Use array_pod_sort instead of std::sort.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / RegisterCoalescer.cpp
1 //===- RegisterCoalescer.cpp - Generic Register Coalescing Interface -------==//
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 generic RegisterCoalescer interface which
11 // is used as the common interface used by all clients and
12 // implementations of register coalescing.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #define DEBUG_TYPE "regalloc"
17 #include "RegisterCoalescer.h"
18 #include "LiveDebugVariables.h"
19 #include "VirtRegMap.h"
20
21 #include "llvm/Pass.h"
22 #include "llvm/Value.h"
23 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
24 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
25 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
26 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
27 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
28 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
29 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
30 #include "llvm/CodeGen/LiveRangeEdit.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
33 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
34 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
35 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
36 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
37 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
38 #include "llvm/CodeGen/RegisterClassInfo.h"
39 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
40 #include "llvm/Support/Debug.h"
41 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
42 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
43 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
44 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
45 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
46 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
47 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
48 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
49 #include <algorithm>
50 #include <cmath>
51 using namespace llvm;
52
53 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
54 STATISTIC(numCrossRCs , "Number of cross class joins performed");
55 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
56 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
57 STATISTIC(NumReMats   , "Number of instructions re-materialized");
58 STATISTIC(NumInflated , "Number of register classes inflated");
59 STATISTIC(NumLaneConflicts, "Number of dead lane conflicts tested");
60 STATISTIC(NumLaneResolves,  "Number of dead lane conflicts resolved");
61
62 static cl::opt<bool>
63 EnableJoining("join-liveintervals",
64               cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
65               cl::init(true));
66
67 // Temporary flag to test critical edge unsplitting.
68 static cl::opt<bool>
69 EnableJoinSplits("join-splitedges",
70   cl::desc("Coalesce copies on split edges (default=subtarget)"), cl::Hidden);
71
72 // Temporary flag to test global copy optimization.
73 static cl::opt<cl::boolOrDefault>
74 EnableGlobalCopies("join-globalcopies",
75   cl::desc("Coalesce copies that span blocks (default=subtarget)"),
76   cl::init(cl::BOU_UNSET), cl::Hidden);
77
78 static cl::opt<bool>
79 VerifyCoalescing("verify-coalescing",
80          cl::desc("Verify machine instrs before and after register coalescing"),
81          cl::Hidden);
82
83 namespace {
84   class RegisterCoalescer : public MachineFunctionPass,
85                             private LiveRangeEdit::Delegate {
86     MachineFunction* MF;
87     MachineRegisterInfo* MRI;
88     const TargetMachine* TM;
89     const TargetRegisterInfo* TRI;
90     const TargetInstrInfo* TII;
91     LiveIntervals *LIS;
92     LiveDebugVariables *LDV;
93     const MachineLoopInfo* Loops;
94     AliasAnalysis *AA;
95     RegisterClassInfo RegClassInfo;
96
97     /// \brief True if the coalescer should aggressively coalesce global copies
98     /// in favor of keeping local copies.
99     bool JoinGlobalCopies;
100
101     /// \brief True if the coalescer should aggressively coalesce fall-thru
102     /// blocks exclusively containing copies.
103     bool JoinSplitEdges;
104
105     /// WorkList - Copy instructions yet to be coalesced.
106     SmallVector<MachineInstr*, 8> WorkList;
107     SmallVector<MachineInstr*, 8> LocalWorkList;
108
109     /// ErasedInstrs - Set of instruction pointers that have been erased, and
110     /// that may be present in WorkList.
111     SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> ErasedInstrs;
112
113     /// Dead instructions that are about to be deleted.
114     SmallVector<MachineInstr*, 8> DeadDefs;
115
116     /// Virtual registers to be considered for register class inflation.
117     SmallVector<unsigned, 8> InflateRegs;
118
119     /// Recursively eliminate dead defs in DeadDefs.
120     void eliminateDeadDefs();
121
122     /// LiveRangeEdit callback.
123     void LRE_WillEraseInstruction(MachineInstr *MI);
124
125     /// coalesceLocals - coalesce the LocalWorkList.
126     void coalesceLocals();
127
128     /// joinAllIntervals - join compatible live intervals
129     void joinAllIntervals();
130
131     /// copyCoalesceInMBB - Coalesce copies in the specified MBB, putting
132     /// copies that cannot yet be coalesced into WorkList.
133     void copyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB);
134
135     /// copyCoalesceWorkList - Try to coalesce all copies in CurrList. Return
136     /// true if any progress was made.
137     bool copyCoalesceWorkList(MutableArrayRef<MachineInstr*> CurrList);
138
139     /// joinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
140     /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns
141     /// true if the copy was successfully coalesced away. If it is not
142     /// currently possible to coalesce this interval, but it may be possible if
143     /// other things get coalesced, then it returns true by reference in
144     /// 'Again'.
145     bool joinCopy(MachineInstr *TheCopy, bool &Again);
146
147     /// joinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
148     /// returns false.  The output "SrcInt" will not have been modified, so we
149     /// can use this information below to update aliases.
150     bool joinIntervals(CoalescerPair &CP);
151
152     /// Attempt joining two virtual registers. Return true on success.
153     bool joinVirtRegs(CoalescerPair &CP);
154
155     /// Attempt joining with a reserved physreg.
156     bool joinReservedPhysReg(CoalescerPair &CP);
157
158     /// adjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy. If
159     /// the source value number is defined by a copy from the destination reg
160     /// see if we can merge these two destination reg valno# into a single
161     /// value number, eliminating a copy.
162     bool adjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP, MachineInstr *CopyMI);
163
164     /// hasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
165     /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
166     bool hasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA, LiveInterval &IntB,
167                               VNInfo *AValNo, VNInfo *BValNo);
168
169     /// removeCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy.
170     /// If the source value number is defined by a commutable instruction and
171     /// its other operand is coalesced to the copy dest register, see if we
172     /// can transform the copy into a noop by commuting the definition.
173     bool removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,MachineInstr *CopyMI);
174
175     /// reMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a
176     /// trivial computation, replace the copy by rematerialize the definition.
177     bool reMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt, unsigned DstReg,
178                                  MachineInstr *CopyMI);
179
180     /// canJoinPhys - Return true if a physreg copy should be joined.
181     bool canJoinPhys(const CoalescerPair &CP);
182
183     /// updateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
184     /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
185     /// physical register and the existing subregister number of the def / use
186     /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
187     /// subregister.
188     void updateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg, unsigned SubIdx);
189
190     /// eliminateUndefCopy - Handle copies of undef values.
191     bool eliminateUndefCopy(MachineInstr *CopyMI, const CoalescerPair &CP);
192
193   public:
194     static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
195     RegisterCoalescer() : MachineFunctionPass(ID) {
196       initializeRegisterCoalescerPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
197     }
198
199     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
200
201     virtual void releaseMemory();
202
203     /// runOnMachineFunction - pass entry point
204     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction&);
205
206     /// print - Implement the dump method.
207     virtual void print(raw_ostream &O, const Module* = 0) const;
208   };
209 } /// end anonymous namespace
210
211 char &llvm::RegisterCoalescerID = RegisterCoalescer::ID;
212
213 INITIALIZE_PASS_BEGIN(RegisterCoalescer, "simple-register-coalescing",
214                       "Simple Register Coalescing", false, false)
215 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveIntervals)
216 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveDebugVariables)
217 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
218 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineLoopInfo)
219 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
220 INITIALIZE_PASS_END(RegisterCoalescer, "simple-register-coalescing",
221                     "Simple Register Coalescing", false, false)
222
223 char RegisterCoalescer::ID = 0;
224
225 static bool isMoveInstr(const TargetRegisterInfo &tri, const MachineInstr *MI,
226                         unsigned &Src, unsigned &Dst,
227                         unsigned &SrcSub, unsigned &DstSub) {
228   if (MI->isCopy()) {
229     Dst = MI->getOperand(0).getReg();
230     DstSub = MI->getOperand(0).getSubReg();
231     Src = MI->getOperand(1).getReg();
232     SrcSub = MI->getOperand(1).getSubReg();
233   } else if (MI->isSubregToReg()) {
234     Dst = MI->getOperand(0).getReg();
235     DstSub = tri.composeSubRegIndices(MI->getOperand(0).getSubReg(),
236                                       MI->getOperand(3).getImm());
237     Src = MI->getOperand(2).getReg();
238     SrcSub = MI->getOperand(2).getSubReg();
239   } else
240     return false;
241   return true;
242 }
243
244 // Return true if this block should be vacated by the coalescer to eliminate
245 // branches. The important cases to handle in the coalescer are critical edges
246 // split during phi elimination which contain only copies. Simple blocks that
247 // contain non-branches should also be vacated, but this can be handled by an
248 // earlier pass similar to early if-conversion.
249 static bool isSplitEdge(const MachineBasicBlock *MBB) {
250   if (MBB->pred_size() != 1 || MBB->succ_size() != 1)
251     return false;
252
253   for (MachineBasicBlock::const_iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
254        MII != E; ++MII) {
255     if (!MII->isCopyLike() && !MII->isUnconditionalBranch())
256       return false;
257   }
258   return true;
259 }
260
261 bool CoalescerPair::setRegisters(const MachineInstr *MI) {
262   SrcReg = DstReg = 0;
263   SrcIdx = DstIdx = 0;
264   NewRC = 0;
265   Flipped = CrossClass = false;
266
267   unsigned Src, Dst, SrcSub, DstSub;
268   if (!isMoveInstr(TRI, MI, Src, Dst, SrcSub, DstSub))
269     return false;
270   Partial = SrcSub || DstSub;
271
272   // If one register is a physreg, it must be Dst.
273   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Src)) {
274     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Dst))
275       return false;
276     std::swap(Src, Dst);
277     std::swap(SrcSub, DstSub);
278     Flipped = true;
279   }
280
281   const MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
282
283   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Dst)) {
284     // Eliminate DstSub on a physreg.
285     if (DstSub) {
286       Dst = TRI.getSubReg(Dst, DstSub);
287       if (!Dst) return false;
288       DstSub = 0;
289     }
290
291     // Eliminate SrcSub by picking a corresponding Dst superregister.
292     if (SrcSub) {
293       Dst = TRI.getMatchingSuperReg(Dst, SrcSub, MRI.getRegClass(Src));
294       if (!Dst) return false;
295       SrcSub = 0;
296     } else if (!MRI.getRegClass(Src)->contains(Dst)) {
297       return false;
298     }
299   } else {
300     // Both registers are virtual.
301     const TargetRegisterClass *SrcRC = MRI.getRegClass(Src);
302     const TargetRegisterClass *DstRC = MRI.getRegClass(Dst);
303
304     // Both registers have subreg indices.
305     if (SrcSub && DstSub) {
306       // Copies between different sub-registers are never coalescable.
307       if (Src == Dst && SrcSub != DstSub)
308         return false;
309
310       NewRC = TRI.getCommonSuperRegClass(SrcRC, SrcSub, DstRC, DstSub,
311                                          SrcIdx, DstIdx);
312       if (!NewRC)
313         return false;
314     } else if (DstSub) {
315       // SrcReg will be merged with a sub-register of DstReg.
