Don't skip the CopyMI when removing kill markers.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.cpp
1 //===-- SimpleRegisterCoalescing.cpp - Register Coalescing ----------------===//
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 a simple register coalescing pass that attempts to
11 // aggressively coalesce every register copy that it can.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #define DEBUG_TYPE "regcoalescing"
16 #include "SimpleRegisterCoalescing.h"
17 #include "VirtRegMap.h"
18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
19 #include "llvm/Value.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
25 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
27 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
28 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
33 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
34 #include <algorithm>
35 #include <cmath>
36 using namespace llvm;
37
38 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
39 STATISTIC(numCrossRCs , "Number of cross class joins performed");
40 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
41 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
42 STATISTIC(NumReMats   , "Number of instructions re-materialized");
43 STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
44 STATISTIC(numAborts   , "Number of times interval joining aborted");
45 STATISTIC(numDeadValNo, "Number of valno def marked dead");
46
47 char SimpleRegisterCoalescing::ID = 0;
48 static cl::opt<bool>
49 EnableJoining("join-liveintervals",
50               cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
51               cl::init(true));
52
53 static cl::opt<bool>
54 NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
55              cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
56              cl::init(false), cl::Hidden);
57
58 static cl::opt<bool>
59 CrossClassJoin("join-cross-class-copies",
60                cl::desc("Coalesce cross register class copies"),
61                cl::init(false), cl::Hidden);
62
63 static RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
64 X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
65
66 // Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
67 static RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
68
69 const PassInfo *const llvm::SimpleRegisterCoalescingID = &X;
70
71 void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
72   AU.addRequired<LiveIntervals>();
73   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
74   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
75   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
76   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
77   if (StrongPHIElim)
78     AU.addPreservedID(StrongPHIEliminationID);
79   else
80     AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
81   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
82   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
83 }
84
85 /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
86 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
87 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
88 /// see if we can merge these two pieces of B into a single value number,
89 /// eliminating a copy.  For example:
90 ///
91 ///  A3 = B0
92 ///    ...
93 ///  B1 = A3      <- this copy
94 ///
95 /// In this case, B0 can be extended to where the B1 copy lives, allowing the B1
96 /// value number to be replaced with B0 (which simplifies the B liveinterval).
97 ///
98 /// This returns true if an interval was modified.
99 ///
100 bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
101                                                     LiveInterval &IntB,
102                                                     MachineInstr *CopyMI) {
103   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
104
105   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
106   // the example above.
107   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
108   assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
109   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
110   
111   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
112   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
113   // can't process it.
114   if (!BValNo->copy) return false;
115   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
116   
117   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
118   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
119   assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
120   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
121   // If it's re-defined by an early clobber somewhere in the live range, then
122   // it's not safe to eliminate the copy. FIXME: This is a temporary workaround.
123   // See PR3149:
124   // 172     %ECX<def> = MOV32rr %reg1039<kill>
125   // 180     INLINEASM <es:subl $5,$1
126   //         sbbl $3,$0>, 10, %EAX<def>, 14, %ECX<earlyclobber,def>, 9, %EAX<kill>,
127   // 36, <fi#0>, 1, %reg0, 0, 9, %ECX<kill>, 36, <fi#1>, 1, %reg0, 0
128   // 188     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
129   // 196     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
130   // 204     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
131   // 212     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
132   // 220     %EAX<def> = MOV32rr %EAX
133   // 228     %reg1039<def> = MOV32rr %ECX<kill>
134   // The early clobber operand ties ECX input to the ECX def.
135   //
136   // The live interval of ECX is represented as this:
137   // %reg20,inf = [46,47:1)[174,230:0)  0@174-(230) 1@46-(47)
138   // The coalescer has no idea there was a def in the middle of [174,230].
139   if (AValNo->redefByEC)
140     return false;
141   
142   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.  
143   // Get the instruction that defines this value number.
144   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(AValNo);
145   if (!SrcReg) return false;  // Not defined by a copy.
146     
147   // If the value number is not defined by a copy instruction, ignore it.
148
149   // If the source register comes from an interval other than IntB, we can't
150   // handle this.
151   if (SrcReg != IntB.reg) return false;
152   
153   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
154   LiveInterval::iterator ValLR = IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def-1);
155   assert(ValLR != IntB.end() && "Live range not found!");
156   
157   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
158   // CopyMI.
159   MachineInstr *ValLREndInst = li_->getInstructionFromIndex(ValLR->end-1);
160   if (!ValLREndInst || 
161       ValLREndInst->getParent() != CopyMI->getParent()) return false;
162
163   // Okay, we now know that ValLR ends in the same block that the CopyMI
164   // live-range starts.  If there are no intervening live ranges between them in
165   // IntB, we can merge them.
166   if (ValLR+1 != BLR) return false;
167
168   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
169   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
170   // register. If so, do not coalesce.
171   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
172       *tri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
173     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
174       if (li_->hasInterval(*SR) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
175         DOUT << "Interfere with sub-register ";
176         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
177         return false;
178       }
179   }
180   
181   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
182   
183   unsigned FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
184   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
185   // that defines this value #'. Update the the valnum with the new defining
186   // instruction #.
187   BValNo->def  = FillerStart;
188   BValNo->copy = NULL;
189   
190   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
191   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
192   // two value numbers.
193   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
194
195   // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
196   // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
197   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
198     for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
199       LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
200       SRLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
201                  SRLI.getNextValue(FillerStart, 0, li_->getVNInfoAllocator())));
202     }
203   }
204
205   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
206   if (BValNo != ValLR->valno) {
207     IntB.addKills(ValLR->valno, BValNo->kills);
208     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
209   }
210   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
211   DOUT << "\n";
212
213   // If the source instruction was killing the source register before the
214   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
215   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
216   if (UIdx != -1) {
217     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
218     IntB.removeKill(ValLR->valno, FillerStart);
219   }
220
221   ++numExtends;
222   return true;
223 }
224
225 /// HasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
226 /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
227 bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
228                                                     LiveInterval &IntB,
229                                                     VNInfo *AValNo,
230                                                     VNInfo *BValNo) {
231   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
232        AI != AE; ++AI) {
233     if (AI->valno != AValNo) continue;
234     LiveInterval::Ranges::iterator BI =
235       std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
236     if (BI != IntB.ranges.begin())
237       --BI;
238     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
239       if (BI->valno == BValNo)
240         continue;
241       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
242         return true;
243       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
244         return true;
245     }
246   }
247   return false;
248 }
249
250 /// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
251 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
252 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a commutable
253 /// instruction and its other operand is coalesced to the copy dest register,
254 /// see if we can transform the copy into a noop by commuting the definition. For
255 /// example,
256 ///
257 ///  A3 = op A2 B0<kill>
258 ///    ...
259 ///  B1 = A3      <- this copy
260 ///    ...
261 ///     = op A3   <- more uses
262 ///
263 /// ==>
264 ///
265 ///  B2 = op B0 A2<kill>
266 ///    ...
267 ///  B1 = B2      <- now an identify copy
268 ///    ...
269 ///     = op B2   <- more uses
270 ///
271 /// This returns true if an interval was modified.
272 ///
273 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
274                                                         LiveInterval &IntB,
275                                                         MachineInstr *CopyMI) {
276   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
277
278   // FIXME: For now, only eliminate the copy by commuting its def when the
279   // source register is a virtual register. We want to guard against cases
280   // where the copy is a back edge copy and commuting the def lengthen the
281   // live interval of the source register to the entire loop.
282   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntA.reg))
283     return false;
284
285   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
286   // the example above.
287   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
288   assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
289   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
290   
291   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
292   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
293   // can't process it.
294   if (!BValNo->copy) return false;
295   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
296   
297   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
298   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
299   assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
300   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
301   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
302   // the optimization.
303   if (AValNo->def == ~0U || AValNo->def == ~1U || AValNo->hasPHIKill)
304     return false;
305   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
306   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
307   unsigned NewDstIdx;
308   if (!TID.isCommutable() ||
309       !tii_->CommuteChangesDestination(DefMI, NewDstIdx))
310     return false;
311
312   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
313   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
314   if (NewReg != IntB.reg || !NewDstMO.isKill())
315     return false;
316
317   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
318   // uses which the new definition can reach.
319   if (HasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
320     return false;
321
322   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
323   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
324   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
325          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
326     MachineInstr *UseMI = &*UI;
327     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
328     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
329     if (ULR == IntA.end())
330       continue;
331     if (ULR->valno == AValNo && JoinedCopies.count(UseMI))
332       return false;
333   }
334
335   // At this point we have decided that it is legal to do this
336   // transformation.  Start by commuting the instruction.
337   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
338   MachineInstr *NewMI = tii_->commuteInstruction(DefMI);
339   if (!NewMI)
340     return false;
341   if (NewMI != DefMI) {
342     li_->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
343     MBB->insert(DefMI, NewMI);
344     MBB->erase(DefMI);
345   }
346   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
347   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
348
349   bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill;
350   SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
351   SmallVector<unsigned, 4> BKills;
352   std::map<unsigned, unsigned> BExtend;
353
354   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
355   // A = or A, B
356   // ...
357   // B = A
358   // ...
359   // C = A<kill>
360   // ...
361   //   = B
362   //
363   // then do not add kills of A to the newly created B interval.
364   bool Extended = BLR->end > ALR->end && ALR->end != ALR->start;
365   if (Extended)
366     BExtend[ALR->end] = BLR->end;
367
368   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
369   bool BHasSubRegs = false;
370   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg))
371     BHasSubRegs = *tri_->getSubRegisters(IntB.reg);
372   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
373          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
374     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
375     MachineInstr *UseMI = &*UI;
376     ++UI;
377     if (JoinedCopies.count(UseMI))
378       continue;
379     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
380     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
381     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
382       continue;
383     UseMO.setReg(NewReg);
384     if (UseMI == CopyMI)
385       continue;
386     if (UseMO.isKill()) {
387       if (Extended)
388         UseMO.setIsKill(false);
389       else
390         BKills.push_back(li_->getUseIndex(UseIdx)+1);
391     }
392     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
393     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
394       continue;
395     if (DstReg == IntB.reg) {
396       // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
397       // remove that val# as well. However this live range is being
398       // extended to the end of the existing live range defined by the copy.
399       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(UseIdx);
400       const LiveRange *DLR = IntB.getLiveRangeContaining(DefIdx);
401       BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill;
402       assert(DLR->valno->def == DefIdx);
403       BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
404       BExtend[DLR->start] = DLR->end;
405       JoinedCopies.insert(UseMI);
406       // If this is a kill but it's going to be removed, the last use
407       // of the same val# is the new kill.
408       if (UseMO.isKill())
409         BKills.pop_back();
410     }
411   }
412
413   // We need to insert a new liverange: [ALR.start, LastUse). It may be we can
414   // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
415   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
416
417   // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
418   for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i) {
419     VNInfo *DeadVNI = BDeadValNos[i];
420     if (BHasSubRegs) {
421       for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
422         LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
423         const LiveRange *SRLR = SRLI.getLiveRangeContaining(DeadVNI->def);
424         SRLI.removeValNo(SRLR->valno);
425       }
426     }
427     IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
428   }
429
430   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
431   // is updated. Kills are also updated.
