = RegInfo->getSuperRegisters(Reg);
 370          unsigned SuperReg = *SuperRegs; ++SuperRegs) {
 371       if (PhysRegInfo[SuperReg]) {
 372         // The larger register is previously defined. Now a smaller part is
 373         // being re-defined. Treat it as read/mod/write.
 374         // EAX =
 375         // AX  =        EAX<imp-use,kill>, EAX<imp-def>
 376         MI->addRegOperand(SuperReg, false/*IsDef*/,true/*IsImp*/,true/*IsKill*/);
 377         MI->addRegOperand(SuperReg, true/*IsDef*/,true/*IsImp*/);
 378         PhysRegInfo[SuperReg] = MI;
 379         PhysRegUsed[SuperReg] = false;
 380         PhysRegPartUse[SuperReg] = NULL;
 381       } else {
 382         // Remember this partial def.
 383         PhysRegPartDef[SuperReg].push_back(MI);
 384       }
 385     }
 386
 387     PhysRegInfo[Reg] = MI;
 388     PhysRegUsed[Reg] = false;
 389     PhysRegPartUse[Reg] = NULL;
 390     for (const unsigned *SubRegs = RegInfo->getSubRegisters(Reg);
 391          unsigned SubReg = *SubRegs; ++SubRegs) {
 392       PhysRegInfo[SubReg] = MI;
 393       PhysRegUsed[SubReg] = false;
 394       PhysRegPartUse[SubReg] = NULL;
 395     }
 396   }
 397 }
 398
 399 bool LiveVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
 400   MF = &mf;
 401   const TargetInstrInfo &TII = *MF->getTarget().getInstrInfo();
 402   RegInfo = MF->getTarget().getRegisterInfo();
 403   assert(RegInfo && "Target doesn't have register information?");
 404
 405   ReservedRegisters = RegInfo->getReservedRegs(mf);
 406
 407   unsigned NumRegs = RegInfo->getNumRegs();
 408   PhysRegInfo = new MachineInstr*[NumRegs];
 409   PhysRegUsed = new bool[NumRegs];
 410   PhysRegPartUse = new MachineInstr*[NumRegs];
 411   PhysRegPartDef = new SmallVector<MachineInstr*,4>[NumRegs];
 412   PHIVarInfo = new SmallVector<unsigned, 4>[MF->getNumBlockIDs()];
 413   std::fill(PhysRegInfo, PhysRegInfo + NumRegs, (MachineInstr*)0);
 414   std::fill(PhysRegUsed, PhysRegUsed + NumRegs, false);
 415   std::fill(PhysRegPartUse, PhysRegPartUse + NumRegs, (MachineInstr*)0);
 416
 417   /// Get some space for a respectable number of registers...
 418   VirtRegInfo.resize(64);
 419
 420   analyzePHINodes(mf);
 421
 422   // Calculate live variable information in depth first order on the CFG of the
 423   // function.  This guarantees that we will see the definition of a virtual
 424   // register before its uses due to dominance properties of SSA (except for PHI
 425   // nodes, which are treated as a special case).
 426   //
 427   MachineBasicBlock *Entry = MF->begin();
 428   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*,16> Visited;
 429   for (df_ext_iterator<MachineBasicBlock*, SmallPtrSet<MachineBasicBlock*,16> >
 430          DFI = df_ext_begin(Entry, Visited), E = df_ext_end(Entry, Visited);
 431        DFI != E; ++DFI) {
 432     MachineBasicBlock *MBB = *DFI;
 433
 434     // Mark live-in registers as live-in.
 435     for (MachineBasicBlock::const_livein_iterator II = MBB->livein_begin(),
 436            EE = MBB->livein_end(); II != EE; ++II) {
 437       assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(*II) &&
 438              "Cannot have a live-in virtual register!");
 439       HandlePhysRegDef(*II, 0);
 440     }
 441
 442     // Loop over all of the instructions, processing them.
 443     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
 444          I != E; ++I) {
 445       MachineInstr *MI = I;
 446
 447       // Process all of the operands of the instruction...
 448       unsigned NumOperandsToProcess = MI->getNumOperands();
 449
 450       // Unless it is a PHI node.  In this case, ONLY process the DEF, not any
 451       // of the uses.  They will be handled in other basic blocks.