316       SrcIdx = DstSub;
317       NewRC = TRI.getMatchingSuperRegClass(DstRC, SrcRC, DstSub);
318     } else if (SrcSub) {
319       // DstReg will be merged with a sub-register of SrcReg.
320       DstIdx = SrcSub;
321       NewRC = TRI.getMatchingSuperRegClass(SrcRC, DstRC, SrcSub);
322     } else {
323       // This is a straight copy without sub-registers.
324       NewRC = TRI.getCommonSubClass(DstRC, SrcRC);
325     }
326
327     // The combined constraint may be impossible to satisfy.
328     if (!NewRC)
329       return false;
330
331     // Prefer SrcReg to be a sub-register of DstReg.
332     // FIXME: Coalescer should support subregs symmetrically.
333     if (DstIdx && !SrcIdx) {
334       std::swap(Src, Dst);
335       std::swap(SrcIdx, DstIdx);
336       Flipped = !Flipped;
337     }
338
339     CrossClass = NewRC != DstRC || NewRC != SrcRC;
340   }
341   // Check our invariants
342   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Src) && "Src must be virtual");
343   assert(!(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Dst) && DstSub) &&
344          "Cannot have a physical SubIdx");
345   SrcReg = Src;
346   DstReg = Dst;
347   return true;
348 }
349
350 bool CoalescerPair::flip() {
351   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg))
352     return false;
353   std::swap(SrcReg, DstReg);
354   std::swap(SrcIdx, DstIdx);
355   Flipped = !Flipped;
356   return true;
357 }
358
359 bool CoalescerPair::isCoalescable(const MachineInstr *MI) const {
360   if (!MI)
361     return false;
362   unsigned Src, Dst, SrcSub, DstSub;
363   if (!isMoveInstr(TRI, MI, Src, Dst, SrcSub, DstSub))
364     return false;
365
366   // Find the virtual register that is SrcReg.
367   if (Dst == SrcReg) {
368     std::swap(Src, Dst);
369     std::swap(SrcSub, DstSub);
370   } else if (Src != SrcReg) {
371     return false;
372   }
373
374   // Now check that Dst matches DstReg.
375   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
376     if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Dst))
377       return false;
378     assert(!DstIdx && !SrcIdx && "Inconsistent CoalescerPair state.");
379     // DstSub could be set for a physreg from INSERT_SUBREG.
380     if (DstSub)
381       Dst = TRI.getSubReg(Dst, DstSub);
382     // Full copy of Src.
383     if (!SrcSub)
384       return DstReg == Dst;
385     // This is a partial register copy. Check that the parts match.
386     return TRI.getSubReg(DstReg, SrcSub) == Dst;
387   } else {
388     // DstReg is virtual.
389     if (DstReg != Dst)
390       return false;
391     // Registers match, do the subregisters line up?
392     return TRI.composeSubRegIndices(SrcIdx, SrcSub) ==
393            TRI.composeSubRegIndices(DstIdx, DstSub);
394   }
395 }
396
397 void RegisterCoalescer::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
398   AU.setPreservesCFG();
399   AU.addRequired<AliasAnalysis>();
400   AU.addRequired<LiveIntervals>();
401   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
402   AU.addRequired<LiveDebugVariables>();
403   AU.addPreserved<LiveDebugVariables>();
404   AU.addPreserved<SlotIndexes>();
405   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
406   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
407   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
408   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
409 }
410
411 void RegisterCoalescer::eliminateDeadDefs() {
412   SmallVector<LiveInterval*, 8> NewRegs;
413   LiveRangeEdit(0, NewRegs, *MF, *LIS, 0, this).eliminateDeadDefs(DeadDefs);
414 }
415
416 // Callback from eliminateDeadDefs().
417 void RegisterCoalescer::LRE_WillEraseInstruction(MachineInstr *MI) {
418   // MI may be in WorkList. Make sure we don't visit it.
419   ErasedInstrs.insert(MI);
420 }
421
422 /// adjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
423 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
424 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
425 /// see if we can merge these two pieces of B into a single value number,
426 /// eliminating a copy.  For example:
427 ///
428 ///  A3 = B0
429 ///    ...
430 ///  B1 = A3      <- this copy
431 ///
432 /// In this case, B0 can be extended to where the B1 copy lives, allowing the B1
433 /// value number to be replaced with B0 (which simplifies the B liveinterval).
434 ///
435 /// This returns true if an interval was modified.
436 ///
437 bool RegisterCoalescer::adjustCopiesBackFrom(const CoalescerPair &CP,
438                                              MachineInstr *CopyMI) {
439   assert(!CP.isPartial() && "This doesn't work for partial copies.");
440   assert(!CP.isPhys() && "This doesn't work for physreg copies.");
441
442   LiveInterval &IntA =
443     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getDstReg() : CP.getSrcReg());
444   LiveInterval &IntB =
445     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getSrcReg() : CP.getDstReg());
446   SlotIndex CopyIdx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI).getRegSlot();
447
448   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
449   // the example above.
450   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
451   if (BLR == IntB.end()) return false;
452   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
453
454   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
455   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we
456   // can't process it.
457   if (BValNo->def != CopyIdx) return false;
458
459   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
460   SlotIndex CopyUseIdx = CopyIdx.getRegSlot(true);
461   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyUseIdx);
462   // The live range might not exist after fun with physreg coalescing.
463   if (ALR == IntA.end()) return false;
464   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
465
466   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.
467   // Get the instruction that defines this value number.
468   MachineInstr *ACopyMI = LIS->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
469   // Don't allow any partial copies, even if isCoalescable() allows them.
470   if (!CP.isCoalescable(ACopyMI) || !ACopyMI->isFullCopy())
471     return false;
472
473   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
474   LiveInterval::iterator ValLR =
475     IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def.getPrevSlot());
476   if (ValLR == IntB.end())
477     return false;
478
479   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
480   // CopyMI.
481   MachineInstr *ValLREndInst =
482     LIS->getInstructionFromIndex(ValLR->end.getPrevSlot());
483   if (!ValLREndInst || ValLREndInst->getParent() != CopyMI->getParent())
484     return false;
485
486   // Okay, we now know that ValLR ends in the same block that the CopyMI
487   // live-range starts.  If there are no intervening live ranges between them in
488   // IntB, we can merge them.
489   if (ValLR+1 != BLR) return false;
490
491   DEBUG(dbgs() << "Extending: " << PrintReg(IntB.reg, TRI));
492
493   SlotIndex FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
494   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
495   // that defines this value #'. Update the valnum with the new defining
496   // instruction #.
497   BValNo->def = FillerStart;
498
499   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
500   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
501   // two value numbers.
502   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
503
504   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
505   if (BValNo != ValLR->valno)
506     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
507   DEBUG(dbgs() << "   result = " << IntB << '\n');
508
509   // If the source instruction was killing the source register before the
510   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
511   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
512   if (UIdx != -1) {
513     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
514   }
515
516   // Rewrite the copy. If the copy instruction was killing the destination
517   // register before the merge, find the last use and trim the live range. That
518   // will also add the isKill marker.
519   CopyMI->substituteRegister(IntA.reg, IntB.reg, 0, *TRI);
520   if (ALR->end == CopyIdx)
521     LIS->shrinkToUses(&IntA);
522
523   ++numExtends;
524   return true;
525 }
526
527 /// hasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
528 /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
529 bool RegisterCoalescer::hasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
530                                              LiveInterval &IntB,
531                                              VNInfo *AValNo,
532                                              VNInfo *BValNo) {
533   // If AValNo has PHI kills, conservatively assume that IntB defs can reach
534   // the PHI values.
535   if (LIS->hasPHIKill(IntA, AValNo))
536     return true;
537
538   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
539        AI != AE; ++AI) {
540     if (AI->valno != AValNo) continue;
541     LiveInterval::Ranges::iterator BI =
542       std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
543     if (BI != IntB.ranges.begin())
544       --BI;
545     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
546       if (BI->valno == BValNo)
547         continue;
548       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
549         return true;
550       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
551         return true;
552     }
553   }
554   return false;
555 }
556
557 /// removeCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with
558 /// IntA being the source and IntB being the dest, thus this defines a value
559 /// number in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a
560 /// commutable instruction and its other operand is coalesced to the copy dest
561 /// register, see if we can transform the copy into a noop by commuting the
562 /// definition. For example,
563 ///
564 ///  A3 = op A2 B0<kill>
565 ///    ...
566 ///  B1 = A3      <- this copy
567 ///    ...
568 ///     = op A3   <- more uses
569 ///
570 /// ==>
571 ///
572 ///  B2 = op B0 A2<kill>
573 ///    ...
574 ///  B1 = B2      <- now an identify copy
575 ///    ...
576 ///     = op B2   <- more uses
577 ///
578 /// This returns true if an interval was modified.
579 ///
580 bool RegisterCoalescer::removeCopyByCommutingDef(const CoalescerPair &CP,
581                                                  MachineInstr *CopyMI) {
582   assert (!CP.isPhys());
583
584   SlotIndex CopyIdx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI).getRegSlot();
585
586   LiveInterval &IntA =
587     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getDstReg() : CP.getSrcReg());
588   LiveInterval &IntB =
589     LIS->getInterval(CP.isFlipped() ? CP.getSrcReg() : CP.getDstReg());
590
591   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
592   // the example above.
593   VNInfo *BValNo = IntB.getVNInfoAt(CopyIdx);
594   if (!BValNo || BValNo->def != CopyIdx)
595     return false;
596
597   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
598
599   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
600   VNInfo *AValNo = IntA.getVNInfoAt(CopyIdx.getRegSlot(true));
601   assert(AValNo && "COPY source not live");
602   if (AValNo->isPHIDef() || AValNo->isUnused())
603     return false;
604   MachineInstr *DefMI = LIS->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
605   if (!DefMI)
606     return false;
607   if (!DefMI->isCommutable())
608     return false;
609   // If DefMI is a two-address instruction then commuting it will change the
610   // destination register.
611   int DefIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(IntA.reg);
612   assert(DefIdx != -1);
613   unsigned UseOpIdx;
614   if (!DefMI->isRegTiedToUseOperand(DefIdx, &UseOpIdx))
615     return false;
616   unsigned Op1, Op2, NewDstIdx;
617   if (!TII->findCommutedOpIndices(DefMI, Op1, Op2))
618     return false;
619   if (Op1 == UseOpIdx)
620     NewDstIdx = Op2;
621   else if (Op2 == UseOpIdx)
622     NewDstIdx = Op1;
623   else
624     return false;
625
626   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
627   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
628   if (NewReg != IntB.reg || !LiveRangeQuery(IntB, AValNo->def).isKill())
629     return false;
630
631   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
632   // uses which the new definition can reach.
633   if (hasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
634     return false;
635
636   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
637   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
638   for (MachineRegisterInfo::use_nodbg_iterator UI =
639          MRI->use_nodbg_begin(IntA.reg),
640        UE = MRI->use_nodbg_end(); UI != UE; ++UI) {
641     MachineInstr *UseMI = &*UI;
642     SlotIndex UseIdx = LIS->getInstructionIndex(UseMI);
643     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
644     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
645       continue;
646     // If this use is tied to a def, we can't rewrite the register.