432   VNInfo *ValNo = BValNo;
433   ValNo->def = AValNo->def;
434   ValNo->copy = NULL;
435   for (unsigned j = 0, ee = ValNo->kills.size(); j != ee; ++j) {
436     unsigned Kill = ValNo->kills[j];
437     if (Kill != BLR->end)
438       BKills.push_back(Kill);
439   }
440   ValNo->kills.clear();
441   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
442        AI != AE; ++AI) {
443     if (AI->valno != AValNo) continue;
444     unsigned End = AI->end;
445     std::map<unsigned, unsigned>::iterator EI = BExtend.find(End);
446     if (EI != BExtend.end())
447       End = EI->second;
448     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
449
450     // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
451     // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
452     if (BHasSubRegs) {
453       for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
454         LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
455         SRLI.MergeInClobberRange(AI->start, End, li_->getVNInfoAllocator());
456       }
457     }
458   }
459   IntB.addKills(ValNo, BKills);
460   ValNo->hasPHIKill = BHasPHIKill;
461
462   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
463   DOUT << "\n";
464
465   DOUT << "\nShortening: "; IntA.print(DOUT, tri_);
466   IntA.removeValNo(AValNo);
467   DOUT << "   result = "; IntA.print(DOUT, tri_);
468   DOUT << "\n";
469
470   ++numCommutes;
471   return true;
472 }
473
474 /// isSameOrFallThroughBB - Return true if MBB == SuccMBB or MBB simply
475 /// fallthoughs to SuccMBB.
476 static bool isSameOrFallThroughBB(MachineBasicBlock *MBB,
477                                   MachineBasicBlock *SuccMBB,
478                                   const TargetInstrInfo *tii_) {
479   if (MBB == SuccMBB)
480     return true;
481   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
482   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
483   return !tii_->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond) && !TBB && !FBB &&
484     MBB->isSuccessor(SuccMBB);
485 }
486
487 /// removeRange - Wrapper for LiveInterval::removeRange. This removes a range
488 /// from a physical register live interval as well as from the live intervals
489 /// of its sub-registers.
490 static void removeRange(LiveInterval &li, unsigned Start, unsigned End,
491                         LiveIntervals *li_, const TargetRegisterInfo *tri_) {
492   li.removeRange(Start, End, true);
493   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg)) {
494     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
495       if (!li_->hasInterval(*SR))
496         continue;
497       LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
498       unsigned RemoveEnd = Start;
499       while (RemoveEnd != End) {
500         LiveInterval::iterator LR = sli.FindLiveRangeContaining(Start);
501         if (LR == sli.end())
502           break;
503         RemoveEnd = (LR->end < End) ? LR->end : End;
504         sli.removeRange(Start, RemoveEnd, true);
505         Start = RemoveEnd;
506       }
507     }
508   }
509 }
510
511 /// TrimLiveIntervalToLastUse - If there is a last use in the same basic block
512 /// as the copy instruction, trim the live interval to the last use and return
513 /// true.
514 bool
515 SimpleRegisterCoalescing::TrimLiveIntervalToLastUse(unsigned CopyIdx,
516                                                     MachineBasicBlock *CopyMBB,
517                                                     LiveInterval &li,
518                                                     const LiveRange *LR) {
519   unsigned MBBStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB);
520   unsigned LastUseIdx;
521   MachineOperand *LastUse = lastRegisterUse(LR->start, CopyIdx-1, li.reg,
522                                             LastUseIdx);
523   if (LastUse) {
524     MachineInstr *LastUseMI = LastUse->getParent();
525     if (!isSameOrFallThroughBB(LastUseMI->getParent(), CopyMBB, tii_)) {
526       // r1024 = op
527       // ...
528       // BB1:
529       //       = r1024
530       //
531       // BB2:
532       // r1025<dead> = r1024<kill>
533       if (MBBStart < LR->end)
534         removeRange(li, MBBStart, LR->end, li_, tri_);
535       return true;
536     }
537
538     // There are uses before the copy, just shorten the live range to the end
539     // of last use.
540     LastUse->setIsKill();
541     removeRange(li, li_->getDefIndex(LastUseIdx), LR->end, li_, tri_);
542     li.addKill(LR->valno, LastUseIdx+1);
543     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
544     if (tii_->isMoveInstr(*LastUseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
545         DstReg == li.reg) {
546       // Last use is itself an identity code.
547       int DeadIdx = LastUseMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
548       LastUseMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
549     }
550     return true;
551   }
552
553   // Is it livein?
554   if (LR->start <= MBBStart && LR->end > MBBStart) {
555     if (LR->start == 0) {
556       assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
557       // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
558       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
559     }
560     // FIXME: Shorten intervals in BBs that reaches this BB.
561   }
562
563   return false;
564 }
565
566 /// ReMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
567 /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
568 bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
569                                                        unsigned DstReg,
570                                                        MachineInstr *CopyMI) {
571   unsigned CopyIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
572   LiveInterval::iterator SrcLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
573   assert(SrcLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
574   VNInfo *ValNo = SrcLR->valno;
575   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
576   // the optimization.
577   if (ValNo->def == ~0U || ValNo->def == ~1U || ValNo->hasPHIKill)
578     return false;
579   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(ValNo->def);
580   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
581   if (!TID.isAsCheapAsAMove())
582     return false;
583   if (!DefMI->getDesc().isRematerializable() ||
584       !tii_->isTriviallyReMaterializable(DefMI))
585     return false;
586   bool SawStore = false;
587   if (!DefMI->isSafeToMove(tii_, SawStore))
588     return false;
589
590   unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(CopyIdx);
591   const LiveRange *DLR= li_->getInterval(DstReg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
592   DLR->valno->copy = NULL;
593   // Don't forget to update sub-register intervals.
594   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
595     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(DstReg); *SR; ++SR) {
596       if (!li_->hasInterval(*SR))
597         continue;
598       DLR = li_->getInterval(*SR).getLiveRangeContaining(DefIdx);
599       if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
600         DLR->valno->copy = NULL;
601     }
602   }
603
604   // If copy kills the source register, find the last use and propagate
605   // kill.
606   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
607   if (CopyMI->killsRegister(SrcInt.reg))
608     TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, MBB, SrcInt, SrcLR);
609
610   MachineBasicBlock::iterator MII = next(MachineBasicBlock::iterator(CopyMI));
611   CopyMI->removeFromParent();
612   tii_->reMaterialize(*MBB, MII, DstReg, DefMI);
613   MachineInstr *NewMI = prior(MII);
614   // CopyMI may have implicit operands, transfer them over to the newly
615   // rematerialized instruction. And update implicit def interval valnos.
616   for (unsigned i = CopyMI->getDesc().getNumOperands(),
617          e = CopyMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
618     MachineOperand &MO = CopyMI->getOperand(i);
619     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
620       NewMI->addOperand(MO);
621     if (MO.isDef() && li_->hasInterval(MO.getReg())) {
622       unsigned Reg = MO.getReg();
623       DLR = li_->getInterval(Reg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
624       if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
625         DLR->valno->copy = NULL;
626     }
627   }
628
629   li_->ReplaceMachineInstrInMaps(CopyMI, NewMI);
630   MBB->getParent()->DeleteMachineInstr(CopyMI);
631   ReMatCopies.insert(CopyMI);
632   ReMatDefs.insert(DefMI);
633   ++NumReMats;
634   return true;
635 }
636
637 /// isBackEdgeCopy - Returns true if CopyMI is a back edge copy.
638 ///
639 bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
640                                               unsigned DstReg) const {
641   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
642   const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(MBB);
643   if (!L)
644     return false;
645   if (MBB != L->getLoopLatch())
646     return false;
647
648   LiveInterval &LI = li_->getInterval(DstReg);
649   unsigned DefIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
650   LiveInterval::const_iterator DstLR =
651     LI.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(DefIdx));
652   if (DstLR == LI.end())
653     return false;
654   unsigned KillIdx = li_->getMBBEndIdx(MBB) + 1;
655   if (DstLR->valno->kills.size() == 1 &&
656       DstLR->valno->kills[0] == KillIdx && DstLR->valno->hasPHIKill)
657     return true;
658   return false;
659 }
660
661 /// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
662 /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
663 /// physical register and the existing subregister number of the def / use
664 /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
665 /// subregister.
666 void
667 SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
668                                             unsigned SubIdx) {
669   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
670   if (DstIsPhys && SubIdx) {
671     // Figure out the real physical register we are updating with.
672     DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
673     SubIdx = 0;
674   }
675
676   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
677          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
678     MachineOperand &O = I.getOperand();
679     MachineInstr *UseMI = &*I;
680     ++I;
681     unsigned OldSubIdx = O.getSubReg();
682     if (DstIsPhys) {
683       unsigned UseDstReg = DstReg;
684       if (OldSubIdx)
685           UseDstReg = tri_->getSubReg(DstReg, OldSubIdx);
686
687       unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
688       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
689                             CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
690           CopySrcReg != CopyDstReg &&
691           CopySrcReg == SrcReg && CopyDstReg != UseDstReg) {
692         // If the use is a copy and it won't be coalesced away, and its source
693         // is defined by a trivial computation, try to rematerialize it instead.
694         if (ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(SrcReg), CopyDstReg,UseMI))
695           continue;
696       }
697
698       O.setReg(UseDstReg);
699       O.setSubReg(0);
700       continue;
701     }
702
703     // Sub-register indexes goes from small to large. e.g.
704     // RAX: 1 -> AL, 2 -> AX, 3 -> EAX
705     // EAX: 1 -> AL, 2 -> AX
706     // So RAX's sub-register 2 is AX, RAX's sub-regsiter 3 is EAX, whose
707     // sub-register 2 is also AX.
708     if (SubIdx && OldSubIdx && SubIdx != OldSubIdx)
709       assert(OldSubIdx < SubIdx && "Conflicting sub-register index!");
710     else if (SubIdx)
711       O.setSubReg(SubIdx);
712     // Remove would-be duplicated kill marker.
713     if (O.isKill() && UseMI->killsRegister(DstReg))
714       O.setIsKill(false);
715     O.setReg(DstReg);
716
717     // After updating the operand, check if the machine instruction has
718     // become a copy. If so, update its val# information.
719     const TargetInstrDesc &TID = UseMI->getDesc();
720     unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
721     if (TID.getNumDefs() == 1 && TID.getNumOperands() > 2 &&
722         tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
723                           CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
724         CopySrcReg != CopyDstReg &&
725         (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(CopyDstReg) ||
726          allocatableRegs_[CopyDstReg])) {
727       LiveInterval &LI = li_->getInterval(CopyDstReg);
728       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
729       const LiveRange *DLR = LI.getLiveRangeContaining(DefIdx);
730       if (DLR->valno->def == DefIdx)
731         DLR->valno->copy = UseMI;
732     }
733   }
734 }
735
736 /// RemoveDeadImpDef - Remove implicit_def instructions which are "re-defining"
737 /// registers due to insert_subreg coalescing. e.g.
738 /// r1024 = op
739 /// r1025 = implicit_def
740 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1024
741 ///       = op r1025
742 /// =>
743 /// r1025 = op
744 /// r1025 = implicit_def
745 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1025
746 ///       = op r1025
747 void
748 SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadImpDef(unsigned Reg, LiveInterval &LI) {
749   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(Reg),
750          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
751     MachineOperand &O = I.getOperand();
752     MachineInstr *DefMI = &*I;
753     ++I;
754     if (!O.isDef())
755       continue;
756     if (DefMI->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
757       continue;
758     if (!LI.liveBeforeAndAt(li_->getInstructionIndex(DefMI)))
759       continue;
760     li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
761     DefMI->eraseFromParent();
762   }
763 }
764
765 /// RemoveUnnecessaryKills - Remove kill markers that are no longer accurate
766 /// due to live range lengthening as the result of coalescing.