 452       if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI)
 453         NumOperandsToProcess = 1;
 454
 455       // Process all uses...
 456       for (unsigned i = 0; i != NumOperandsToProcess; ++i) {
 457         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 458         if (MO.isRegister() && MO.isUse() && MO.getReg()) {
 459           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())){
 460             HandleVirtRegUse(getVarInfo(MO.getReg()), MBB, MI);
 461           } else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
 462                      !ReservedRegisters[MO.getReg()]) {
 463             HandlePhysRegUse(MO.getReg(), MI);
 464           }
 465         }
 466       }
 467
 468       // Process all defs...
 469       for (unsigned i = 0; i != NumOperandsToProcess; ++i) {
 470         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 471         if (MO.isRegister() && MO.isDef() && MO.getReg()) {
 472           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 473             VarInfo &VRInfo = getVarInfo(MO.getReg());
 474
 475             assert(VRInfo.DefInst == 0 && "Variable multiply defined!");
 476             VRInfo.DefInst = MI;
 477             // Defaults to dead
 478             VRInfo.Kills.push_back(MI);
 479           } else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
 480                      !ReservedRegisters[MO.getReg()]) {
 481             HandlePhysRegDef(MO.getReg(), MI);
 482           }
 483         }
 484       }
 485     }
 486
 487     // Handle any virtual assignments from PHI nodes which might be at the
 488     // bottom of this basic block.  We check all of our successor blocks to see
 489     // if they have PHI nodes, and if so, we simulate an assignment at the end
 490     // of the current block.
 491     if (!PHIVarInfo[MBB->getNumber()].empty()) {
 492       SmallVector<unsigned, 4>& VarInfoVec = PHIVarInfo[MBB->getNumber()];
 493
 494       for (SmallVector<unsigned, 4>::iterator I = VarInfoVec.begin(),
 495              E = VarInfoVec.end(); I != E; ++I) {
 496         VarInfo& VRInfo = getVarInfo(*I);
 497         assert(VRInfo.DefInst && "Register use before def (or no def)!");
 498
 499         // Only mark it alive only in the block we are representing.
 500         MarkVirtRegAliveInBlock(VRInfo, MBB);
 501       }
 502     }
 503
 504     // Finally, if the last instruction in the block is a return, make sure to mark
 505     // it as using all of the live-out values in the function.
 506     if (!MBB->empty() && TII.isReturn(MBB->back().getOpcode())) {
 507       MachineInstr *Ret = &MBB->back();
 508       for (MachineFunction::liveout_iterator I = MF->liveout_begin(),
 509              E = MF->liveout_end(); I != E; ++I) {
 510         assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(*I) &&
 511                "Cannot have a live-in virtual register!");
 512         HandlePhysRegUse(*I, Ret);
 513         // Add live-out registers as implicit uses.
 514         if (Ret->findRegisterUseOperandIdx(*I) == -1)
 515           Ret->addRegOperand(*I, false, true);
 516       }
 517     }
 518
 519     // Loop over PhysRegInfo, killing any registers that are available at the
 520     // end of the basic block.  This also resets the PhysRegInfo map.
 521     for (unsigned i = 0; i != NumRegs; ++i)
 522       if (PhysRegInfo[i])
 523         HandlePhysRegDef(i, 0);
 524
 525     // Clear some states between BB's. These are purely local information.
 526     for (unsigned i = 0; i != NumRegs; ++i)
 527       PhysRegPartDef[i].clear();
 528     std::fill(PhysRegInfo, PhysRegInfo + NumRegs, (MachineInstr*)0);
 529     std::fill(PhysRegUsed, PhysRegUsed + NumRegs, false);
 530     std::fill(PhysRegPartUse, PhysRegPartUse + NumRegs, (MachineInstr*)0);
 531   }
 532
 533   // Convert and transfer the dead / killed information we have gathered into
 534   // VirtRegInfo onto MI's.