647     if (UseMI->isRegTiedToDefOperand(UI.getOperandNo()))
648       return false;
649   }
650
651   DEBUG(dbgs() << "\tremoveCopyByCommutingDef: " << AValNo->def << '\t'
652                << *DefMI);
653
654   // At this point we have decided that it is legal to do this
655   // transformation.  Start by commuting the instruction.
656   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
657   MachineInstr *NewMI = TII->commuteInstruction(DefMI);
658   if (!NewMI)
659     return false;
660   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(IntA.reg) &&
661       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(IntB.reg) &&
662       !MRI->constrainRegClass(IntB.reg, MRI->getRegClass(IntA.reg)))
663     return false;
664   if (NewMI != DefMI) {
665     LIS->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
666     MachineBasicBlock::iterator Pos = DefMI;
667     MBB->insert(Pos, NewMI);
668     MBB->erase(DefMI);
669   }
670   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
671   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
672
673   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
674   // A = or A, B
675   // ...
676   // B = A
677   // ...
678   // C = A<kill>
679   // ...
680   //   = B
681
682   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
683   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(IntA.reg),
684          UE = MRI->use_end(); UI != UE;) {
685     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
686     MachineInstr *UseMI = &*UI;
687     ++UI;
688     if (UseMI->isDebugValue()) {
689       // FIXME These don't have an instruction index.  Not clear we have enough
690       // info to decide whether to do this replacement or not.  For now do it.
691       UseMO.setReg(NewReg);
692       continue;
693     }
694     SlotIndex UseIdx = LIS->getInstructionIndex(UseMI).getRegSlot(true);
695     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
696     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
697       continue;
698     // Kill flags are no longer accurate. They are recomputed after RA.
699     UseMO.setIsKill(false);
700     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(NewReg))
701       UseMO.substPhysReg(NewReg, *TRI);
702     else
703       UseMO.setReg(NewReg);
704     if (UseMI == CopyMI)
705       continue;
706     if (!UseMI->isCopy())
707       continue;
708     if (UseMI->getOperand(0).getReg() != IntB.reg ||
709         UseMI->getOperand(0).getSubReg())
710       continue;
711
712     // This copy will become a noop. If it's defining a new val#, merge it into
713     // BValNo.
714     SlotIndex DefIdx = UseIdx.getRegSlot();
715     VNInfo *DVNI = IntB.getVNInfoAt(DefIdx);
716     if (!DVNI)
717       continue;
718     DEBUG(dbgs() << "\t\tnoop: " << DefIdx << '\t' << *UseMI);
719     assert(DVNI->def == DefIdx);
720     BValNo = IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, DVNI);
721     ErasedInstrs.insert(UseMI);
722     LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(UseMI);
723     UseMI->eraseFromParent();
724   }
725
726   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
727   // is updated.
728   VNInfo *ValNo = BValNo;
729   ValNo->def = AValNo->def;
730   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
731        AI != AE; ++AI) {
732     if (AI->valno != AValNo) continue;
733     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, AI->end, ValNo));
734   }
735   DEBUG(dbgs() << "\t\textended: " << IntB << '\n');
736
737   IntA.removeValNo(AValNo);
738   DEBUG(dbgs() << "\t\ttrimmed:  " << IntA << '\n');
739   ++numCommutes;
740   return true;
741 }
742
743 /// reMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
744 /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
745 bool RegisterCoalescer::reMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
746                                                 unsigned DstReg,
747                                                 MachineInstr *CopyMI) {
748   SlotIndex CopyIdx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI).getRegSlot(true);
749   LiveInterval::iterator SrcLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
750   assert(SrcLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
751   VNInfo *ValNo = SrcLR->valno;
752   if (ValNo->isPHIDef() || ValNo->isUnused())
753     return false;
754   MachineInstr *DefMI = LIS->getInstructionFromIndex(ValNo->def);
755   if (!DefMI)
756     return false;
757   assert(DefMI && "Defining instruction disappeared");
758   if (!DefMI->isAsCheapAsAMove())
759     return false;
760   if (!TII->isTriviallyReMaterializable(DefMI, AA))
761     return false;
762   bool SawStore = false;
763   if (!DefMI->isSafeToMove(TII, AA, SawStore))
764     return false;
765   const MCInstrDesc &MCID = DefMI->getDesc();
766   if (MCID.getNumDefs() != 1)
767     return false;
768   if (!DefMI->isImplicitDef()) {
769     // Make sure the copy destination register class fits the instruction
770     // definition register class. The mismatch can happen as a result of earlier
771     // extract_subreg, insert_subreg, subreg_to_reg coalescing.
772     const TargetRegisterClass *RC = TII->getRegClass(MCID, 0, TRI, *MF);
773     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg)) {
774       if (MRI->getRegClass(DstReg) != RC)
775         return false;
776     } else if (!RC->contains(DstReg))
777       return false;
778   }
779
780   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
781   MachineBasicBlock::iterator MII =
782     llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(CopyMI));
783   TII->reMaterialize(*MBB, MII, DstReg, 0, DefMI, *TRI);
784   MachineInstr *NewMI = prior(MII);
785
786   // NewMI may have dead implicit defs (E.g. EFLAGS for MOV<bits>r0 on X86).
787   // We need to remember these so we can add intervals once we insert
788   // NewMI into SlotIndexes.
789   SmallVector<unsigned, 4> NewMIImplDefs;
790   for (unsigned i = NewMI->getDesc().getNumOperands(),
791          e = NewMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
792     MachineOperand &MO = NewMI->getOperand(i);
793     if (MO.isReg()) {
794       assert(MO.isDef() && MO.isImplicit() && MO.isDead() &&
795              TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()));
796       NewMIImplDefs.push_back(MO.getReg());
797     }
798   }
799
800   // CopyMI may have implicit operands, transfer them over to the newly
801   // rematerialized instruction. And update implicit def interval valnos.
802   for (unsigned i = CopyMI->getDesc().getNumOperands(),
803          e = CopyMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
804     MachineOperand &MO = CopyMI->getOperand(i);
805     if (MO.isReg()) {
806       assert(MO.isImplicit() && "No explicit operands after implict operands.");
807       // Discard VReg implicit defs.
808       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
809         NewMI->addOperand(MO);
810       }
811     }
812   }
813
814   LIS->ReplaceMachineInstrInMaps(CopyMI, NewMI);
815
816   SlotIndex NewMIIdx = LIS->getInstructionIndex(NewMI);
817   for (unsigned i = 0, e = NewMIImplDefs.size(); i != e; ++i) {
818     unsigned Reg = NewMIImplDefs[i];
819     for (MCRegUnitIterator Units(Reg, TRI); Units.isValid(); ++Units)
820       if (LiveInterval *LI = LIS->getCachedRegUnit(*Units))
821         LI->createDeadDef(NewMIIdx.getRegSlot(), LIS->getVNInfoAllocator());
822   }
823
824   CopyMI->eraseFromParent();
825   ErasedInstrs.insert(CopyMI);
826   DEBUG(dbgs() << "Remat: " << *NewMI);
827   ++NumReMats;
828
829   // The source interval can become smaller because we removed a use.
830   LIS->shrinkToUses(&SrcInt, &DeadDefs);
831   if (!DeadDefs.empty())
832     eliminateDeadDefs();
833
834   return true;
835 }
836
837 /// eliminateUndefCopy - ProcessImpicitDefs may leave some copies of <undef>
838 /// values, it only removes local variables. When we have a copy like:
839 ///
840 ///   %vreg1 = COPY %vreg2<undef>
841 ///
842 /// We delete the copy and remove the corresponding value number from %vreg1.
843 /// Any uses of that value number are marked as <undef>.
844 bool RegisterCoalescer::eliminateUndefCopy(MachineInstr *CopyMI,
845                                            const CoalescerPair &CP) {
846   SlotIndex Idx = LIS->getInstructionIndex(CopyMI);
847   LiveInterval *SrcInt = &LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
848   if (SrcInt->liveAt(Idx))
849     return false;
850   LiveInterval *DstInt = &LIS->getInterval(CP.getDstReg());
851   if (DstInt->liveAt(Idx))
852     return false;
853
854   // No intervals are live-in to CopyMI - it is undef.
855   if (CP.isFlipped())
856     DstInt = SrcInt;
857   SrcInt = 0;
858
859   VNInfo *DeadVNI = DstInt->getVNInfoAt(Idx.getRegSlot());
860   assert(DeadVNI && "No value defined in DstInt");
861   DstInt->removeValNo(DeadVNI);
862
863   // Find new undef uses.
864   for (MachineRegisterInfo::reg_nodbg_iterator
865          I = MRI->reg_nodbg_begin(DstInt->reg), E = MRI->reg_nodbg_end();
866        I != E; ++I) {
867     MachineOperand &MO = I.getOperand();
868     if (MO.isDef() || MO.isUndef())
869       continue;
870     MachineInstr *MI = MO.getParent();
871     SlotIndex Idx = LIS->getInstructionIndex(MI);
872     if (DstInt->liveAt(Idx))
873       continue;
874     MO.setIsUndef(true);
875     DEBUG(dbgs() << "\tnew undef: " << Idx << '\t' << *MI);
876   }
877   return true;
878 }
879
880 /// updateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
881 /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
882 /// physical register and the existing subregister number of the def / use
883 /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
884 /// subregister.
885 void RegisterCoalescer::updateRegDefsUses(unsigned SrcReg,
886                                           unsigned DstReg,
887                                           unsigned SubIdx) {
888   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
889   LiveInterval *DstInt = DstIsPhys ? 0 : &LIS->getInterval(DstReg);
890
891   // Update LiveDebugVariables.
892   LDV->renameRegister(SrcReg, DstReg, SubIdx);
893
894   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = MRI->reg_begin(SrcReg);
895        MachineInstr *UseMI = I.skipInstruction();) {
896     SmallVector<unsigned,8> Ops;
897     bool Reads, Writes;
898     tie(Reads, Writes) = UseMI->readsWritesVirtualRegister(SrcReg, &Ops);
899
900     // If SrcReg wasn't read, it may still be the case that DstReg is live-in
901     // because SrcReg is a sub-register.
902     if (DstInt && !Reads && SubIdx)
903       Reads = DstInt->liveAt(LIS->getInstructionIndex(UseMI));
904
905     // Replace SrcReg with DstReg in all UseMI operands.
906     for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
907       MachineOperand &MO = UseMI->getOperand(Ops[i]);
908
909       // Adjust <undef> flags in case of sub-register joins. We don't want to
910       // turn a full def into a read-modify-write sub-register def and vice
911       // versa.
912       if (SubIdx && MO.isDef())
913         MO.setIsUndef(!Reads);
914
915       if (DstIsPhys)
916         MO.substPhysReg(DstReg, *TRI);
917       else
918         MO.substVirtReg(DstReg, SubIdx, *TRI);
919     }
920
921     DEBUG({
922         dbgs() << "\t\tupdated: ";
923         if (!UseMI->isDebugValue())
924           dbgs() << LIS->getInstructionIndex(UseMI) << "\t";
925         dbgs() << *UseMI;
926       });
927   }
928 }
929
930 /// canJoinPhys - Return true if a copy involving a physreg should be joined.
931 bool RegisterCoalescer::canJoinPhys(const CoalescerPair &CP) {
932   /// Always join simple intervals that are defined by a single copy from a
933   /// reserved register. This doesn't increase register pressure, so it is
934   /// always beneficial.