767 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg,
768                                                       LiveInterval &LI) {
769   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(Reg),
770          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
771     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
772     if (UseMO.isKill()) {
773       MachineInstr *UseMI = UseMO.getParent();
774       unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
775       const LiveRange *UI = LI.getLiveRangeContaining(UseIdx);
776       if (!UI || !LI.isKill(UI->valno, UseIdx+1))
777         UseMO.setIsKill(false);
778     }
779   }
780 }
781
782 /// removeIntervalIfEmpty - Check if the live interval of a physical register
783 /// is empty, if so remove it and also remove the empty intervals of its
784 /// sub-registers. Return true if live interval is removed.
785 static bool removeIntervalIfEmpty(LiveInterval &li, LiveIntervals *li_,
786                                   const TargetRegisterInfo *tri_) {
787   if (li.empty()) {
788     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg))
789       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
790         if (!li_->hasInterval(*SR))
791           continue;
792         LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
793         if (sli.empty())
794           li_->removeInterval(*SR);
795       }
796     li_->removeInterval(li.reg);
797     return true;
798   }
799   return false;
800 }
801
802 /// ShortenDeadCopyLiveRange - Shorten a live range defined by a dead copy.
803 /// Return true if live interval is removed.
804 bool SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopyLiveRange(LiveInterval &li,
805                                                         MachineInstr *CopyMI) {
806   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
807   LiveInterval::iterator MLR =
808     li.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(CopyIdx));
809   if (MLR == li.end())
810     return false;  // Already removed by ShortenDeadCopySrcLiveRange.
811   unsigned RemoveStart = MLR->start;
812   unsigned RemoveEnd = MLR->end;
813   // Remove the liverange that's defined by this.
814   if (RemoveEnd == li_->getDefIndex(CopyIdx)+1) {
815     removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
816     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
817   }
818   return false;
819 }
820
821 /// RemoveDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead, remove
822 /// the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove it as well.
823 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadDef(LiveInterval &li,
824                                              MachineInstr *DefMI) {
825   unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(DefMI));
826   LiveInterval::iterator MLR = li.FindLiveRangeContaining(DefIdx);
827   if (DefIdx != MLR->valno->def)
828     return false;
829   li.removeValNo(MLR->valno);
830   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
831 }
832
833 /// PropagateDeadness - Propagate the dead marker to the instruction which
834 /// defines the val#.
835 static void PropagateDeadness(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI,
836                               unsigned &LRStart, LiveIntervals *li_,
837                               const TargetRegisterInfo* tri_) {
838   MachineInstr *DefMI =
839     li_->getInstructionFromIndex(li_->getDefIndex(LRStart));
840   if (DefMI && DefMI != CopyMI) {
841     int DeadIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
842     if (DeadIdx != -1) {
843       DefMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
844       // A dead def should have a single cycle interval.
845       ++LRStart;
846     }
847   }
848 }
849
850 /// ShortenDeadCopySrcLiveRange - Shorten a live range as it's artificially
851 /// extended by a dead copy. Mark the last use (if any) of the val# as kill as
852 /// ends the live range there. If there isn't another use, then this live range
853 /// is dead. Return true if live interval is removed.
854 bool
855 SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
856                                                       MachineInstr *CopyMI) {
857   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
858   if (CopyIdx == 0) {
859     // FIXME: special case: function live in. It can be a general case if the
860     // first instruction index starts at > 0 value.
861     assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
862     // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
863     if (mf_->begin()->isLiveIn(li.reg))
864       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
865     const LiveRange *LR = li.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
866     removeRange(li, LR->start, LR->end, li_, tri_);
867     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
868   }
869
870   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
871   if (LR == li.end())
872     // Livein but defined by a phi.
873     return false;
874
875   unsigned RemoveStart = LR->start;
876   unsigned RemoveEnd = li_->getDefIndex(CopyIdx)+1;
877   if (LR->end > RemoveEnd)
878     // More uses past this copy? Nothing to do.
879     return false;
880
881   // If there is a last use in the same bb, we can't remove the live range.
882   // Shorten the live interval and return.
883   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
884   if (TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, CopyMBB, li, LR))
885     return false;
886
887   MachineBasicBlock *StartMBB = li_->getMBBFromIndex(RemoveStart);
888   if (!isSameOrFallThroughBB(StartMBB, CopyMBB, tii_))
889     // If the live range starts in another mbb and the copy mbb is not a fall
890     // through mbb, then we can only cut the range from the beginning of the
891     // copy mbb.
892     RemoveStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB) + 1;
893
894   if (LR->valno->def == RemoveStart) {
895     // If the def MI defines the val# and this copy is the only kill of the
896     // val#, then propagate the dead marker.
897     if (li.isOnlyLROfValNo(LR)) {
898       PropagateDeadness(li, CopyMI, RemoveStart, li_, tri_);
899       ++numDeadValNo;
900     }
901     if (li.isKill(LR->valno, RemoveEnd))
902       li.removeKill(LR->valno, RemoveEnd);
903   }
904
905   removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
906   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
907 }
908
909 /// CanCoalesceWithImpDef - Returns true if the specified copy instruction
910 /// from an implicit def to another register can be coalesced away.
911 bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
912                                                      LiveInterval &li,
913                                                      LiveInterval &ImpLi) const{
914   if (!CopyMI->killsRegister(ImpLi.reg))
915     return false;
916   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
917   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
918   if (LR == li.end())
919     return false;
920   if (LR->valno->hasPHIKill)
921     return false;
922   if (LR->valno->def != CopyIdx)
923     return false;
924   // Make sure all of val# uses are copies.
925   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(li.reg),
926          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
927     MachineInstr *UseMI = &*UI;
928     ++UI;
929     if (JoinedCopies.count(UseMI))
930       continue;
931     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
932     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
933     if (ULR == li.end() || ULR->valno != LR->valno)
934       continue;
935     // If the use is not a use, then it's not safe to coalesce the move.
936     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
937     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
938       if (UseMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG &&
939           UseMI->getOperand(1).getReg() == li.reg)
940         continue;
941       return false;
942     }
943   }
944   return true;
945 }
946
947
948 /// RemoveCopiesFromValNo - The specified value# is defined by an implicit
949 /// def and it is being removed. Turn all copies from this value# into
950 /// identity copies so they will be removed.
951 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
952                                                      VNInfo *VNI) {
953   SmallVector<MachineInstr*, 4> ImpDefs;
954   MachineOperand *LastUse = NULL;
955   unsigned LastUseIdx = li_->getUseIndex(VNI->def);
956   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(li.reg),
957          RE = mri_->reg_end(); RI != RE;) {
958     MachineOperand *MO = &RI.getOperand();
959     MachineInstr *MI = &*RI;
960     ++RI;
961     if (MO->isDef()) {
962       if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
963         ImpDefs.push_back(MI);
964       }
965       continue;
966     }
967     if (JoinedCopies.count(MI))
968       continue;
969     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(MI));
970     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
971     if (ULR == li.end() || ULR->valno != VNI)
972       continue;
973     // If the use is a copy, turn it into an identity copy.
974     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
975     if (tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
976         SrcReg == li.reg) {
977       // Each use MI may have multiple uses of this register. Change them all.
978       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
979         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
980         if (MO.isReg() && MO.getReg() == li.reg)
981           MO.setReg(DstReg);
982       }
983       JoinedCopies.insert(MI);
984     } else if (UseIdx > LastUseIdx) {
985       LastUseIdx = UseIdx;
986       LastUse = MO;
987     }
988   }
989   if (LastUse) {
990     LastUse->setIsKill();
991     li.addKill(VNI, LastUseIdx+1);
992   } else {
993     // Remove dead implicit_def's.
994     while (!ImpDefs.empty()) {
995       MachineInstr *ImpDef = ImpDefs.back();
996       ImpDefs.pop_back();
997       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(ImpDef);
998       ImpDef->eraseFromParent();
999     }
1000   }
1001 }
1002
1003 /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
1004 /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
1005 static unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx, 
1006                                     const TargetRegisterClass *RC,
1007                                     const TargetRegisterInfo* TRI) {
1008   for (const unsigned *SRs = TRI->getSuperRegisters(Reg);
1009        unsigned SR = *SRs; ++SRs)
1010     if (Reg == TRI->getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
1011       return SR;
1012   return 0;
1013 }
1014
1015 /// isWinToJoinCrossClass - Return true if it's profitable to coalesce
1016 /// two virtual registers from different register classes.
1017 bool
1018 SimpleRegisterCoalescing::isWinToJoinCrossClass(unsigned LargeReg,
1019                                                 unsigned SmallReg,
1020                                                 unsigned Threshold) {
1021   // Then make sure the intervals are *short*.
1022   LiveInterval &LargeInt = li_->getInterval(LargeReg);
1023   LiveInterval &SmallInt = li_->getInterval(SmallReg);
1024   unsigned LargeSize = li_->getApproximateInstructionCount(LargeInt);
1025   unsigned SmallSize = li_->getApproximateInstructionCount(SmallInt);
1026   if (SmallSize > Threshold || LargeSize > Threshold)
1027     if ((float)std::distance(mri_->use_begin(SmallReg),
1028                              mri_->use_end()) / SmallSize <
1029         (float)std::distance(mri_->use_begin(LargeReg),
1030                              mri_->use_end()) / LargeSize)
1031       return false;
1032   return true;
1033 }
1034
1035 /// HasIncompatibleSubRegDefUse - If we are trying to coalesce a virtual
1036 /// register with a physical register, check if any of the virtual register
1037 /// operand is a sub-register use or def. If so, make sure it won't result
1038 /// in an illegal extract_subreg or insert_subreg instruction. e.g.
1039 /// vr1024 = extract_subreg vr1025, 1
1040 /// ...
1041 /// vr1024 = mov8rr AH
1042 /// If vr1024 is coalesced with AH, the extract_subreg is now illegal since
1043 /// AH does not have a super-reg whose sub-register 1 is AH.
1044 bool
1045 SimpleRegisterCoalescing::HasIncompatibleSubRegDefUse(MachineInstr *CopyMI,
1046                                                       unsigned VirtReg,
1047                                                       unsigned PhysReg) {
1048   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(VirtReg),
1049          E = mri_->reg_end(); I != E; ++I) {
1050     MachineOperand &O = I.getOperand();
1051     MachineInstr *MI = &*I;
1052     if (MI == CopyMI || JoinedCopies.count(MI))
1053       continue;
1054     unsigned SubIdx = O.getSubReg();
1055     if (SubIdx && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1056       return true;
1057     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
1058       SubIdx = MI->getOperand(2).getImm();
1059       if (O.isUse() && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1060         return true;
1061       if (O.isDef()) {
1062         unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1063         const TargetRegisterClass *RC =
1064           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)
1065           ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(SrcReg)
1066           : mri_->getRegClass(SrcReg);
1067         if (!getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC, tri_))
1068           return true;
1069       }
1070     }
1071     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
1072         MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
1073       SubIdx = MI->getOperand(3).getImm();
1074       if (VirtReg == MI->getOperand(0).getReg()) {
1075         if (!tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1076           return true;
1077       } else {
1078         unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
1079         const TargetRegisterClass *RC =
1080           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)
1081           ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(DstReg)
1082           : mri_->getRegClass(DstReg);
1083         if (!getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC, tri_))
1084           return true;
1085       }
1086     }
1087   }
1088   return false;
1089 }
1090
1091
1092 /// CanJoinExtractSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
1093 /// an extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1094 /// cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1095 bool
1096 SimpleRegisterCoalescing::CanJoinExtractSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
1097                                                unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
1098                                                unsigned &RealDstReg) {
1099   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SrcReg);
1100   RealDstReg = getMatchingSuperReg(DstReg, SubIdx, RC, tri_);
1101   assert(RealDstReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
1102
1103   // For this type of EXTRACT_SUBREG, conservatively
1104   // check if the live interval of the source register interfere with the
1105   // actual super physical register we are trying to coalesce with.