 535   //
 536   for (unsigned i = 0, e1 = VirtRegInfo.size(); i != e1; ++i)
 537     for (unsigned j = 0, e2 = VirtRegInfo[i].Kills.size(); j != e2; ++j) {
 538       if (VirtRegInfo[i].Kills[j] == VirtRegInfo[i].DefInst)
 539         addRegisterDead(i + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 540                         VirtRegInfo[i].Kills[j]);
 541       else
 542         addRegisterKilled(i + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
 543                           VirtRegInfo[i].Kills[j]);
 544     }
 545
 546   // Check to make sure there are no unreachable blocks in the MC CFG for the
 547   // function.  If so, it is due to a bug in the instruction selector or some
 548   // other part of the code generator if this happens.
 549 #ifndef NDEBUG
 550   for(MachineFunction::iterator i = MF->begin(), e = MF->end(); i != e; ++i)
 551     assert(Visited.count(&*i) != 0 && "unreachable basic block found");
 552 #endif
 553
 554   delete[] PhysRegInfo;
 555   delete[] PhysRegUsed;
 556   delete[] PhysRegPartUse;
 557   delete[] PhysRegPartDef;
 558   delete[] PHIVarInfo;
 559
 560   return false;
 561 }
 562
 563 /// instructionChanged - When the address of an instruction changes, this
 564 /// method should be called so that live variables can update its internal
 565 /// data structures.  This removes the records for OldMI, transfering them to
 566 /// the records for NewMI.
 567 void LiveVariables::instructionChanged(MachineInstr *OldMI,
 568                                        MachineInstr *NewMI) {
 569   // If the instruction defines any virtual registers, update the VarInfo,
 570   // kill and dead information for the instruction.
 571   for (unsigned i = 0, e = OldMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 572     MachineOperand &MO = OldMI->getOperand(i);
 573     if (MO.isRegister() && MO.getReg() &&
 574         MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 575       unsigned Reg = MO.getReg();
 576       VarInfo &VI = getVarInfo(Reg);
 577       if (MO.isDef()) {
 578         if (MO.isDead()) {
 579           MO.unsetIsDead();
 580           addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 581         }
 582         // Update the defining instruction.
 583         if (VI.DefInst == OldMI)
 584           VI.DefInst = NewMI;
 585       }
 586       if (MO.isUse()) {
 587         if (MO.isKill()) {
 588           MO.unsetIsKill();
 589           addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 590         }
 591         // If this is a kill of the value, update the VI kills list.
 592         if (VI.removeKill(OldMI))
 593           VI.Kills.push_back(NewMI);   // Yes, there was a kill of it
 594       }
 595     }
 596   }
 597 }
 598
 599 /// removeVirtualRegistersKilled - Remove all killed info for the specified
 600 /// instruction.
 601 void LiveVariables::removeVirtualRegistersKilled(MachineInstr *MI) {
 602   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 603     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 604     if (MO.isReg() && MO.isKill()) {
 605       MO.unsetIsKill();
 606       unsigned Reg = MO.getReg();
 607       if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
 608         bool removed = getVarInfo(Reg).removeKill(MI);
 609         assert(removed && "kill not in register's VarInfo?");
 610       }
 611     }
 612   }
 613 }
 614
 615 /// removeVirtualRegistersDead - Remove all of the dead registers for the
 616 /// specified instruction from the live variable information.
 617 void LiveVariables::removeVirtualRegistersDead(MachineInstr *MI) {
 618   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 619     MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 620     if (MO.isReg() && MO.isDead()) {
 621       MO.unsetIsDead();
 622       unsigned Reg = MO.getReg();
 623       if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
 624         bool removed = getVarInfo(Reg).removeKill(MI);
 625         assert(removed && "kill not in register's VarInfo?");
 626       }
 627     }
 628   }
 629 }
 630
 631 /// analyzePHINodes - Gather information about the PHI nodes in here. In
 632 /// particular, we want to map the variable information of a virtual
 633 /// register which is used in a PHI node. We map that to the BB the vreg is
 634 /// coming from.
 635 ///
 636 void LiveVariables::analyzePHINodes(const MachineFunction& Fn) {
 637   for (MachineFunction::const_iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end();
 638        I != E; ++I)
 639     for (MachineBasicBlock::const_iterator BBI = I->begin(), BBE = I->end();
 640          BBI != BBE && BBI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI; ++BBI)
 641       for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2)
 642         PHIVarInfo[BBI->getOperand(i + 1).getMachineBasicBlock()->getNumber()].
 643           push_back(BBI->getOperand(i).getReg());
 644 }