935   if (!MRI->isReserved(CP.getDstReg())) {
936     DEBUG(dbgs() << "\tCan only merge into reserved registers.\n");
937     return false;
938   }
939
940   LiveInterval &JoinVInt = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
941   if (CP.isFlipped() && JoinVInt.containsOneValue())
942     return true;
943
944   DEBUG(dbgs() << "\tCannot join defs into reserved register.\n");
945   return false;
946 }
947
948 /// joinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
949 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
950 /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
951 /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
952 /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
953 bool RegisterCoalescer::joinCopy(MachineInstr *CopyMI, bool &Again) {
954
955   Again = false;
956   DEBUG(dbgs() << LIS->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI);
957
958   CoalescerPair CP(*TRI);
959   if (!CP.setRegisters(CopyMI)) {
960     DEBUG(dbgs() << "\tNot coalescable.\n");
961     return false;
962   }
963
964   // Dead code elimination. This really should be handled by MachineDCE, but
965   // sometimes dead copies slip through, and we can't generate invalid live
966   // ranges.
967   if (!CP.isPhys() && CopyMI->allDefsAreDead()) {
968     DEBUG(dbgs() << "\tCopy is dead.\n");
969     DeadDefs.push_back(CopyMI);
970     eliminateDeadDefs();
971     return true;
972   }
973
974   // Eliminate undefs.
975   if (!CP.isPhys() && eliminateUndefCopy(CopyMI, CP)) {
976     DEBUG(dbgs() << "\tEliminated copy of <undef> value.\n");
977     LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
978     CopyMI->eraseFromParent();
979     return false;  // Not coalescable.
980   }
981
982   // Coalesced copies are normally removed immediately, but transformations
983   // like removeCopyByCommutingDef() can inadvertently create identity copies.
984   // When that happens, just join the values and remove the copy.
985   if (CP.getSrcReg() == CP.getDstReg()) {
986     LiveInterval &LI = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
987     DEBUG(dbgs() << "\tCopy already coalesced: " << LI << '\n');
988     LiveRangeQuery LRQ(LI, LIS->getInstructionIndex(CopyMI));
989     if (VNInfo *DefVNI = LRQ.valueDefined()) {
990       VNInfo *ReadVNI = LRQ.valueIn();
991       assert(ReadVNI && "No value before copy and no <undef> flag.");
992       assert(ReadVNI != DefVNI && "Cannot read and define the same value.");
993       LI.MergeValueNumberInto(DefVNI, ReadVNI);
994       DEBUG(dbgs() << "\tMerged values:          " << LI << '\n');
995     }
996     LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
997     CopyMI->eraseFromParent();
998     return true;
999   }
1000
1001   // Enforce policies.
1002   if (CP.isPhys()) {
1003     DEBUG(dbgs() << "\tConsidering merging " << PrintReg(CP.getSrcReg(), TRI)
1004                  << " with " << PrintReg(CP.getDstReg(), TRI, CP.getSrcIdx())
1005                  << '\n');
1006     if (!canJoinPhys(CP)) {
1007       // Before giving up coalescing, if definition of source is defined by
1008       // trivial computation, try rematerializing it.
1009       if (!CP.isFlipped() &&
1010           reMaterializeTrivialDef(LIS->getInterval(CP.getSrcReg()),
1011                                   CP.getDstReg(), CopyMI))
1012         return true;
1013       return false;
1014     }
1015   } else {
1016     DEBUG({
1017       dbgs() << "\tConsidering merging to " << CP.getNewRC()->getName()
1018              << " with ";
1019       if (CP.getDstIdx() && CP.getSrcIdx())
1020         dbgs() << PrintReg(CP.getDstReg()) << " in "
1021                << TRI->getSubRegIndexName(CP.getDstIdx()) << " and "
1022                << PrintReg(CP.getSrcReg()) << " in "
1023                << TRI->getSubRegIndexName(CP.getSrcIdx()) << '\n';
1024       else
1025         dbgs() << PrintReg(CP.getSrcReg(), TRI) << " in "
1026                << PrintReg(CP.getDstReg(), TRI, CP.getSrcIdx()) << '\n';
1027     });
1028
1029     // When possible, let DstReg be the larger interval.
1030     if (!CP.isPartial() && LIS->getInterval(CP.getSrcReg()).ranges.size() >
1031                            LIS->getInterval(CP.getDstReg()).ranges.size())
1032       CP.flip();
1033   }
1034
1035   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
1036   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
1037   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
1038   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
1039   if (!joinIntervals(CP)) {
1040     // Coalescing failed.
1041
1042     // If definition of source is defined by trivial computation, try
1043     // rematerializing it.
1044     if (!CP.isFlipped() &&
1045         reMaterializeTrivialDef(LIS->getInterval(CP.getSrcReg()),
1046                                 CP.getDstReg(), CopyMI))
1047       return true;
1048
1049     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
1050     if (!CP.isPartial() && !CP.isPhys()) {
1051       if (adjustCopiesBackFrom(CP, CopyMI) ||
1052           removeCopyByCommutingDef(CP, CopyMI)) {
1053         LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
1054         CopyMI->eraseFromParent();
1055         DEBUG(dbgs() << "\tTrivial!\n");
1056         return true;
1057       }
1058     }
1059
1060     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
1061     DEBUG(dbgs() << "\tInterference!\n");
1062     Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1063     return false;
1064   }
1065
1066   // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
1067   // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
1068   if (CP.isCrossClass()) {
1069     ++numCrossRCs;
1070     MRI->setRegClass(CP.getDstReg(), CP.getNewRC());
1071   }
1072
1073   // Removing sub-register copies can ease the register class constraints.
1074   // Make sure we attempt to inflate the register class of DstReg.
1075   if (!CP.isPhys() && RegClassInfo.isProperSubClass(CP.getNewRC()))
1076     InflateRegs.push_back(CP.getDstReg());
1077
1078   // CopyMI has been erased by joinIntervals at this point. Remove it from
1079   // ErasedInstrs since copyCoalesceWorkList() won't add a successful join back
1080   // to the work list. This keeps ErasedInstrs from growing needlessly.
1081   ErasedInstrs.erase(CopyMI);
1082
1083   // Rewrite all SrcReg operands to DstReg.
1084   // Also update DstReg operands to include DstIdx if it is set.
1085   if (CP.getDstIdx())
1086     updateRegDefsUses(CP.getDstReg(), CP.getDstReg(), CP.getDstIdx());
1087   updateRegDefsUses(CP.getSrcReg(), CP.getDstReg(), CP.getSrcIdx());
1088
1089   // SrcReg is guaranteed to be the register whose live interval that is
1090   // being merged.
1091   LIS->removeInterval(CP.getSrcReg());
1092
1093   // Update regalloc hint.
1094   TRI->UpdateRegAllocHint(CP.getSrcReg(), CP.getDstReg(), *MF);
1095
1096   DEBUG({
1097     dbgs() << "\tJoined. Result = " << PrintReg(CP.getDstReg(), TRI);
1098     if (!CP.isPhys())
1099       dbgs() << LIS->getInterval(CP.getDstReg());
1100      dbgs() << '\n';
1101   });
1102
1103   ++numJoins;
1104   return true;
1105 }
1106
1107 /// Attempt joining with a reserved physreg.
1108 bool RegisterCoalescer::joinReservedPhysReg(CoalescerPair &CP) {
1109   assert(CP.isPhys() && "Must be a physreg copy");
1110   assert(MRI->isReserved(CP.getDstReg()) && "Not a reserved register");
1111   LiveInterval &RHS = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
1112   DEBUG(dbgs() << "\t\tRHS = " << PrintReg(CP.getSrcReg()) << ' ' << RHS
1113                << '\n');
1114
1115   assert(CP.isFlipped() && RHS.containsOneValue() &&
1116          "Invalid join with reserved register");
1117
1118   // Optimization for reserved registers like ESP. We can only merge with a
1119   // reserved physreg if RHS has a single value that is a copy of CP.DstReg().
1120   // The live range of the reserved register will look like a set of dead defs
1121   // - we don't properly track the live range of reserved registers.
1122
1123   // Deny any overlapping intervals.  This depends on all the reserved
1124   // register live ranges to look like dead defs.
1125   for (MCRegUnitIterator UI(CP.getDstReg(), TRI); UI.isValid(); ++UI)
1126     if (RHS.overlaps(LIS->getRegUnit(*UI))) {
1127       DEBUG(dbgs() << "\t\tInterference: " << PrintRegUnit(*UI, TRI) << '\n');
1128       return false;
1129     }
1130
1131   // Skip any value computations, we are not adding new values to the
1132   // reserved register.  Also skip merging the live ranges, the reserved
1133   // register live range doesn't need to be accurate as long as all the
1134   // defs are there.
1135
1136   // Delete the identity copy.
1137   MachineInstr *CopyMI = MRI->getVRegDef(RHS.reg);
1138   LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
1139   CopyMI->eraseFromParent();
1140
1141   // We don't track kills for reserved registers.
1142   MRI->clearKillFlags(CP.getSrcReg());
1143
1144   return true;
1145 }
1146
1147 //===----------------------------------------------------------------------===//
1148 //                 Interference checking and interval joining
1149 //===----------------------------------------------------------------------===//
1150 //
1151 // In the easiest case, the two live ranges being joined are disjoint, and
1152 // there is no interference to consider. It is quite common, though, to have
1153 // overlapping live ranges, and we need to check if the interference can be
1154 // resolved.
1155 //
1156 // The live range of a single SSA value forms a sub-tree of the dominator tree.
1157 // This means that two SSA values overlap if and only if the def of one value
1158 // is contained in the live range of the other value. As a special case, the
1159 // overlapping values can be defined at the same index.
1160 //
1161 // The interference from an overlapping def can be resolved in these cases:
1162 //
1163 // 1. Coalescable copies. The value is defined by a copy that would become an
1164 //    identity copy after joining SrcReg and DstReg. The copy instruction will
1165 //    be removed, and the value will be merged with the source value.
1166 //
1167 //    There can be several copies back and forth, causing many values to be
1168 //    merged into one. We compute a list of ultimate values in the joined live
1169 //    range as well as a mappings from the old value numbers.
1170 //
1171 // 2. IMPLICIT_DEF. This instruction is only inserted to ensure all PHI
1172 //    predecessors have a live out value. It doesn't cause real interference,
1173 //    and can be merged into the value it overlaps. Like a coalescable copy, it
1174 //    can be erased after joining.
1175 //
1176 // 3. Copy of external value. The overlapping def may be a copy of a value that
1177 //    is already in the other register. This is like a coalescable copy, but
1178 //    the live range of the source register must be trimmed after erasing the
1179 //    copy instruction:
1180 //
1181 //      %src = COPY %ext
1182 //      %dst = COPY %ext  <-- Remove this COPY, trim the live range of %ext.
1183 //
1184 // 4. Clobbering undefined lanes. Vector registers are sometimes built by
1185 //    defining one lane at a time:
1186 //
1187 //      %dst:ssub0<def,read-undef> = FOO
1188 //      %src = BAR
1189 //      %dst:ssub1<def> = COPY %src
1190 //
1191 //    The live range of %src overlaps the %dst value defined by FOO, but
1192 //    merging %src into %dst:ssub1 is only going to clobber the ssub1 lane
1193 //    which was undef anyway.