1106   LiveInterval &RHS = li_->getInterval(SrcReg);
1107   if (li_->hasInterval(RealDstReg) &&
1108       RHS.overlaps(li_->getInterval(RealDstReg))) {
1109     DOUT << "Interfere with register ";
1110     DEBUG(li_->getInterval(RealDstReg).print(DOUT, tri_));
1111     return false; // Not coalescable
1112   }
1113   for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealDstReg); *SR; ++SR)
1114     if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1115       DOUT << "Interfere with sub-register ";
1116       DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1117       return false; // Not coalescable
1118     }
1119   return true;
1120 }
1121
1122 /// CanJoinInsertSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
1123 /// an insert_subreg where src is a physical register, e.g.
1124 /// reg1024 = INSERT_SUBREG reg1024, c1, 0
1125 bool
1126 SimpleRegisterCoalescing::CanJoinInsertSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
1127                                                unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
1128                                                unsigned &RealSrcReg) {
1129   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstReg);
1130   RealSrcReg = getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC, tri_);
1131   assert(RealSrcReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
1132
1133   LiveInterval &RHS = li_->getInterval(DstReg);
1134   if (li_->hasInterval(RealSrcReg) &&
1135       RHS.overlaps(li_->getInterval(RealSrcReg))) {
1136     DOUT << "Interfere with register ";
1137     DEBUG(li_->getInterval(RealSrcReg).print(DOUT, tri_));
1138     return false; // Not coalescable
1139   }
1140   for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealSrcReg); *SR; ++SR)
1141     if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1142       DOUT << "Interfere with sub-register ";
1143       DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1144       return false; // Not coalescable
1145     }
1146   return true;
1147 }
1148
1149 /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
1150 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
1151 /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
1152 /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
1153 /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
1154 bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
1155   MachineInstr *CopyMI = TheCopy.MI;
1156
1157   Again = false;
1158   if (JoinedCopies.count(CopyMI) || ReMatCopies.count(CopyMI))
1159     return false; // Already done.
1160
1161   DOUT << li_->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI;
1162
1163   unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
1164   bool isExtSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG;
1165   bool isInsSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG;
1166   bool isSubRegToReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG;
1167   unsigned SubIdx = 0;
1168   if (isExtSubReg) {
1169     DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
1170     SrcReg = CopyMI->getOperand(1).getReg();
1171   } else if (isInsSubReg || isSubRegToReg) {
1172     if (CopyMI->getOperand(2).getSubReg()) {
1173       DOUT << "\tSource of insert_subreg is already coalesced "
1174            << "to another register.\n";
1175       return false;  // Not coalescable.
1176     }
1177     DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
1178     SrcReg = CopyMI->getOperand(2).getReg();
1179   } else if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)){
1180     assert(0 && "Unrecognized copy instruction!");
1181     return false;
1182   }
1183
1184   // If they are already joined we continue.
1185   if (SrcReg == DstReg) {
1186     DOUT << "\tCopy already coalesced.\n";
1187     return false;  // Not coalescable.
1188   }
1189   
1190   bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
1191   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
1192
1193   // If they are both physical registers, we cannot join them.
1194   if (SrcIsPhys && DstIsPhys) {
1195     DOUT << "\tCan not coalesce physregs.\n";
1196     return false;  // Not coalescable.
1197   }
1198   
1199   // We only join virtual registers with allocatable physical registers.
1200   if (SrcIsPhys && !allocatableRegs_[SrcReg]) {
1201     DOUT << "\tSrc reg is unallocatable physreg.\n";
1202     return false;  // Not coalescable.
1203   }
1204   if (DstIsPhys && !allocatableRegs_[DstReg]) {
1205     DOUT << "\tDst reg is unallocatable physreg.\n";
1206     return false;  // Not coalescable.
1207   }
1208
1209   // Should be non-null only when coalescing to a sub-register class.
1210   bool CrossRC = false;
1211   const TargetRegisterClass *NewRC = NULL;
1212   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
1213   unsigned RealDstReg = 0;
1214   unsigned RealSrcReg = 0;
1215   if (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) {
1216     SubIdx = CopyMI->getOperand(isExtSubReg ? 2 : 3).getImm();
1217     if (SrcIsPhys && isExtSubReg) {
1218       // r1024 = EXTRACT_SUBREG EAX, 0 then r1024 is really going to be
1219       // coalesced with AX.
1220       unsigned DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
1221       if (DstSubIdx) {
1222         // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG EAX, 2. Then r1024 has already been
1223         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1224         if (DstSubIdx != SubIdx) {
1225           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1226           return false; // Not coalescable.
1227         }
1228       } else
1229         SrcReg = tri_->getSubReg(SrcReg, SubIdx);
1230       SubIdx = 0;
1231     } else if (DstIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg)) {
1232       // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024, 0
1233       unsigned SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1234       if (SrcSubIdx) {
1235         // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024<2>, 2 Then r1024 has already been
1236         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1237         if (SrcSubIdx != SubIdx) {
1238           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1239           return false; // Not coalescable.
1240         }
1241       } else
1242         DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
1243       SubIdx = 0;
1244     } else if ((DstIsPhys && isExtSubReg) ||
1245                (SrcIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg))) {
1246       if (!isSubRegToReg && CopyMI->getOperand(1).getSubReg()) {
1247         DOUT << "\tSrc of extract_subreg already coalesced with reg"
1248              << " of a super-class.\n";
1249         return false; // Not coalescable.
1250       }
1251
1252       if (isExtSubReg) {
1253         if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealDstReg))
1254           return false; // Not coalescable
1255       } else {
1256         if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
1257           return false; // Not coalescable
1258       }
1259       SubIdx = 0;
1260     } else {
1261       unsigned OldSubIdx = isExtSubReg ? CopyMI->getOperand(0).getSubReg()
1262         : CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1263       if (OldSubIdx) {
1264         if (OldSubIdx == SubIdx && !differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg))
1265           // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG r1025, 2. Then r1024 has already been
1266           // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1267           // Also check if the other larger register is of the same register
1268           // class as the would be resulting register.
1269           SubIdx = 0;
1270         else {
1271           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1272           return false; // Not coalescable.
1273         }
1274       }
1275       if (SubIdx) {
1276         unsigned LargeReg = isExtSubReg ? SrcReg : DstReg;
1277         unsigned SmallReg = isExtSubReg ? DstReg : SrcReg;
1278         unsigned Limit= allocatableRCRegs_[mri_->getRegClass(SmallReg)].count();
1279         if (!isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg, Limit)) {
1280           Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1281           return false;
1282         }
1283       }
1284     }
1285   } else if (differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg)) {
1286     if (!CrossClassJoin)
1287       return false;
1288     CrossRC = true;
1289
1290     // FIXME: What if the result of a EXTRACT_SUBREG is then coalesced
1291     // with another? If it's the resulting destination register, then
1292     // the subidx must be propagated to uses (but only those defined
1293     // by the EXTRACT_SUBREG). If it's being coalesced into another
1294     // register, it should be safe because register is assumed to have
1295     // the register class of the super-register.
1296
1297     // Process moves where one of the registers have a sub-register index.
1298     MachineOperand *DstMO = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg);
1299     MachineOperand *SrcMO = CopyMI->findRegisterUseOperand(SrcReg);
1300     SubIdx = DstMO->getSubReg();
1301     if (SubIdx) {
1302       if (SrcMO->getSubReg())
1303         // FIXME: can we handle this?
1304         return false;
1305       // This is not an insert_subreg but it looks like one.
1306       // e.g. %reg1024:4 = MOV32rr %EAX
1307       isInsSubReg = true;
1308       if (SrcIsPhys) {
1309         if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
1310           return false; // Not coalescable
1311         SubIdx = 0;
1312       }
1313     } else {
1314       SubIdx = SrcMO->getSubReg();
1315       if (SubIdx) {
1316         // This is not a extract_subreg but it looks like one.
1317         // e.g. %cl = MOV16rr %reg1024:1
1318         isExtSubReg = true;
1319         if (DstIsPhys) {
1320           if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx,RealDstReg))
1321             return false; // Not coalescable
1322           SubIdx = 0;
1323         }
1324       }
1325     }
1326
1327     const TargetRegisterClass *SrcRC= SrcIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(SrcReg);
1328     const TargetRegisterClass *DstRC= DstIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(DstReg);
1329     unsigned LargeReg = SrcReg;
1330     unsigned SmallReg = DstReg;
1331     unsigned Limit = 0;
1332
1333     // Now determine the register class of the joined register.
1334     if (isExtSubReg) {
1335       if (SubIdx && DstRC && DstRC->isASubClass()) {
1336         // This is a move to a sub-register class. However, the source is a
1337         // sub-register of a larger register class. We don't know what should
1338         // the register class be. FIXME.
1339         Again = true;
1340         return false;
1341       }
1342       Limit = allocatableRCRegs_[DstRC].count();
1343     } else if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1344       unsigned SrcSize = SrcRC->getSize();
1345       unsigned DstSize = DstRC->getSize();
1346       if (SrcSize < DstSize)
1347         // For example X86::MOVSD2PDrr copies from FR64 to VR128.
1348         NewRC = DstRC;
1349       else if (DstSize > SrcSize) {
1350         NewRC = SrcRC;
1351         std::swap(LargeReg, SmallReg);
1352       } else {
1353         unsigned SrcNumRegs = SrcRC->getNumRegs();
1354         unsigned DstNumRegs = DstRC->getNumRegs();
1355         if (DstNumRegs < SrcNumRegs)
1356           // Sub-register class?
1357           NewRC = DstRC;
1358         else if (SrcNumRegs < DstNumRegs) {
1359           NewRC = SrcRC;
1360           std::swap(LargeReg, SmallReg);
1361         } else
1362           // No idea what's the right register class to use.
1363           return false;
1364       }
1365     }
1366
1367     // If we are joining two virtual registers and the resulting register
1368     // class is more restrictive (fewer register, smaller size). Check if it's
1369     // worth doing the merge.
1370     if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys &&
1371         (isExtSubReg || DstRC->isASubClass()) &&
1372         !isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg,
1373                                allocatableRCRegs_[NewRC].count())) {
1374       DOUT << "\tSrc/Dest are different register classes.\n";
1375       // Allow the coalescer to try again in case either side gets coalesced to
1376       // a physical register that's compatible with the other side. e.g.
1377       // r1024 = MOV32to32_ r1025
1378       // But later r1024 is assigned EAX then r1025 may be coalesced with EAX.
1379       Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1380       return false;
1381     }
1382   }
1383
1384   // Will it create illegal extract_subreg / insert_subreg?
