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