1194 //
1195 //    The value mapping is more complicated in this case. The final live range
1196 //    will have different value numbers for both FOO and BAR, but there is no
1197 //    simple mapping from old to new values. It may even be necessary to add
1198 //    new PHI values.
1199 //
1200 // 5. Clobbering dead lanes. A def may clobber a lane of a vector register that
1201 //    is live, but never read. This can happen because we don't compute
1202 //    individual live ranges per lane.
1203 //
1204 //      %dst<def> = FOO
1205 //      %src = BAR
1206 //      %dst:ssub1<def> = COPY %src
1207 //
1208 //    This kind of interference is only resolved locally. If the clobbered
1209 //    lane value escapes the block, the join is aborted.
1210
1211 namespace {
1212 /// Track information about values in a single virtual register about to be
1213 /// joined. Objects of this class are always created in pairs - one for each
1214 /// side of the CoalescerPair.
1215 class JoinVals {
1216   LiveInterval &LI;
1217
1218   // Location of this register in the final joined register.
1219   // Either CP.DstIdx or CP.SrcIdx.
1220   unsigned SubIdx;
1221
1222   // Values that will be present in the final live range.
1223   SmallVectorImpl<VNInfo*> &NewVNInfo;
1224
1225   const CoalescerPair &CP;
1226   LiveIntervals *LIS;
1227   SlotIndexes *Indexes;
1228   const TargetRegisterInfo *TRI;
1229
1230   // Value number assignments. Maps value numbers in LI to entries in NewVNInfo.
1231   // This is suitable for passing to LiveInterval::join().
1232   SmallVector<int, 8> Assignments;
1233
1234   // Conflict resolution for overlapping values.
1235   enum ConflictResolution {
1236     // No overlap, simply keep this value.
1237     CR_Keep,
1238
1239     // Merge this value into OtherVNI and erase the defining instruction.
1240     // Used for IMPLICIT_DEF, coalescable copies, and copies from external
1241     // values.
1242     CR_Erase,
1243
1244     // Merge this value into OtherVNI but keep the defining instruction.
1245     // This is for the special case where OtherVNI is defined by the same
1246     // instruction.
1247     CR_Merge,
1248
1249     // Keep this value, and have it replace OtherVNI where possible. This
1250     // complicates value mapping since OtherVNI maps to two different values
1251     // before and after this def.
1252     // Used when clobbering undefined or dead lanes.
1253     CR_Replace,
1254
1255     // Unresolved conflict. Visit later when all values have been mapped.
1256     CR_Unresolved,
1257
1258     // Unresolvable conflict. Abort the join.
1259     CR_Impossible
1260   };
1261
1262   // Per-value info for LI. The lane bit masks are all relative to the final
1263   // joined register, so they can be compared directly between SrcReg and
1264   // DstReg.
1265   struct Val {
1266     ConflictResolution Resolution;
1267
1268     // Lanes written by this def, 0 for unanalyzed values.
1269     unsigned WriteLanes;
1270
1271     // Lanes with defined values in this register. Other lanes are undef and
1272     // safe to clobber.
1273     unsigned ValidLanes;
1274
1275     // Value in LI being redefined by this def.
1276     VNInfo *RedefVNI;
1277
1278     // Value in the other live range that overlaps this def, if any.
1279     VNInfo *OtherVNI;
1280
1281     // Is this value an IMPLICIT_DEF?
1282     bool IsImplicitDef;
1283
1284     // True when the live range of this value will be pruned because of an
1285     // overlapping CR_Replace value in the other live range.
1286     bool Pruned;
1287
1288     // True once Pruned above has been computed.
1289     bool PrunedComputed;
1290
1291     Val() : Resolution(CR_Keep), WriteLanes(0), ValidLanes(0),
1292             RedefVNI(0), OtherVNI(0), IsImplicitDef(false), Pruned(false),
1293             PrunedComputed(false) {}
1294
1295     bool isAnalyzed() const { return WriteLanes != 0; }
1296   };
1297
1298   // One entry per value number in LI.
1299   SmallVector<Val, 8> Vals;
1300
1301   unsigned computeWriteLanes(const MachineInstr *DefMI, bool &Redef);
1302   VNInfo *stripCopies(VNInfo *VNI);
1303   ConflictResolution analyzeValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other);
1304   void computeAssignment(unsigned ValNo, JoinVals &Other);
1305   bool taintExtent(unsigned, unsigned, JoinVals&,
1306                    SmallVectorImpl<std::pair<SlotIndex, unsigned> >&);
1307   bool usesLanes(MachineInstr *MI, unsigned, unsigned, unsigned);
1308   bool isPrunedValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other);
1309
1310 public:
1311   JoinVals(LiveInterval &li, unsigned subIdx,
1312            SmallVectorImpl<VNInfo*> &newVNInfo,
1313            const CoalescerPair &cp,
1314            LiveIntervals *lis,
1315            const TargetRegisterInfo *tri)
1316     : LI(li), SubIdx(subIdx), NewVNInfo(newVNInfo), CP(cp), LIS(lis),
1317       Indexes(LIS->getSlotIndexes()), TRI(tri),
1318       Assignments(LI.getNumValNums(), -1), Vals(LI.getNumValNums())
1319   {}
1320
1321   /// Analyze defs in LI and compute a value mapping in NewVNInfo.
1322   /// Returns false if any conflicts were impossible to resolve.
1323   bool mapValues(JoinVals &Other);
1324
1325   /// Try to resolve conflicts that require all values to be mapped.
1326   /// Returns false if any conflicts were impossible to resolve.
1327   bool resolveConflicts(JoinVals &Other);
1328
1329   /// Prune the live range of values in Other.LI where they would conflict with
1330   /// CR_Replace values in LI. Collect end points for restoring the live range
1331   /// after joining.
1332   void pruneValues(JoinVals &Other, SmallVectorImpl<SlotIndex> &EndPoints);
1333
1334   /// Erase any machine instructions that have been coalesced away.
1335   /// Add erased instructions to ErasedInstrs.
1336   /// Add foreign virtual registers to ShrinkRegs if their live range ended at
1337   /// the erased instrs.
1338   void eraseInstrs(SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> &ErasedInstrs,
1339                    SmallVectorImpl<unsigned> &ShrinkRegs);
1340
1341   /// Get the value assignments suitable for passing to LiveInterval::join.
1342   const int *getAssignments() const { return Assignments.data(); }
1343 };
1344 } // end anonymous namespace
1345
1346 /// Compute the bitmask of lanes actually written by DefMI.
1347 /// Set Redef if there are any partial register definitions that depend on the
1348 /// previous value of the register.
1349 unsigned JoinVals::computeWriteLanes(const MachineInstr *DefMI, bool &Redef) {
1350   unsigned L = 0;
1351   for (ConstMIOperands MO(DefMI); MO.isValid(); ++MO) {
1352     if (!MO->isReg() || MO->getReg() != LI.reg || !MO->isDef())
1353       continue;
1354     L |= TRI->getSubRegIndexLaneMask(
1355            TRI->composeSubRegIndices(SubIdx, MO->getSubReg()));
1356     if (MO->readsReg())
1357       Redef = true;
1358   }
1359   return L;
1360 }
1361
1362 /// Find the ultimate value that VNI was copied from.
1363 VNInfo *JoinVals::stripCopies(VNInfo *VNI) {
1364   while (!VNI->isPHIDef()) {
1365     MachineInstr *MI = Indexes->getInstructionFromIndex(VNI->def);
1366     assert(MI && "No defining instruction");
1367     if (!MI->isFullCopy())
1368       break;
1369     unsigned Reg = MI->getOperand(1).getReg();
1370     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1371       break;
1372     LiveRangeQuery LRQ(LIS->getInterval(Reg), VNI->def);
1373     if (!LRQ.valueIn())
1374       break;
1375     VNI = LRQ.valueIn();
1376   }
1377   return VNI;
1378 }
1379
1380 /// Analyze ValNo in this live range, and set all fields of Vals[ValNo].
1381 /// Return a conflict resolution when possible, but leave the hard cases as
1382 /// CR_Unresolved.
1383 /// Recursively calls computeAssignment() on this and Other, guaranteeing that
1384 /// both OtherVNI and RedefVNI have been analyzed and mapped before returning.
1385 /// The recursion always goes upwards in the dominator tree, making loops
1386 /// impossible.
1387 JoinVals::ConflictResolution
1388 JoinVals::analyzeValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other) {
1389   Val &V = Vals[ValNo];
1390   assert(!V.isAnalyzed() && "Value has already been analyzed!");
1391   VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(ValNo);
1392   if (VNI->isUnused()) {
1393     V.WriteLanes = ~0u;
1394     return CR_Keep;
1395   }
1396
1397   // Get the instruction defining this value, compute the lanes written.
1398   const MachineInstr *DefMI = 0;
1399   if (VNI->isPHIDef()) {
1400     // Conservatively assume that all lanes in a PHI are valid.
1401     V.ValidLanes = V.WriteLanes = TRI->getSubRegIndexLaneMask(SubIdx);
1402   } else {
1403     DefMI = Indexes->getInstructionFromIndex(VNI->def);
1404     bool Redef = false;
1405     V.ValidLanes = V.WriteLanes = computeWriteLanes(DefMI, Redef);
1406
1407     // If this is a read-modify-write instruction, there may be more valid
1408     // lanes than the ones written by this instruction.
1409     // This only covers partial redef operands. DefMI may have normal use
1410     // operands reading the register. They don't contribute valid lanes.
1411     //
1412     // This adds ssub1 to the set of valid lanes in %src:
1413     //
1414     //   %src:ssub1<def> = FOO
1415     //
1416     // This leaves only ssub1 valid, making any other lanes undef:
1417     //
1418     //   %src:ssub1<def,read-undef> = FOO %src:ssub2
1419     //
1420     // The <read-undef> flag on the def operand means that old lane values are
1421     // not important.
1422     if (Redef) {
1423       V.RedefVNI = LiveRangeQuery(LI, VNI->def).valueIn();
1424       assert(V.RedefVNI && "Instruction is reading nonexistent value");
1425       computeAssignment(V.RedefVNI->id, Other);
1426       V.ValidLanes |= Vals[V.RedefVNI->id].ValidLanes;
1427     }
1428
1429     // An IMPLICIT_DEF writes undef values.
1430     if (DefMI->isImplicitDef()) {
1431       V.IsImplicitDef = true;
1432       V.ValidLanes &= ~V.WriteLanes;
1433     }
1434   }
1435
1436   // Find the value in Other that overlaps VNI->def, if any.
1437   LiveRangeQuery OtherLRQ(Other.LI, VNI->def);
1438
1439   // It is possible that both values are defined by the same instruction, or
1440   // the values are PHIs defined in the same block. When that happens, the two
1441   // values should be merged into one, but not into any preceding value.
1442   // The first value defined or visited gets CR_Keep, the other gets CR_Merge.
1443   if (VNInfo *OtherVNI = OtherLRQ.valueDefined()) {
1444     assert(SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, OtherVNI->def) && "Broken LRQ");
1445
1446     // One value stays, the other is merged. Keep the earlier one, or the first
1447     // one we see.