1385   if (SrcIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, DstReg, SrcReg))
1386     return false;
1387   if (DstIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, SrcReg, DstReg))
1388     return false;
1389   
1390   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
1391   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
1392   assert(SrcInt.reg == SrcReg && DstInt.reg == DstReg &&
1393          "Register mapping is horribly broken!");
1394
1395   DOUT << "\t\tInspecting "; SrcInt.print(DOUT, tri_);
1396   DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, tri_);
1397   DOUT << ": ";
1398
1399   // Save a copy of the virtual register live interval. We'll manually
1400   // merge this into the "real" physical register live interval this is
1401   // coalesced with.
1402   LiveInterval *SavedLI = 0;
1403   if (RealDstReg)
1404     SavedLI = li_->dupInterval(&SrcInt);
1405   else if (RealSrcReg)
1406     SavedLI = li_->dupInterval(&DstInt);
1407
1408   // Check if it is necessary to propagate "isDead" property.
1409   if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg) {
1410     MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg, false);
1411     bool isDead = mopd->isDead();
1412
1413     // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
1414     // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
1415     // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
1416     // think twice about coalescing them!
1417     if (!isDead && (SrcIsPhys || DstIsPhys)) {
1418       LiveInterval &JoinVInt = SrcIsPhys ? DstInt : SrcInt;
1419       unsigned JoinVReg = SrcIsPhys ? DstReg : SrcReg;
1420       unsigned JoinPReg = SrcIsPhys ? SrcReg : DstReg;
1421       const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(JoinVReg);
1422       unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
1423       if (TheCopy.isBackEdge)
1424         Threshold *= 2; // Favors back edge copies.
1425
1426       // If the virtual register live interval is long but it has low use desity,
1427       // do not join them, instead mark the physical register as its allocation
1428       // preference.
1429       unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
1430       if (Length > Threshold &&
1431           (((float)std::distance(mri_->use_begin(JoinVReg), mri_->use_end())
1432             / Length) < (1.0 / Threshold))) {
1433         JoinVInt.preference = JoinPReg;
1434         ++numAborts;
1435         DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
1436         Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1437         return false;
1438       }
1439     }
1440   }
1441
1442   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
1443   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
1444   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
1445   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
1446   bool Swapped = false;
1447   // If SrcInt is implicitly defined, it's safe to coalesce.
1448   bool isEmpty = SrcInt.empty();
1449   if (isEmpty && !CanCoalesceWithImpDef(CopyMI, DstInt, SrcInt)) {
1450     // Only coalesce an empty interval (defined by implicit_def) with
1451     // another interval which has a valno defined by the CopyMI and the CopyMI
1452     // is a kill of the implicit def.
1453     DOUT << "Not profitable!\n";
1454     return false;
1455   }
1456
1457   if (!isEmpty && !JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
1458     // Coalescing failed.
1459
1460     // If definition of source is defined by trivial computation, try
1461     // rematerializing it.
1462     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
1463         ReMaterializeTrivialDef(SrcInt, DstInt.reg, CopyMI))
1464       return true;
1465     
1466     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
1467     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
1468         (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI) ||
1469          RemoveCopyByCommutingDef(SrcInt, DstInt, CopyMI))) {
1470       JoinedCopies.insert(CopyMI);
1471       return true;
1472     }
1473     
1474     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
1475     DOUT << "Interference!\n";
1476     Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1477     return false;
1478   }
1479
1480   LiveInterval *ResSrcInt = &SrcInt;
1481   LiveInterval *ResDstInt = &DstInt;
1482   if (Swapped) {
1483     std::swap(SrcReg, DstReg);
1484     std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1485   }
1486   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
1487          "LiveInterval::join didn't work right!");
1488                                
1489   // If we're about to merge live ranges into a physical register live interval,
1490   // we have to update any aliased register's live ranges to indicate that they
1491   // have clobbered values for this range.
1492   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
1493     // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1494     // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1495     // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
1496     if (RealDstReg || RealSrcReg) {
1497       LiveInterval &RealInt =
1498         li_->getOrCreateInterval(RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg);
1499       for (LiveInterval::const_vni_iterator I = SavedLI->vni_begin(),
1500              E = SavedLI->vni_end(); I != E; ++I) {
1501         const VNInfo *ValNo = *I;
1502         VNInfo *NewValNo = RealInt.getNextValue(ValNo->def, ValNo->copy,
1503                                                 li_->getVNInfoAllocator());
1504         NewValNo->hasPHIKill = ValNo->hasPHIKill;
1505         NewValNo->redefByEC = ValNo->redefByEC;
1506         RealInt.addKills(NewValNo, ValNo->kills);
1507         RealInt.MergeValueInAsValue(*SavedLI, ValNo, NewValNo);
1508       }
1509       RealInt.weight += SavedLI->weight;      
1510       DstReg = RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
1511     }
1512
1513     // Update the liveintervals of sub-registers.
1514     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(DstReg); *AS; ++AS)
1515       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(*ResSrcInt,
1516                                                  li_->getVNInfoAllocator());
1517   }
1518
1519   // If this is a EXTRACT_SUBREG, make sure the result of coalescing is the
1520   // larger super-register.
1521   if ((isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
1522       !SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1523     if ((isExtSubReg && !Swapped) ||
1524         ((isInsSubReg || isSubRegToReg) && Swapped)) {
1525       ResSrcInt->Copy(*ResDstInt, li_->getVNInfoAllocator());
1526       std::swap(SrcReg, DstReg);
1527       std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1528     }
1529   }
1530
1531   // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
1532   // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
1533   if (CrossRC) {
1534       ++numCrossRCs;
1535     if (NewRC)
1536       mri_->setRegClass(DstReg, NewRC);
1537   }
1538
1539   if (NewHeuristic) {
1540     // Add all copies that define val# in the source interval into the queue.
1541     for (LiveInterval::const_vni_iterator i = ResSrcInt->vni_begin(),
1542            e = ResSrcInt->vni_end(); i != e; ++i) {
1543       const VNInfo *vni = *i;
1544       if (!vni->def || vni->def == ~1U || vni->def == ~0U)
1545         continue;
1546       MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
1547       unsigned NewSrcReg, NewDstReg, NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx;
1548       if (CopyMI &&
1549           JoinedCopies.count(CopyMI) == 0 &&
1550           tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg,
1551                             NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx)) {
1552         unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMBB);
1553         JoinQueue->push(CopyRec(CopyMI, LoopDepth,
1554                                 isBackEdgeCopy(CopyMI, DstReg)));
1555       }
1556     }
1557   }
1558
1559   // Remember to delete the copy instruction.
1560   JoinedCopies.insert(CopyMI);
1561
1562   // Some live range has been lengthened due to colaescing, eliminate the
1563   // unnecessary kills.
1564   RemoveUnnecessaryKills(SrcReg, *ResDstInt);
1565   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
1566     RemoveUnnecessaryKills(DstReg, *ResDstInt);
1567
1568   if (isInsSubReg)
1569     // Avoid:
1570     // r1024 = op
1571     // r1024 = implicit_def
1572     // ...
1573     //       = r1024
1574     RemoveDeadImpDef(DstReg, *ResDstInt);
1575   UpdateRegDefsUses(SrcReg, DstReg, SubIdx);
1576
1577   // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
1578   // being merged.
1579   li_->removeInterval(SrcReg);
1580
1581   // Manually deleted the live interval copy.
1582   if (SavedLI) {
1583     SavedLI->clear();
1584     delete SavedLI;
1585   }
1586
1587   if (isEmpty) {
1588     // Now the copy is being coalesced away, the val# previously defined
1589     // by the copy is being defined by an IMPLICIT_DEF which defines a zero
1590     // length interval. Remove the val#.
1591     unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
1592     const LiveRange *LR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(CopyIdx);
1593     VNInfo *ImpVal = LR->valno;
1594     assert(ImpVal->def == CopyIdx);
1595     unsigned NextDef = LR->end;
1596     RemoveCopiesFromValNo(*ResDstInt, ImpVal);
1597     ResDstInt->removeValNo(ImpVal);
1598     LR = ResDstInt->FindLiveRangeContaining(NextDef);
1599     if (LR != ResDstInt->end() && LR->valno->def == NextDef) {
1600       // Special case: vr1024 = implicit_def
1601       //               vr1024 = insert_subreg vr1024, vr1025, c
1602       // The insert_subreg becomes a "copy" that defines a val# which can itself
1603       // be coalesced away.
1604       MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(NextDef);
1605       if (DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
1606         LR->valno->copy = DefMI;
1607     }
1608   }
1609
1610   // If resulting interval has a preference that no longer fits because of subreg
1611   // coalescing, just clear the preference.
1612   if (ResDstInt->preference && (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
1613       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(ResDstInt->reg)) {
1614     const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(ResDstInt->reg);
1615     if (!RC->contains(ResDstInt->preference))
1616       ResDstInt->preference = 0;
1617   }
1618
1619   DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, tri_);
1620   DOUT << "\n";
1621
1622   ++numJoins;
1623   return true;
1624 }
1625
1626 /// ComputeUltimateVN - Assuming we are going to join two live intervals,
1627 /// compute what the resultant value numbers for each value in the input two
1628 /// ranges will be.  This is complicated by copies between the two which can
1629 /// and will commonly cause multiple value numbers to be merged into one.
1630 ///
1631 /// VN is the value number that we're trying to resolve.  InstDefiningValue
1632 /// keeps track of the new InstDefiningValue assignment for the result
1633 /// LiveInterval.  ThisFromOther/OtherFromThis are sets that keep track of
1634 /// whether a value in this or other is a copy from the opposite set.
1635 /// ThisValNoAssignments/OtherValNoAssignments keep track of value #'s that have
1636 /// already been assigned.
1637 ///
1638 /// ThisFromOther[x] - If x is defined as a copy from the other interval, this
1639 /// contains the value number the copy is from.
1640 ///
1641 static unsigned ComputeUltimateVN(VNInfo *VNI,
1642                                   SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
1643                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &ThisFromOther,
1644                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &OtherFromThis,
1645                                   SmallVector<int, 16> &ThisValNoAssignments,
1646                                   SmallVector<int, 16> &OtherValNoAssignments) {
1647   unsigned VN = VNI->id;
1648
1649   // If the VN has already been computed, just return it.
1650   if (ThisValNoAssignments[VN] >= 0)
1651     return ThisValNoAssignments[VN];
1652 //  assert(ThisValNoAssignments[VN] != -2 && "Cyclic case?");
1653
1654   // If this val is not a copy from the other val, then it must be a new value
1655   // number in the destination.
1656   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = ThisFromOther.find(VNI);
1657   if (I == ThisFromOther.end()) {
1658     NewVNInfo.push_back(VNI);
1659     return ThisValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
1660   }
1661   VNInfo *OtherValNo = I->second;
1662
1663   // Otherwise, this *is* a copy from the RHS.  If the other side has already
1664   // been computed, return it.
1665   if (OtherValNoAssignments[OtherValNo->id] >= 0)
1666     return ThisValNoAssignments[VN] = OtherValNoAssignments[OtherValNo->id];
1667   
1668   // Mark this value number as currently being computed, then ask what the
1669   // ultimate value # of the other value is.
1670   ThisValNoAssignments[VN] = -2;
1671   unsigned UltimateVN =
1672     ComputeUltimateVN(OtherValNo, NewVNInfo, OtherFromThis, ThisFromOther,
1673                       OtherValNoAssignments, ThisValNoAssignments);
1674   return ThisValNoAssignments[VN] = UltimateVN;
1675 }
1676
1677 static bool InVector(VNInfo *Val, const SmallVector<VNInfo*, 8> &V) {
1678   return std::find(V.begin(), V.end(), Val) != V.end();
1679 }
1680
1681 /// RangeIsDefinedByCopyFromReg - Return true if the specified live range of
1682 /// the specified live interval is defined by a copy from the specified
1683 /// register.