1448     if (OtherVNI->def < VNI->def)
1449       Other.computeAssignment(OtherVNI->id, *this);
1450     else if (VNI->def < OtherVNI->def && OtherLRQ.valueIn()) {
1451       // This is an early-clobber def overlapping a live-in value in the other
1452       // register. Not mergeable.
1453       V.OtherVNI = OtherLRQ.valueIn();
1454       return CR_Impossible;
1455     }
1456     V.OtherVNI = OtherVNI;
1457     Val &OtherV = Other.Vals[OtherVNI->id];
1458     // Keep this value, check for conflicts when analyzing OtherVNI.
1459     if (!OtherV.isAnalyzed())
1460       return CR_Keep;
1461     // Both sides have been analyzed now.
1462     // Allow overlapping PHI values. Any real interference would show up in a
1463     // predecessor, the PHI itself can't introduce any conflicts.
1464     if (VNI->isPHIDef())
1465       return CR_Merge;
1466     if (V.ValidLanes & OtherV.ValidLanes)
1467       // Overlapping lanes can't be resolved.
1468       return CR_Impossible;
1469     else
1470       return CR_Merge;
1471   }
1472
1473   // No simultaneous def. Is Other live at the def?
1474   V.OtherVNI = OtherLRQ.valueIn();
1475   if (!V.OtherVNI)
1476     // No overlap, no conflict.
1477     return CR_Keep;
1478
1479   assert(!SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, V.OtherVNI->def) && "Broken LRQ");
1480
1481   // We have overlapping values, or possibly a kill of Other.
1482   // Recursively compute assignments up the dominator tree.
1483   Other.computeAssignment(V.OtherVNI->id, *this);
1484   const Val &OtherV = Other.Vals[V.OtherVNI->id];
1485
1486   // Allow overlapping PHI values. Any real interference would show up in a
1487   // predecessor, the PHI itself can't introduce any conflicts.
1488   if (VNI->isPHIDef())
1489     return CR_Replace;
1490
1491   // Check for simple erasable conflicts.
1492   if (DefMI->isImplicitDef())
1493     return CR_Erase;
1494
1495   // Include the non-conflict where DefMI is a coalescable copy that kills
1496   // OtherVNI. We still want the copy erased and value numbers merged.
1497   if (CP.isCoalescable(DefMI)) {
1498     // Some of the lanes copied from OtherVNI may be undef, making them undef
1499     // here too.
1500     V.ValidLanes &= ~V.WriteLanes | OtherV.ValidLanes;
1501     return CR_Erase;
1502   }
1503
1504   // This may not be a real conflict if DefMI simply kills Other and defines
1505   // VNI.
1506   if (OtherLRQ.isKill() && OtherLRQ.endPoint() <= VNI->def)
1507     return CR_Keep;
1508
1509   // Handle the case where VNI and OtherVNI can be proven to be identical:
1510   //
1511   //   %other = COPY %ext
1512   //   %this  = COPY %ext <-- Erase this copy
1513   //
1514   if (DefMI->isFullCopy() && !CP.isPartial() &&
1515       stripCopies(VNI) == stripCopies(V.OtherVNI))
1516     return CR_Erase;
1517
1518   // If the lanes written by this instruction were all undef in OtherVNI, it is
1519   // still safe to join the live ranges. This can't be done with a simple value
1520   // mapping, though - OtherVNI will map to multiple values:
1521   //
1522   //   1 %dst:ssub0 = FOO                <-- OtherVNI
1523   //   2 %src = BAR                      <-- VNI
1524   //   3 %dst:ssub1 = COPY %src<kill>    <-- Eliminate this copy.
1525   //   4 BAZ %dst<kill>
1526   //   5 QUUX %src<kill>
1527   //
1528   // Here OtherVNI will map to itself in [1;2), but to VNI in [2;5). CR_Replace
1529   // handles this complex value mapping.
1530   if ((V.WriteLanes & OtherV.ValidLanes) == 0)
1531     return CR_Replace;
1532
1533   // If the other live range is killed by DefMI and the live ranges are still
1534   // overlapping, it must be because we're looking at an early clobber def:
1535   //
1536   //   %dst<def,early-clobber> = ASM %src<kill>
1537   //
1538   // In this case, it is illegal to merge the two live ranges since the early
1539   // clobber def would clobber %src before it was read.
1540   if (OtherLRQ.isKill()) {
1541     // This case where the def doesn't overlap the kill is handled above.
1542     assert(VNI->def.isEarlyClobber() &&
1543            "Only early clobber defs can overlap a kill");
1544     return CR_Impossible;
1545   }
1546
1547   // VNI is clobbering live lanes in OtherVNI, but there is still the
1548   // possibility that no instructions actually read the clobbered lanes.
1549   // If we're clobbering all the lanes in OtherVNI, at least one must be read.
1550   // Otherwise Other.LI wouldn't be live here.
1551   if ((TRI->getSubRegIndexLaneMask(Other.SubIdx) & ~V.WriteLanes) == 0)
1552     return CR_Impossible;
1553
1554   // We need to verify that no instructions are reading the clobbered lanes. To
1555   // save compile time, we'll only check that locally. Don't allow the tainted
1556   // value to escape the basic block.
1557   MachineBasicBlock *MBB = Indexes->getMBBFromIndex(VNI->def);
1558   if (OtherLRQ.endPoint() >= Indexes->getMBBEndIdx(MBB))
1559     return CR_Impossible;
1560
1561   // There are still some things that could go wrong besides clobbered lanes
1562   // being read, for example OtherVNI may be only partially redefined in MBB,
1563   // and some clobbered lanes could escape the block. Save this analysis for
1564   // resolveConflicts() when all values have been mapped. We need to know
1565   // RedefVNI and WriteLanes for any later defs in MBB, and we can't compute
1566   // that now - the recursive analyzeValue() calls must go upwards in the
1567   // dominator tree.
1568   return CR_Unresolved;
1569 }
1570
1571 /// Compute the value assignment for ValNo in LI.
1572 /// This may be called recursively by analyzeValue(), but never for a ValNo on
1573 /// the stack.
1574 void JoinVals::computeAssignment(unsigned ValNo, JoinVals &Other) {
1575   Val &V = Vals[ValNo];
1576   if (V.isAnalyzed()) {
1577     // Recursion should always move up the dominator tree, so ValNo is not
1578     // supposed to reappear before it has been assigned.
1579     assert(Assignments[ValNo] != -1 && "Bad recursion?");
1580     return;
1581   }
1582   switch ((V.Resolution = analyzeValue(ValNo, Other))) {
1583   case CR_Erase:
1584   case CR_Merge:
1585     // Merge this ValNo into OtherVNI.
1586     assert(V.OtherVNI && "OtherVNI not assigned, can't merge.");
1587     assert(Other.Vals[V.OtherVNI->id].isAnalyzed() && "Missing recursion");
1588     Assignments[ValNo] = Other.Assignments[V.OtherVNI->id];
1589     DEBUG(dbgs() << "\t\tmerge " << PrintReg(LI.reg) << ':' << ValNo << '@'
1590                  << LI.getValNumInfo(ValNo)->def << " into "
1591                  << PrintReg(Other.LI.reg) << ':' << V.OtherVNI->id << '@'
1592                  << V.OtherVNI->def << " --> @"
1593                  << NewVNInfo[Assignments[ValNo]]->def << '\n');
1594     break;
1595   case CR_Replace:
1596   case CR_Unresolved:
1597     // The other value is going to be pruned if this join is successful.
1598     assert(V.OtherVNI && "OtherVNI not assigned, can't prune");
1599     Other.Vals[V.OtherVNI->id].Pruned = true;
1600     // Fall through.
1601   default:
1602     // This value number needs to go in the final joined live range.
1603     Assignments[ValNo] = NewVNInfo.size();
1604     NewVNInfo.push_back(LI.getValNumInfo(ValNo));
1605     break;
1606   }
1607 }
1608
1609 bool JoinVals::mapValues(JoinVals &Other) {
1610   for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
1611     computeAssignment(i, Other);
1612     if (Vals[i].Resolution == CR_Impossible) {
1613       DEBUG(dbgs() << "\t\tinterference at " << PrintReg(LI.reg) << ':' << i
1614                    << '@' << LI.getValNumInfo(i)->def << '\n');
1615       return false;
1616     }
1617   }
1618   return true;
1619 }
1620
1621 /// Assuming ValNo is going to clobber some valid lanes in Other.LI, compute
1622 /// the extent of the tainted lanes in the block.
1623 ///
1624 /// Multiple values in Other.LI can be affected since partial redefinitions can
1625 /// preserve previously tainted lanes.
1626 ///
1627 ///   1 %dst = VLOAD           <-- Define all lanes in %dst
1628 ///   2 %src = FOO             <-- ValNo to be joined with %dst:ssub0
1629 ///   3 %dst:ssub1 = BAR       <-- Partial redef doesn't clear taint in ssub0
1630 ///   4 %dst:ssub0 = COPY %src <-- Conflict resolved, ssub0 wasn't read
1631 ///
1632 /// For each ValNo in Other that is affected, add an (EndIndex, TaintedLanes)
1633 /// entry to TaintedVals.
1634 ///
1635 /// Returns false if the tainted lanes extend beyond the basic block.
1636 bool JoinVals::
1637 taintExtent(unsigned ValNo, unsigned TaintedLanes, JoinVals &Other,
1638             SmallVectorImpl<std::pair<SlotIndex, unsigned> > &TaintExtent) {
1639   VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(ValNo);
1640   MachineBasicBlock *MBB = Indexes->getMBBFromIndex(VNI->def);
1641   SlotIndex MBBEnd = Indexes->getMBBEndIdx(MBB);
1642
1643   // Scan Other.LI from VNI.def to MBBEnd.
1644   LiveInterval::iterator OtherI = Other.LI.find(VNI->def);
1645   assert(OtherI != Other.LI.end() && "No conflict?");
1646   do {
1647     // OtherI is pointing to a tainted value. Abort the join if the tainted
1648     // lanes escape the block.
1649     SlotIndex End = OtherI->end;
1650     if (End >= MBBEnd) {
1651       DEBUG(dbgs() << "\t\ttaints global " << PrintReg(Other.LI.reg) << ':'
1652                    << OtherI->valno->id << '@' << OtherI->start << '\n');
1653       return false;
1654     }
1655     DEBUG(dbgs() << "\t\ttaints local " << PrintReg(Other.LI.reg) << ':'
1656                  << OtherI->valno->id << '@' << OtherI->start
1657                  << " to " << End << '\n');
1658     // A dead def is not a problem.
1659     if (End.isDead())
1660       break;
1661     TaintExtent.push_back(std::make_pair(End, TaintedLanes));
1662
1663     // Check for another def in the MBB.
1664     if (++OtherI == Other.LI.end() || OtherI->start >= MBBEnd)
1665       break;
1666
1667     // Lanes written by the new def are no longer tainted.
1668     const Val &OV = Other.Vals[OtherI->valno->id];
1669     TaintedLanes &= ~OV.WriteLanes;
1670     if (!OV.RedefVNI)
1671       break;
1672   } while (TaintedLanes);
1673   return true;
1674 }
1675
1676 /// Return true if MI uses any of the given Lanes from Reg.
1677 /// This does not include partial redefinitions of Reg.
1678 bool JoinVals::usesLanes(MachineInstr *MI, unsigned Reg, unsigned SubIdx,
1679                          unsigned Lanes) {
1680   if (MI->isDebugValue())
1681     return false;
1682   for (ConstMIOperands MO(MI); MO.isValid(); ++MO) {
1683     if (!MO->isReg() || MO->isDef() || MO->getReg() != Reg)
1684       continue;
1685     if (!MO->readsReg())
1686       continue;
1687     if (Lanes & TRI->getSubRegIndexLaneMask(
1688                   TRI->composeSubRegIndices(SubIdx, MO->getSubReg())))
1689       return true;
1690   }
1691   return false;
1692 }
1693
1694 bool JoinVals::resolveConflicts(JoinVals &Other) {
1695   for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
1696     Val &V = Vals[i];
1697     assert (V.Resolution != CR_Impossible && "Unresolvable conflict");
1698     if (V.Resolution != CR_Unresolved)
1699       continue;
1700     DEBUG(dbgs() << "\t\tconflict at " << PrintReg(LI.reg) << ':' << i
1701                  << '@' << LI.getValNumInfo(i)->def << '\n');
1702     ++NumLaneConflicts;
1703     assert(V.OtherVNI && "Inconsistent conflict resolution.");
1704     VNInfo *VNI = LI.getValNumInfo(i);
1705     const Val &OtherV = Other.Vals[V.OtherVNI->id];
1706
1707     // VNI is known to clobber some lanes in OtherVNI. If we go ahead with the
1708     // join, those lanes will be tainted with a wrong value. Get the extent of
1709     // the tainted lanes.
1710     unsigned TaintedLanes = V.WriteLanes & OtherV.ValidLanes;
1711     SmallVector<std::pair<SlotIndex, unsigned>, 8> TaintExtent;
1712     if (!taintExtent(i, TaintedLanes, Other, TaintExtent))
1713       // Tainted lanes would extend beyond the basic block.
1714       return false;
1715
1716     assert(!TaintExtent.empty() && "There should be at least one conflict.");
1717
1718     // Now look at the instructions from VNI->def to TaintExtent (inclusive).
1719     MachineBasicBlock *MBB = Indexes->getMBBFromIndex(VNI->def);
1720     MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin();
1721     if (!VNI->isPHIDef()) {
1722       MI = Indexes->getInstructionFromIndex(VNI->def);
1723       // No need to check the instruction defining VNI for reads.
1724       ++MI;
1725     }
1726     assert(!SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, TaintExtent.front().first) &&
1727            "Interference ends on VNI->def. Should have been handled earlier");
1728     MachineInstr *LastMI =
1729       Indexes->getInstructionFromIndex(TaintExtent.front().first);
1730     assert(LastMI && "Range must end at a proper instruction");
1731     unsigned TaintNum = 0;
1732     for(;;) {
1733       assert(MI != MBB->end() && "Bad LastMI");
1734       if (usesLanes(MI, Other.LI.reg, Other.SubIdx, TaintedLanes)) {
1735         DEBUG(dbgs() << "\t\ttainted lanes used by: " << *MI);
1736         return false;
1737       }
1738       // LastMI is the last instruction to use the current value.
1739       if (&*MI == LastMI) {
1740         if (++TaintNum == TaintExtent.size())
1741           break;
1742         LastMI = Indexes->getInstructionFromIndex(TaintExtent[TaintNum].first);
1743         assert(LastMI && "Range must end at a proper instruction");
1744         TaintedLanes = TaintExtent[TaintNum].second;
1745       }
1746       ++MI;
1747     }
1748
1749     // The tainted lanes are unused.
1750     V.Resolution = CR_Replace;
1751     ++NumLaneResolves;
1752   }
1753   return true;
1754 }
1755
1756 // Determine if ValNo is a copy of a value number in LI or Other.LI that will
1757 // be pruned:
1758 //
1759 //   %dst = COPY %src
1760 //   %src = COPY %dst  <-- This value to be pruned.
1761 //   %dst = COPY %src  <-- This value is a copy of a pruned value.
1762 //
1763 bool JoinVals::isPrunedValue(unsigned ValNo, JoinVals &Other) {
1764   Val &V = Vals[ValNo];
1765   if (V.Pruned || V.PrunedComputed)
1766     return V.Pruned;
1767
1768   if (V.Resolution != CR_Erase && V.Resolution != CR_Merge)
1769     return V.Pruned;
1770
1771   // Follow copies up the dominator tree and check if any intermediate value
1772   // has been pruned.
1773   V.PrunedComputed = true;
1774   V.Pruned = Other.isPrunedValue(V.OtherVNI->id, *this);
1775   return V.Pruned;
1776 }
1777
1778 void JoinVals::pruneValues(JoinVals &Other,
1779                            SmallVectorImpl<SlotIndex> &EndPoints) {
1780   for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
1781     SlotIndex Def = LI.getValNumInfo(i)->def;
1782     switch (Vals[i].Resolution) {
1783     case CR_Keep:
1784       break;
1785     case CR_Replace: {
1786       // This value takes precedence over the value in Other.LI.
1787       LIS->pruneValue(&Other.LI, Def, &EndPoints);
1788       // Check if we're replacing an IMPLICIT_DEF value. The IMPLICIT_DEF
1789       // instructions are only inserted to provide a live-out value for PHI
1790       // predecessors, so the instruction should simply go away once its value
1791       // has been replaced.
1792       Val &OtherV = Other.Vals[Vals[i].OtherVNI->id];
1793       bool EraseImpDef = OtherV.IsImplicitDef && OtherV.Resolution == CR_Keep;
1794       if (!Def.isBlock()) {
1795         // Remove <def,read-undef> flags. This def is now a partial redef.
1796         // Also remove <def,dead> flags since the joined live range will
1797         // continue past this instruction.
1798         for (MIOperands MO(Indexes->getInstructionFromIndex(Def));
1799              MO.isValid(); ++MO)
1800           if (MO->isReg() && MO->isDef() && MO->getReg() == LI.reg) {
1801             MO->setIsUndef(EraseImpDef);
1802             MO->setIsDead(false);
1803           }
1804         // This value will reach instructions below, but we need to make sure
1805         // the live range also reaches the instruction at Def.
1806         if (!EraseImpDef)
1807           EndPoints.push_back(Def);
1808       }
1809       DEBUG(dbgs() << "\t\tpruned " << PrintReg(Other.LI.reg) << " at " << Def
1810                    << ": " << Other.LI << '\n');
1811       break;
1812     }
1813     case CR_Erase:
1814     case CR_Merge:
1815       if (isPrunedValue(i, Other)) {
1816         // This value is ultimately a copy of a pruned value in LI or Other.LI.
1817         // We can no longer trust the value mapping computed by
1818         // computeAssignment(), the value that was originally copied could have
1819         // been replaced.
1820         LIS->pruneValue(&LI, Def, &EndPoints);
1821         DEBUG(dbgs() << "\t\tpruned all of " << PrintReg(LI.reg) << " at "
1822                      << Def << ": " << LI << '\n');
1823       }
1824       break;
1825     case CR_Unresolved:
1826     case CR_Impossible:
1827       llvm_unreachable("Unresolved conflicts");
1828     }
1829   }
1830 }
1831
1832 void JoinVals::eraseInstrs(SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> &ErasedInstrs,
1833                            SmallVectorImpl<unsigned> &ShrinkRegs) {
1834   for (unsigned i = 0, e = LI.getNumValNums(); i != e; ++i) {
1835     // Get the def location before markUnused() below invalidates it.
1836     SlotIndex Def = LI.getValNumInfo(i)->def;
1837     switch (Vals[i].Resolution) {
1838     case CR_Keep:
1839       // If an IMPLICIT_DEF value is pruned, it doesn't serve a purpose any
1840       // longer. The IMPLICIT_DEF instructions are only inserted by
1841       // PHIElimination to guarantee that all PHI predecessors have a value.
1842       if (!Vals[i].IsImplicitDef || !Vals[i].Pruned)
1843         break;
1844       // Remove value number i from LI. Note that this VNInfo is still present
1845       // in NewVNInfo, so it will appear as an unused value number in the final
1846       // joined interval.
1847       LI.getValNumInfo(i)->markUnused();
1848       LI.removeValNo(LI.getValNumInfo(i));
1849       DEBUG(dbgs() << "\t\tremoved " << i << '@' << Def << ": " << LI << '\n');
1850       // FALL THROUGH.
1851
1852     case CR_Erase: {
1853       MachineInstr *MI = Indexes->getInstructionFromIndex(Def);
1854       assert(MI && "No instruction to erase");
1855       if (MI->isCopy()) {
1856         unsigned Reg = MI->getOperand(1).getReg();
1857         if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
1858             Reg != CP.getSrcReg() && Reg != CP.getDstReg())
1859           ShrinkRegs.push_back(Reg);
1860       }
1861       ErasedInstrs.insert(MI);
1862       DEBUG(dbgs() << "\t\terased:\t" << Def << '\t' << *MI);
1863       LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
1864       MI->eraseFromParent();
1865       break;
1866     }
1867     default:
1868       break;
1869     }
1870   }
1871 }
1872
1873 bool RegisterCoalescer::joinVirtRegs(CoalescerPair &CP) {
1874   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
1875   LiveInterval &RHS = LIS->getInterval(CP.getSrcReg());
1876   LiveInterval &LHS = LIS->getInterval(CP.getDstReg());
1877   JoinVals RHSVals(RHS, CP.getSrcIdx(), NewVNInfo, CP, LIS, TRI);
1878   JoinVals LHSVals(LHS, CP.getDstIdx(), NewVNInfo, CP, LIS, TRI);
1879
1880   DEBUG(dbgs() << "\t\tRHS = " << PrintReg(CP.getSrcReg()) << ' ' << RHS
1881                << "\n\t\tLHS = " << PrintReg(CP.getDstReg()) << ' ' << LHS
1882                << '\n');
1883
1884   // First compute NewVNInfo and the simple value mappings.
1885   // Detect impossible conflicts early.
1886   if (!LHSVals.mapValues(RHSVals) || !RHSVals.mapValues(LHSVals))
1887     return false;
1888
1889   // Some conflicts can only be resolved after all values have been mapped.
1890   if (!LHSVals.resolveConflicts(RHSVals) || !RHSVals.resolveConflicts(LHSVals))
1891     return false;
1892
1893   // All clear, the live ranges can be merged.
1894
1895   // The merging algorithm in LiveInterval::join() can't handle conflicting
1896   // value mappings, so we need to remove any live ranges that overlap a
1897   // CR_Replace resolution. Collect a set of end points that can be used to
1898   // restore the live range after joining.
1899   SmallVector<SlotIndex, 8> EndPoints;
1900   LHSVals.pruneValues(RHSVals, EndPoints);
1901   RHSVals.pruneValues(LHSVals, EndPoints);
1902
1903   // Erase COPY and IMPLICIT_DEF instructions. This may cause some external
1904   // registers to require trimming.