1684 bool SimpleRegisterCoalescing::RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li,
1685                                                            LiveRange *LR,
1686                                                            unsigned Reg) {
1687   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(LR->valno);
1688   if (SrcReg == Reg)
1689     return true;
1690   if (LR->valno->def == ~0U &&
1691       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg) &&
1692       *tri_->getSuperRegisters(li.reg)) {
1693     // It's a sub-register live interval, we may not have precise information.
1694     // Re-compute it.
1695     MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(LR->start);
1696     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
1697     if (DefMI &&
1698         tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
1699         DstReg == li.reg && SrcReg == Reg) {
1700       // Cache computed info.
1701       LR->valno->def  = LR->start;
1702       LR->valno->copy = DefMI;
1703       return true;
1704     }
1705   }
1706   return false;
1707 }
1708
1709 /// SimpleJoin - Attempt to joint the specified interval into this one. The
1710 /// caller of this method must guarantee that the RHS only contains a single
1711 /// value number and that the RHS is not defined by a copy from this
1712 /// interval.  This returns false if the intervals are not joinable, or it
1713 /// joins them and returns true.
1714 bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
1715   assert(RHS.containsOneValue());
1716   
1717   // Some number (potentially more than one) value numbers in the current
1718   // interval may be defined as copies from the RHS.  Scan the overlapping
1719   // portions of the LHS and RHS, keeping track of this and looking for
1720   // overlapping live ranges that are NOT defined as copies.  If these exist, we
1721   // cannot coalesce.
1722   
1723   LiveInterval::iterator LHSIt = LHS.begin(), LHSEnd = LHS.end();
1724   LiveInterval::iterator RHSIt = RHS.begin(), RHSEnd = RHS.end();
1725   
1726   if (LHSIt->start < RHSIt->start) {
1727     LHSIt = std::upper_bound(LHSIt, LHSEnd, RHSIt->start);
1728     if (LHSIt != LHS.begin()) --LHSIt;
1729   } else if (RHSIt->start < LHSIt->start) {
1730     RHSIt = std::upper_bound(RHSIt, RHSEnd, LHSIt->start);
1731     if (RHSIt != RHS.begin()) --RHSIt;
1732   }
1733   
1734   SmallVector<VNInfo*, 8> EliminatedLHSVals;
1735   
1736   while (1) {
1737     // Determine if these live intervals overlap.
1738     bool Overlaps = false;
1739     if (LHSIt->start <= RHSIt->start)
1740       Overlaps = LHSIt->end > RHSIt->start;
1741     else
1742       Overlaps = RHSIt->end > LHSIt->start;
1743     
1744     // If the live intervals overlap, there are two interesting cases: if the
1745     // LHS interval is defined by a copy from the RHS, it's ok and we record
1746     // that the LHS value # is the same as the RHS.  If it's not, then we cannot
1747     // coalesce these live ranges and we bail out.
1748     if (Overlaps) {
1749       // If we haven't already recorded that this value # is safe, check it.
1750       if (!InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1751         // Copy from the RHS?
1752         if (!RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg))
1753           return false;    // Nope, bail out.
1754
1755         if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1756           // Here is an interesting situation:
1757           // BB1:
1758           //   vr1025 = copy vr1024
1759           //   ..
1760           // BB2:
1761           //   vr1024 = op 
1762           //          = vr1025
1763           // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1764           // coalesce them since the live range of vr1025 intersects the
1765           // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1766           // value of the previous iteration of vr1024.
1767           return false;
1768         EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1769       }
1770       
1771       // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1772       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1773       continue;
1774     }
1775     
1776     if (LHSIt->end < RHSIt->end) {
1777       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1778     } else {
1779       // One interesting case to check here.  It's possible that we have
1780       // something like "X3 = Y" which defines a new value number in the LHS,
1781       // and is the last use of this liverange of the RHS.  In this case, we
1782       // want to notice this copy (so that it gets coalesced away) even though
1783       // the live ranges don't actually overlap.
1784       if (LHSIt->start == RHSIt->end) {
1785         if (InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1786           // We already know that this value number is going to be merged in
1787           // if coalescing succeeds.  Just skip the liverange.
1788           if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1789         } else {
1790           // Otherwise, if this is a copy from the RHS, mark it as being merged
1791           // in.
1792           if (RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg)) {
1793             if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1794               // Here is an interesting situation:
1795               // BB1:
1796               //   vr1025 = copy vr1024
1797               //   ..
1798               // BB2:
1799               //   vr1024 = op 
1800               //          = vr1025
1801               // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1802               // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
1803               // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1804               // value of the previous iteration of vr1024.
1805               return false;
1806             EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1807
1808             // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1809             if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1810           }
1811         }
1812       }
1813       
1814       if (++RHSIt == RHSEnd) break;
1815     }
1816   }
1817   
1818   // If we got here, we know that the coalescing will be successful and that
1819   // the value numbers in EliminatedLHSVals will all be merged together.  Since
1820   // the most common case is that EliminatedLHSVals has a single number, we
1821   // optimize for it: if there is more than one value, we merge them all into
1822   // the lowest numbered one, then handle the interval as if we were merging
1823   // with one value number.
1824   VNInfo *LHSValNo = NULL;
1825   if (EliminatedLHSVals.size() > 1) {
1826     // Loop through all the equal value numbers merging them into the smallest
1827     // one.
1828     VNInfo *Smallest = EliminatedLHSVals[0];
1829     for (unsigned i = 1, e = EliminatedLHSVals.size(); i != e; ++i) {
1830       if (EliminatedLHSVals[i]->id < Smallest->id) {
1831         // Merge the current notion of the smallest into the smaller one.
1832         LHS.MergeValueNumberInto(Smallest, EliminatedLHSVals[i]);
1833         Smallest = EliminatedLHSVals[i];
1834       } else {
1835         // Merge into the smallest.
1836         LHS.MergeValueNumberInto(EliminatedLHSVals[i], Smallest);
1837       }
1838     }
1839     LHSValNo = Smallest;
1840   } else if (EliminatedLHSVals.empty()) {
1841     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1842         *tri_->getSuperRegisters(LHS.reg))
1843       // Imprecise sub-register information. Can't handle it.
1844       return false;
1845     assert(0 && "No copies from the RHS?");
1846   } else {
1847     LHSValNo = EliminatedLHSVals[0];
1848   }
1849   
1850   // Okay, now that there is a single LHS value number that we're merging the
1851   // RHS into, update the value number info for the LHS to indicate that the
1852   // value number is defined where the RHS value number was.
1853   const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(0);
1854   LHSValNo->def  = VNI->def;
1855   LHSValNo->copy = VNI->copy;
1856   
1857   // Okay, the final step is to loop over the RHS live intervals, adding them to
1858   // the LHS.
1859   LHSValNo->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1860   LHS.addKills(LHSValNo, VNI->kills);
1861   LHS.MergeRangesInAsValue(RHS, LHSValNo);
1862   LHS.weight += RHS.weight;
1863   if (RHS.preference && !LHS.preference)
1864     LHS.preference = RHS.preference;
1865
1866   // Update the liveintervals of sub-registers.
1867   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg))
1868     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *AS; ++AS)
1869       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(LHS,
1870                                                     li_->getVNInfoAllocator());
1871
1872   return true;
1873 }
1874
1875 /// JoinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
1876 /// returns false.  Otherwise, if one of the intervals being joined is a
1877 /// physreg, this method always canonicalizes LHS to be it.  The output
1878 /// "RHS" will not have been modified, so we can use this information
1879 /// below to update aliases.
1880 bool
1881 SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS,
1882                                         bool &Swapped) {
1883   // Compute the final value assignment, assuming that the live ranges can be
1884   // coalesced.
1885   SmallVector<int, 16> LHSValNoAssignments;
1886   SmallVector<int, 16> RHSValNoAssignments;
1887   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> LHSValsDefinedFromRHS;
1888   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> RHSValsDefinedFromLHS;
1889   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
1890
1891   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
1892   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
1893   // register. If so, do not coalesce.
1894   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1895       *tri_->getSubRegisters(LHS.reg)) {
1896     // If it's coalescing a virtual register to a physical register, estimate
1897     // its live interval length. This is the *cost* of scanning an entire live
1898     // interval. If the cost is low, we'll do an exhaustive check instead.
1899
1900     // If this is something like this:
1901     // BB1:
1902     // v1024 = op
1903     // ...
1904     // BB2:
1905     // ...
1906     // RAX   = v1024
1907     //
1908     // That is, the live interval of v1024 crosses a bb. Then we can't rely on
1909     // less conservative check. It's possible a sub-register is defined before
1910     // v1024 (or live in) and live out of BB1.
1911     if (RHS.containsOneValue() &&
1912         li_->intervalIsInOneMBB(RHS) &&
1913         li_->getApproximateInstructionCount(RHS) <= 10) {
1914       // Perform a more exhaustive check for some common cases.
1915       if (li_->conflictsWithPhysRegRef(RHS, LHS.reg, true, JoinedCopies))
1916         return false;
1917     } else {
1918       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *SR; ++SR)
1919         if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1920           DOUT << "Interfere with sub-register ";
1921           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1922           return false;
1923         }
1924     }
1925   } else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg) &&
1926              *tri_->getSubRegisters(RHS.reg)) {
1927     if (LHS.containsOneValue() &&
1928         li_->getApproximateInstructionCount(LHS) <= 10) {
1929       // Perform a more exhaustive check for some common cases.
1930       if (li_->conflictsWithPhysRegRef(LHS, RHS.reg, false, JoinedCopies))
1931         return false;
1932     } else {
1933       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RHS.reg); *SR; ++SR)
1934         if (li_->hasInterval(*SR) && LHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1935           DOUT << "Interfere with sub-register ";
1936           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1937           return false;
1938         }
1939     }
1940   }
1941                           
1942   // Compute ultimate value numbers for the LHS and RHS values.
1943   if (RHS.containsOneValue()) {
1944     // Copies from a liveinterval with a single value are simple to handle and
1945     // very common, handle the special case here.  This is important, because
1946     // often RHS is small and LHS is large (e.g. a physreg).
1947     
1948     // Find out if the RHS is defined as a copy from some value in the LHS.
1949     int RHSVal0DefinedFromLHS = -1;
1950     int RHSValID = -1;
1951     VNInfo *RHSValNoInfo = NULL;
1952     VNInfo *RHSValNoInfo0 = RHS.getValNumInfo(0);
1953     unsigned RHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(RHSValNoInfo0);
1954     if (RHSSrcReg == 0 || RHSSrcReg != LHS.reg) {
1955       // If RHS is not defined as a copy from the LHS, we can use simpler and
1956       // faster checks to see if the live ranges are coalescable.  This joiner
1957       // can't swap the LHS/RHS intervals though.
1958       if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
1959         return SimpleJoin(LHS, RHS);
1960       } else {
1961         RHSValNoInfo = RHSValNoInfo0;
1962       }
1963     } else {
1964       // It was defined as a copy from the LHS, find out what value # it is.
1965       RHSValNoInfo = LHS.getLiveRangeContaining(RHSValNoInfo0->def-1)->valno;
1966       RHSValID = RHSValNoInfo->id;
1967       RHSVal0DefinedFromLHS = RHSValID;
1968     }
1969     
1970     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
1971     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
1972     NewVNInfo.resize(LHS.getNumValNums(), NULL);
1973     
1974     // Okay, *all* of the values in LHS that are defined as a copy from RHS
1975     // should now get updated.