1905   SmallVector<unsigned, 8> ShrinkRegs;
1906   LHSVals.eraseInstrs(ErasedInstrs, ShrinkRegs);
1907   RHSVals.eraseInstrs(ErasedInstrs, ShrinkRegs);
1908   while (!ShrinkRegs.empty())
1909     LIS->shrinkToUses(&LIS->getInterval(ShrinkRegs.pop_back_val()));
1910
1911   // Join RHS into LHS.
1912   LHS.join(RHS, LHSVals.getAssignments(), RHSVals.getAssignments(), NewVNInfo,
1913            MRI);
1914
1915   // Kill flags are going to be wrong if the live ranges were overlapping.
1916   // Eventually, we should simply clear all kill flags when computing live
1917   // ranges. They are reinserted after register allocation.
1918   MRI->clearKillFlags(LHS.reg);
1919   MRI->clearKillFlags(RHS.reg);
1920
1921   if (EndPoints.empty())
1922     return true;
1923
1924   // Recompute the parts of the live range we had to remove because of
1925   // CR_Replace conflicts.
1926   DEBUG(dbgs() << "\t\trestoring liveness to " << EndPoints.size()
1927                << " points: " << LHS << '\n');
1928   LIS->extendToIndices(&LHS, EndPoints);
1929   return true;
1930 }
1931
1932 /// joinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
1933 /// returns false.
1934 bool RegisterCoalescer::joinIntervals(CoalescerPair &CP) {
1935   return CP.isPhys() ? joinReservedPhysReg(CP) : joinVirtRegs(CP);
1936 }
1937
1938 namespace {
1939 // Information concerning MBB coalescing priority.
1940 struct MBBPriorityInfo {
1941   MachineBasicBlock *MBB;
1942   unsigned Depth;
1943   bool IsSplit;
1944
1945   MBBPriorityInfo(MachineBasicBlock *mbb, unsigned depth, bool issplit)
1946     : MBB(mbb), Depth(depth), IsSplit(issplit) {}
1947 };
1948 }
1949
1950 // C-style comparator that sorts first based on the loop depth of the basic
1951 // block (the unsigned), and then on the MBB number.
1952 //
1953 // EnableGlobalCopies assumes that the primary sort key is loop depth.
1954 static int compareMBBPriority(const void *L, const void *R) {
1955   const MBBPriorityInfo *LHS = static_cast<const MBBPriorityInfo*>(L);
1956   const MBBPriorityInfo *RHS = static_cast<const MBBPriorityInfo*>(R);
1957   // Deeper loops first
1958   if (LHS->Depth != RHS->Depth)
1959     return LHS->Depth > RHS->Depth ? -1 : 1;
1960
1961   // Try to unsplit critical edges next.
1962   if (LHS->IsSplit != RHS->IsSplit)
1963     return LHS->IsSplit ? -1 : 1;
1964
1965   // Prefer blocks that are more connected in the CFG. This takes care of
1966   // the most difficult copies first while intervals are short.
1967   unsigned cl = LHS->MBB->pred_size() + LHS->MBB->succ_size();
1968   unsigned cr = RHS->MBB->pred_size() + RHS->MBB->succ_size();
1969   if (cl != cr)
1970     return cl > cr ? -1 : 1;
1971
1972   // As a last resort, sort by block number.
1973   return LHS->MBB->getNumber() < RHS->MBB->getNumber() ? -1 : 1;
1974 }
1975
1976 /// \returns true if the given copy uses or defines a local live range.
1977 static bool isLocalCopy(MachineInstr *Copy, const LiveIntervals *LIS) {
1978   if (!Copy->isCopy())
1979     return false;
1980
1981   unsigned SrcReg = Copy->getOperand(1).getReg();
1982   unsigned DstReg = Copy->getOperand(0).getReg();
1983   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)
1984       || TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg))
1985     return false;
1986
1987   return LIS->intervalIsInOneMBB(LIS->getInterval(SrcReg))
1988     || LIS->intervalIsInOneMBB(LIS->getInterval(DstReg));
1989 }
1990
1991 // Try joining WorkList copies starting from index From.
1992 // Null out any successful joins.
1993 bool RegisterCoalescer::
1994 copyCoalesceWorkList(MutableArrayRef<MachineInstr*> CurrList) {
1995   bool Progress = false;
1996   for (unsigned i = 0, e = CurrList.size(); i != e; ++i) {
1997     if (!CurrList[i])
1998       continue;
1999     // Skip instruction pointers that have already been erased, for example by
2000     // dead code elimination.
2001     if (ErasedInstrs.erase(CurrList[i])) {
2002       CurrList[i] = 0;
2003       continue;
2004     }
2005     bool Again = false;
2006     bool Success = joinCopy(CurrList[i], Again);
2007     Progress |= Success;
2008     if (Success || !Again)
2009       CurrList[i] = 0;
2010   }
2011   return Progress;
2012 }
2013
2014 void
2015 RegisterCoalescer::copyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB) {
2016   DEBUG(dbgs() << MBB->getName() << ":\n");
2017
2018   // Collect all copy-like instructions in MBB. Don't start coalescing anything
2019   // yet, it might invalidate the iterator.
2020   const unsigned PrevSize = WorkList.size();
2021   if (JoinGlobalCopies) {
2022     // Coalesce copies bottom-up to coalesce local defs before local uses. They
2023     // are not inherently easier to resolve, but slightly preferable until we
2024     // have local live range splitting. In particular this is required by
2025     // cmp+jmp macro fusion.
2026     for (MachineBasicBlock::reverse_iterator
2027            MII = MBB->rbegin(), E = MBB->rend(); MII != E; ++MII) {
2028       if (!MII->isCopyLike())
2029         continue;
2030       if (isLocalCopy(&(*MII), LIS))
2031         LocalWorkList.push_back(&(*MII));
2032       else
2033         WorkList.push_back(&(*MII));
2034     }
2035   }
2036   else {
2037      for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
2038           MII != E; ++MII)
2039        if (MII->isCopyLike())
2040          WorkList.push_back(MII);
2041   }
2042   // Try coalescing the collected copies immediately, and remove the nulls.
2043   // This prevents the WorkList from getting too large since most copies are
2044   // joinable on the first attempt.
2045   MutableArrayRef<MachineInstr*>
2046     CurrList(WorkList.begin() + PrevSize, WorkList.end());
2047   if (copyCoalesceWorkList(CurrList))
2048     WorkList.erase(std::remove(WorkList.begin() + PrevSize, WorkList.end(),
2049                                (MachineInstr*)0), WorkList.end());
2050 }
2051
2052 void RegisterCoalescer::coalesceLocals() {
2053   copyCoalesceWorkList(LocalWorkList);
2054   for (unsigned j = 0, je = LocalWorkList.size(); j != je; ++j) {
2055     if (LocalWorkList[j])
2056       WorkList.push_back(LocalWorkList[j]);
2057   }
2058   LocalWorkList.clear();
2059 }
2060
2061 void RegisterCoalescer::joinAllIntervals() {
2062   DEBUG(dbgs() << "********** JOINING INTERVALS ***********\n");
2063   assert(WorkList.empty() && LocalWorkList.empty() && "Old data still around.");
2064
2065   std::vector<MBBPriorityInfo> MBBs;
2066   MBBs.reserve(MF->size());
2067   for (MachineFunction::iterator I = MF->begin(), E = MF->end();I != E;++I){
2068     MachineBasicBlock *MBB = I;
2069     MBBs.push_back(MBBPriorityInfo(MBB, Loops->getLoopDepth(MBB),
2070                                    JoinSplitEdges && isSplitEdge(MBB)));
2071   }
2072   array_pod_sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), compareMBBPriority);
2073
2074   // Coalesce intervals in MBB priority order.
2075   unsigned CurrDepth = UINT_MAX;
2076   for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i) {
2077     // Try coalescing the collected local copies for deeper loops.
2078     if (JoinGlobalCopies && MBBs[i].Depth < CurrDepth) {
2079       coalesceLocals();
2080       CurrDepth = MBBs[i].Depth;
2081     }
2082     copyCoalesceInMBB(MBBs[i].MBB);
2083   }
2084   coalesceLocals();
2085
2086   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
2087   // until we make no progress.
2088   while (copyCoalesceWorkList(WorkList))
2089     /* empty */ ;
2090 }
2091
2092 void RegisterCoalescer::releaseMemory() {
2093   ErasedInstrs.clear();
2094   WorkList.clear();
2095   DeadDefs.clear();
2096   InflateRegs.clear();
2097 }
2098
2099 bool RegisterCoalescer::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
2100   MF = &fn;
2101   MRI = &fn.getRegInfo();
2102   TM = &fn.getTarget();
2103   TRI = TM->getRegisterInfo();
2104   TII = TM->getInstrInfo();
2105   LIS = &getAnalysis<LiveIntervals>();
2106   LDV = &getAnalysis<LiveDebugVariables>();
2107   AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
2108   Loops = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
2109
2110   const TargetSubtargetInfo &ST = TM->getSubtarget<TargetSubtargetInfo>();
2111   if (EnableGlobalCopies == cl::BOU_UNSET)
2112     JoinGlobalCopies = ST.enableMachineScheduler();
2113   else
2114     JoinGlobalCopies = (EnableGlobalCopies == cl::BOU_TRUE);
2115
2116   // The MachineScheduler does not currently require JoinSplitEdges. This will
2117   // either be enabled unconditionally or replaced by a more general live range
2118   // splitting optimization.
2119   JoinSplitEdges = EnableJoinSplits;
2120
2121   DEBUG(dbgs() << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
2122                << "********** Function: " << MF->getName() << '\n');
2123
2124   if (VerifyCoalescing)
2125     MF->verify(this, "Before register coalescing");
2126
2127   RegClassInfo.runOnMachineFunction(fn);
2128
2129   // Join (coalesce) intervals if requested.
2130   if (EnableJoining)
2131     joinAllIntervals();
2132
2133   // After deleting a lot of copies, register classes may be less constrained.
2134   // Removing sub-register operands may allow GR32_ABCD -> GR32 and DPR_VFP2 ->
2135   // DPR inflation.
2136   array_pod_sort(InflateRegs.begin(), InflateRegs.end());
2137   InflateRegs.erase(std::unique(InflateRegs.begin(), InflateRegs.end()),
2138                     InflateRegs.end());
2139   DEBUG(dbgs() << "Trying to inflate " << InflateRegs.size() << " regs.\n");
2140   for (unsigned i = 0, e = InflateRegs.size(); i != e; ++i) {
2141     unsigned Reg = InflateRegs[i];
2142     if (MRI->reg_nodbg_empty(Reg))
2143       continue;
2144     if (MRI->recomputeRegClass(Reg, *TM)) {
2145       DEBUG(dbgs() << PrintReg(Reg) << " inflated to "
2146                    << MRI->getRegClass(Reg)->getName() << '\n');
2147       ++NumInflated;
2148     }
2149   }
2150
2151   DEBUG(dump());
2152   DEBUG(LDV->dump());
2153   if (VerifyCoalescing)
2154     MF->verify(this, "After register coalescing");
2155   return true;
2156 }
2157
2158 /// print - Implement the dump method.
2159 void RegisterCoalescer::print(raw_ostream &O, const Module* m) const {
2160    LIS->print(O, m);
2161 }