1976     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
1977          i != e; ++i) {
1978       VNInfo *VNI = *i;
1979       unsigned VN = VNI->id;
1980       if (unsigned LHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(VNI)) {
1981         if (LHSSrcReg != RHS.reg) {
1982           // If this is not a copy from the RHS, its value number will be
1983           // unmodified by the coalescing.
1984           NewVNInfo[VN] = VNI;
1985           LHSValNoAssignments[VN] = VN;
1986         } else if (RHSValID == -1) {
1987           // Otherwise, it is a copy from the RHS, and we don't already have a
1988           // value# for it.  Keep the current value number, but remember it.
1989           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID = VN;
1990           NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
1991           LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
1992         } else {
1993           // Otherwise, use the specified value #.
1994           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID;
1995           if (VN == (unsigned)RHSValID) {  // Else this val# is dead.
1996             NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
1997             LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
1998           }
1999         }
2000       } else {
2001         NewVNInfo[VN] = VNI;
2002         LHSValNoAssignments[VN] = VN;
2003       }
2004     }
2005     
2006     assert(RHSValID != -1 && "Didn't find value #?");
2007     RHSValNoAssignments[0] = RHSValID;
2008     if (RHSVal0DefinedFromLHS != -1) {
2009       // This path doesn't go through ComputeUltimateVN so just set
2010       // it to anything.
2011       RHSValsDefinedFromLHS[RHSValNoInfo0] = (VNInfo*)1;
2012     }
2013   } else {
2014     // Loop over the value numbers of the LHS, seeing if any are defined from
2015     // the RHS.
2016     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2017          i != e; ++i) {
2018       VNInfo *VNI = *i;
2019       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
2020         continue;
2021       
2022       // DstReg is known to be a register in the LHS interval.  If the src is
2023       // from the RHS interval, we can use its value #.
2024       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != RHS.reg)
2025         continue;
2026       
2027       // Figure out the value # from the RHS.
2028       LHSValsDefinedFromRHS[VNI]=RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
2029     }
2030     
2031     // Loop over the value numbers of the RHS, seeing if any are defined from
2032     // the LHS.
2033     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
2034          i != e; ++i) {
2035       VNInfo *VNI = *i;
2036       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
2037         continue;
2038       
2039       // DstReg is known to be a register in the RHS interval.  If the src is
2040       // from the LHS interval, we can use its value #.
2041       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != LHS.reg)
2042         continue;
2043       
2044       // Figure out the value # from the LHS.
2045       RHSValsDefinedFromLHS[VNI]=LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
2046     }
2047     
2048     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
2049     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
2050     NewVNInfo.reserve(LHS.getNumValNums() + RHS.getNumValNums());
2051     
2052     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2053          i != e; ++i) {
2054       VNInfo *VNI = *i;
2055       unsigned VN = VNI->id;
2056       if (LHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U) 
2057         continue;
2058       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
2059                         LHSValsDefinedFromRHS, RHSValsDefinedFromLHS,
2060                         LHSValNoAssignments, RHSValNoAssignments);
2061     }
2062     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
2063          i != e; ++i) {
2064       VNInfo *VNI = *i;
2065       unsigned VN = VNI->id;
2066       if (RHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U)
2067         continue;
2068       // If this value number isn't a copy from the LHS, it's a new number.
2069       if (RHSValsDefinedFromLHS.find(VNI) == RHSValsDefinedFromLHS.end()) {
2070         NewVNInfo.push_back(VNI);
2071         RHSValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
2072         continue;
2073       }
2074       
2075       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
2076                         RHSValsDefinedFromLHS, LHSValsDefinedFromRHS,
2077                         RHSValNoAssignments, LHSValNoAssignments);
2078     }
2079   }
2080   
2081   // Armed with the mappings of LHS/RHS values to ultimate values, walk the
2082   // interval lists to see if these intervals are coalescable.
2083   LiveInterval::const_iterator I = LHS.begin();
2084   LiveInterval::const_iterator IE = LHS.end();
2085   LiveInterval::const_iterator J = RHS.begin();
2086   LiveInterval::const_iterator JE = RHS.end();
2087   
2088   // Skip ahead until the first place of potential sharing.
2089   if (I->start < J->start) {
2090     I = std::upper_bound(I, IE, J->start);
2091     if (I != LHS.begin()) --I;
2092   } else if (J->start < I->start) {
2093     J = std::upper_bound(J, JE, I->start);
2094     if (J != RHS.begin()) --J;
2095   }
2096   
2097   while (1) {
2098     // Determine if these two live ranges overlap.
2099     bool Overlaps;
2100     if (I->start < J->start) {
2101       Overlaps = I->end > J->start;
2102     } else {
2103       Overlaps = J->end > I->start;
2104     }
2105
2106     // If so, check value # info to determine if they are really different.
2107     if (Overlaps) {
2108       // If the live range overlap will map to the same value number in the
2109       // result liverange, we can still coalesce them.  If not, we can't.
2110       if (LHSValNoAssignments[I->valno->id] !=
2111           RHSValNoAssignments[J->valno->id])
2112         return false;
2113     }
2114     
2115     if (I->end < J->end) {
2116       ++I;
2117       if (I == IE) break;
2118     } else {
2119       ++J;
2120       if (J == JE) break;
2121     }
2122   }
2123
2124   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
2125   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
2126          E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
2127     VNInfo *VNI = I->first;
2128     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
2129     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
2130     NewVNInfo[LHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
2131     RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
2132   }
2133
2134   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
2135   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
2136          E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
2137     VNInfo *VNI = I->first;
2138     unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
2139     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
2140     NewVNInfo[RHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
2141     LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
2142   }
2143
2144   // If we get here, we know that we can coalesce the live ranges.  Ask the
2145   // intervals to coalesce themselves now.
2146   if ((RHS.ranges.size() > LHS.ranges.size() &&
2147       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
2148       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
2149     RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
2150     Swapped = true;
2151   } else {
2152     LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
2153     Swapped = false;
2154   }
2155   return true;
2156 }
2157
2158 namespace {
2159   // DepthMBBCompare - Comparison predicate that sort first based on the loop
2160   // depth of the basic block (the unsigned), and then on the MBB number.
2161   struct DepthMBBCompare {
2162     typedef std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> DepthMBBPair;
2163     bool operator()(const DepthMBBPair &LHS, const DepthMBBPair &RHS) const {
2164       if (LHS.first > RHS.first) return true;   // Deeper loops first
2165       return LHS.first == RHS.first &&
2166         LHS.second->getNumber() < RHS.second->getNumber();
2167     }
2168   };
2169 }
2170
2171 /// getRepIntervalSize - Returns the size of the interval that represents the
2172 /// specified register.
2173 template<class SF>
2174 unsigned JoinPriorityQueue<SF>::getRepIntervalSize(unsigned Reg) {
2175   return Rc->getRepIntervalSize(Reg);
2176 }
2177
2178 /// CopyRecSort::operator - Join priority queue sorting function.
2179 ///
2180 bool CopyRecSort::operator()(CopyRec left, CopyRec right) const {
2181   // Inner loops first.
2182   if (left.LoopDepth > right.LoopDepth)
2183     return false;
2184   else if (left.LoopDepth == right.LoopDepth)
2185     if (left.isBackEdge && !right.isBackEdge)
2186       return false;
2187   return true;
2188 }
2189
2190 void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
2191                                                std::vector<CopyRec> &TryAgain) {
2192   DOUT << ((Value*)MBB->getBasicBlock())->getName() << ":\n";
2193
2194   std::vector<CopyRec> VirtCopies;
2195   std::vector<CopyRec> PhysCopies;
2196   std::vector<CopyRec> ImpDefCopies;
2197   unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
2198   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
2199        MII != E;) {
2200     MachineInstr *Inst = MII++;
2201     
2202     // If this isn't a copy nor a extract_subreg, we can't join intervals.
2203     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2204     if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
2205       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2206       SrcReg = Inst->getOperand(1).getReg();
2207     } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
2208                Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
2209       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2210       SrcReg = Inst->getOperand(2).getReg();
2211     } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
2212       continue;
2213
2214     bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
2215     bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
2216     if (NewHeuristic) {
2217       JoinQueue->push(CopyRec(Inst, LoopDepth, isBackEdgeCopy(Inst, DstReg)));
2218     } else {
2219       if (li_->hasInterval(SrcReg) && li_->getInterval(SrcReg).empty())
2220         ImpDefCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2221       else if (SrcIsPhys || DstIsPhys)
2222         PhysCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2223       else
2224         VirtCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2225     }
2226   }
2227
2228   if (NewHeuristic)
2229     return;
2230
2231   // Try coalescing implicit copies first, followed by copies to / from
2232   // physical registers, then finally copies from virtual registers to
2233   // virtual registers.
2234   for (unsigned i = 0, e = ImpDefCopies.size(); i != e; ++i) {
2235     CopyRec &TheCopy = ImpDefCopies[i];
2236     bool Again = false;
2237     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2238       if (Again)
2239         TryAgain.push_back(TheCopy);
2240   }
2241   for (unsigned i = 0, e = PhysCopies.size(); i != e; ++i) {
2242     CopyRec &TheCopy = PhysCopies[i];
2243     bool Again = false;
2244     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2245       if (Again)
2246         TryAgain.push_back(TheCopy);
2247   }
2248   for (unsigned i = 0, e = VirtCopies.size(); i != e; ++i) {
2249     CopyRec &TheCopy = VirtCopies[i];
2250     bool Again = false;
2251     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2252       if (Again)
2253         TryAgain.push_back(TheCopy);
2254   }
2255 }
2256
2257 void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
2258   DOUT << "********** JOINING INTERVALS ***********\n";
2259
2260   if (NewHeuristic)
2261     JoinQueue = new JoinPriorityQueue<CopyRecSort>(this);
2262
2263   std::vector<CopyRec> TryAgainList;
2264   if (loopInfo->empty()) {
2265     // If there are no loops in the function, join intervals in function order.
2266     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();
2267          I != E; ++I)
2268       CopyCoalesceInMBB(I, TryAgainList);
2269   } else {
2270     // Otherwise, join intervals in inner loops before other intervals.
2271     // Unfortunately we can't just iterate over loop hierarchy here because
2272     // there may be more MBB's than BB's.  Collect MBB's for sorting.
2273
2274     // Join intervals in the function prolog first. We want to join physical
2275     // registers with virtual registers before the intervals got too long.
2276     std::vector<std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> > MBBs;
2277     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();I != E;++I){
2278       MachineBasicBlock *MBB = I;
2279       MBBs.push_back(std::make_pair(loopInfo->getLoopDepth(MBB), I));
2280     }
2281
2282     // Sort by loop depth.
2283     std::sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), DepthMBBCompare());
2284
2285     // Finally, join intervals in loop nest order.
2286     for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i)
2287       CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, TryAgainList);
2288   }
2289   
2290   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
2291   // until we make no progress.
2292   if (NewHeuristic) {
2293     SmallVector<CopyRec, 16> TryAgain;
2294     bool ProgressMade = true;
2295     while (ProgressMade) {
2296       ProgressMade = false;
2297       while (!JoinQueue->empty()) {
2298         CopyRec R = JoinQueue->pop();
2299         bool Again = false;
2300         bool Success = JoinCopy(R, Again);
2301         if (Success)
2302           ProgressMade = true;
2303         else if (Again)
2304           TryAgain.push_back(R);
2305       }
2306
2307       if (ProgressMade) {
2308         while (!TryAgain.empty()) {
2309           JoinQueue->push(TryAgain.back());
2310           TryAgain.pop_back();
2311         }
2312       }
2313     }
2314   } else {
2315     bool ProgressMade = true;
2316     while (ProgressMade) {
2317       ProgressMade = false;
2318
2319       for (unsigned i = 0, e = TryAgainList.size(); i != e; ++i) {
2320         CopyRec &TheCopy = TryAgainList[i];
2321         if (TheCopy.MI) {
2322           bool Again = false;
2323           bool Success = JoinCopy(TheCopy, Again);
2324           if (Success || !Again) {
2325             TheCopy.MI = 0;   // Mark this one as done.
2326             ProgressMade = true;
2327           }
2328         }
2329       }
2330     }
2331   }
2332
2333   if (NewHeuristic)
2334     delete JoinQueue;  
2335 }
2336
2337 /// Return true if the two specified registers belong to different register
2338 /// classes.  The registers may be either phys or virt regs.
2339 bool
2340 SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA,
2341                                                    unsigned RegB) const {
2342   // Get the register classes for the first reg.
2343   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
2344     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
2345            "Shouldn't consider two physregs!");
2346     return !mri_->getRegClass(RegB)->contains(RegA);
2347   }
2348
2349   // Compare against the regclass for the second reg.
2350   const TargetRegisterClass *RegClassA = mri_->getRegClass(RegA);
2351   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB)) {
2352     const TargetRegisterClass *RegClassB = mri_->getRegClass(RegB);
2353     return RegClassA != RegClassB;
2354   }
2355   return !RegClassA->contains(RegB);
2356 }
2357
2358 /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
2359 /// cycles Start and End or NULL if there are no uses.
2360 MachineOperand *
2361 SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
2362                                           unsigned Reg, unsigned &UseIdx) const{
2363   UseIdx = 0;
2364   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2365     MachineOperand *LastUse = NULL;
2366     for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = mri_->use_begin(Reg),
2367            E = mri_->use_end(); I != E; ++I) {
2368       MachineOperand &Use = I.getOperand();
2369       MachineInstr *UseMI = Use.getParent();
2370       unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2371       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
2372           SrcReg == DstReg)
2373         // Ignore identity copies.
2374         continue;
2375       unsigned Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
2376       if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
2377         LastUse = &Use;
2378         UseIdx = li_->getUseIndex(Idx);
2379       }
2380     }
2381     return LastUse;
2382   }
2383
2384   int e = (End-1) / InstrSlots::NUM * InstrSlots::NUM;
2385   int s = Start;
2386   while (e >= s) {
2387     // Skip deleted instructions
2388     MachineInstr *MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
2389     while ((e - InstrSlots::NUM) >= s && !MI) {
2390       e -= InstrSlots::NUM;
2391       MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
2392     }
2393     if (e < s || MI == NULL)
2394       return NULL;
2395
2396     // Ignore identity copies.
2397     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2398     if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
2399           SrcReg == DstReg))
2400       for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
2401         MachineOperand &Use = MI->getOperand(i);
2402         if (Use.isReg() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
2403             tri_->regsOverlap(Use.getReg(), Reg)) {
2404           UseIdx = li_->getUseIndex(e);
2405           return &Use;
2406         }
2407       }
2408
2409     e -= InstrSlots::NUM;
2410   }
2411
2412   return NULL;
2413 }
2414
2415
2416 void SimpleRegisterCoalescing::printRegName(unsigned reg) const {
2417   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
2418     cerr << tri_->getName(reg);
2419   else
2420     cerr << "%reg" << reg;
2421 }
2422
2423 void SimpleRegisterCoalescing::releaseMemory() {
2424   JoinedCopies.clear();
2425   ReMatCopies.clear();
2426   ReMatDefs.clear();
2427 }
2428
2429 static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
2430   for (LiveInterval::Ranges::const_iterator
2431          i = li->ranges.begin(), e = li->ranges.end(); i != e; ++i)
2432     if (i->end - i->start > LiveIntervals::InstrSlots::NUM)
2433       return false;
2434   return true;
2435 }
2436
2437 /// TurnCopyIntoImpDef - If source of the specified copy is an implicit def,
2438 /// turn the copy into an implicit def.
2439 bool
2440 SimpleRegisterCoalescing::TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
2441                                              MachineBasicBlock *MBB,
2442                                              unsigned DstReg, unsigned SrcReg) {
2443   MachineInstr *CopyMI = &*I;
2444   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
2445   if (!li_->hasInterval(SrcReg))
2446     return false;
2447   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
2448   if (!SrcInt.empty())
2449     return false;
2450   if (!li_->hasInterval(DstReg))
2451     return false;
2452   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
2453   const LiveRange *DstLR = DstInt.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
2454   DstInt.removeValNo(DstLR->valno);
2455   CopyMI->setDesc(tii_->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF));
2456   for (int i = CopyMI->getNumOperands() - 1, e = 0; i > e; --i)
2457     CopyMI->RemoveOperand(i);
2458   bool NoUse = mri_->use_empty(SrcReg);
2459   if (NoUse) {
2460     for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
2461            E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
2462       assert(I.getOperand().isDef());
2463       MachineInstr *DefMI = &*I;
2464       ++I;
2465       // The implicit_def source has no other uses, delete it.
2466       assert(DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF);
2467       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
2468       DefMI->eraseFromParent();
2469     }
2470   }
2471   ++I;
2472   return true;
2473 }
2474
2475
2476 bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
2477   mf_ = &fn;
2478   mri_ = &fn.getRegInfo();
2479   tm_ = &fn.getTarget();
2480   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
2481   tii_ = tm_->getInstrInfo();
2482   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
2483   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
2484
2485   DOUT << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
2486        << "********** Function: "
2487        << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n';
2488
2489   allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
2490   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = tri_->regclass_begin(),
2491          E = tri_->regclass_end(); I != E; ++I)
2492     allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,
2493                                              tri_->getAllocatableSet(fn, *I)));
2494
2495   // Join (coalesce) intervals if requested.
2496   if (EnableJoining) {
2497     joinIntervals();
2498     DEBUG({
2499         DOUT << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
2500         for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I){
2501           I->second->print(DOUT, tri_);
2502           DOUT << "\n";
2503         }
2504       });
2505   }
2506
2507   // Perform a final pass over the instructions and compute spill weights
2508   // and remove identity moves.
2509   SmallVector<unsigned, 4> DeadDefs;
2510   for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
2511        mbbi != mbbe; ++mbbi) {
2512     MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
2513     unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(mbb);
2514
2515     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
2516          mii != mie; ) {
2517       MachineInstr *MI = mii;
2518       unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2519       if (JoinedCopies.count(MI)) {
2520         // Delete all coalesced copies.
2521         if (!tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
2522           assert((MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
2523                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
2524                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) &&
2525                  "Unrecognized copy instruction");
2526           DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
2527         }
2528         if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2529           LiveInterval &li = li_->getInterval(DstReg);
2530           if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
2531             ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
2532         }
2533         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2534         mii = mbbi->erase(mii);
2535         ++numPeep;
2536         continue;
2537       }
2538
2539       // Now check if this is a remat'ed def instruction which is now dead.
2540       if (ReMatDefs.count(MI)) {
2541         bool isDead = true;
2542         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2543           const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
2544           if (!MO.isReg())
2545             continue;
2546           unsigned Reg = MO.getReg();
2547           if (!Reg)
2548             continue;
2549           if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
2550             DeadDefs.push_back(Reg);
2551           if (MO.isDead())
2552             continue;
2553           if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
2554               !mri_->use_empty(Reg)) {
2555             isDead = false;
2556             break;
2557           }
2558         }
2559         if (isDead) {
2560           while (!DeadDefs.empty()) {
2561             unsigned DeadDef = DeadDefs.back();
2562             DeadDefs.pop_back();
2563             RemoveDeadDef(li_->getInterval(DeadDef), MI);
2564           }
2565           li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
2566           mii = mbbi->erase(mii);
2567           continue;
2568         } else
2569           DeadDefs.clear();
2570       }
2571
2572       // If the move will be an identity move delete it
2573       bool isMove= tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx);
2574       if (isMove && SrcReg == DstReg) {
2575         if (li_->hasInterval(SrcReg)) {
2576           LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(SrcReg);
2577           // If def of this move instruction is dead, remove its live range
2578           // from the dstination register's live interval.
2579           if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2580             if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(RegInt, MI))
2581               ShortenDeadCopyLiveRange(RegInt, MI);
2582           }
2583         }
2584         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2585         mii = mbbi->erase(mii);
2586         ++numPeep;
2587       } else if (!isMove || !TurnCopyIntoImpDef(mii, mbb, DstReg, SrcReg)) {
2588         SmallSet<unsigned, 4> UniqueUses;
2589         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2590           const MachineOperand &mop = MI->getOperand(i);
2591           if (mop.isReg() && mop.getReg() &&
2592               TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
2593             unsigned reg = mop.getReg();
2594             // Multiple uses of reg by the same instruction. It should not
2595             // contribute to spill weight again.
2596             if (UniqueUses.count(reg) != 0)
2597               continue;
2598             LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(reg);
2599             RegInt.weight +=
2600               li_->getSpillWeight(mop.isDef(), mop.isUse(), loopDepth);
2601             UniqueUses.insert(reg);
2602           }
2603         }
2604         ++mii;
2605       }
2606     }
2607   }
2608
2609   for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
2610     LiveInterval &LI = *I->second;
2611     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
2612       // If the live interval length is essentially zero, i.e. in every live
2613       // range the use follows def immediately, it doesn't make sense to spill
2614       // it and hope it will be easier to allocate for this li.
2615       if (isZeroLengthInterval(&LI))
2616         LI.weight = HUGE_VALF;
2617       else {
2618         bool isLoad = false;
2619         SmallVector<LiveInterval*, 4> SpillIs;
2620         if (li_->isReMaterializable(LI, SpillIs, isLoad)) {
2621           // If all of the definitions of the interval are re-materializable,
2622           // it is a preferred candidate for spilling. If non of the defs are
2623           // loads, then it's potentially very cheap to re-materialize.
2624           // FIXME: this gets much more complicated once we support non-trivial
2625           // re-materialization.
2626           if (isLoad)
2627             LI.weight *= 0.9F;
2628           else
2629             LI.weight *= 0.5F;
2630         }
2631       }
2632
2633       // Slightly prefer live interval that has been assigned a preferred reg.
2634       if (LI.preference)
2635         LI.weight *= 1.01F;
2636
2637       // Divide the weight of the interval by its size.  This encourages 
2638       // spilling of intervals that are large and have few uses, and
2639       // discourages spilling of small intervals with many uses.
2640       LI.weight /= li_->getApproximateInstructionCount(LI) * InstrSlots::NUM;
2641     }
2642   }
2643
2644   DEBUG(dump());
2645   return true;
2646 }
2647
2648 /// print - Implement the dump method.
2649 void SimpleRegisterCoalescing::print(std::ostream &O, const Module* m) const {
2650    li_->print(O, m);
2651 }
2652
2653 RegisterCoalescer* llvm::createSimpleRegisterCoalescer() {
2654   return new SimpleRegisterCoalescing();
2655 }
2656
2657 // Make sure that anything that uses RegisterCoalescer pulls in this file...
2658 DEFINING_FILE_FOR(SimpleRegisterCoalescing)