719dd94a5604ab9352282e8de265877515460cf4
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.cpp
1 //===-- SimpleRegisterCoalescing.cpp - Register Coalescing ----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements a simple register coalescing pass that attempts to
11 // aggressively coalesce every register copy that it can.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #define DEBUG_TYPE "regcoalescing"
16 #include "SimpleRegisterCoalescing.h"
17 #include "VirtRegMap.h"
18 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
19 #include "llvm/Value.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
25 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
26 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
27 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
28 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
30 #include "llvm/Support/Debug.h"
31 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
33 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
34 #include <algorithm>
35 #include <cmath>
36 using namespace llvm;
37
38 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
39 STATISTIC(numCrossRCs , "Number of cross class joins performed");
40 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
41 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
42 STATISTIC(NumReMats   , "Number of instructions re-materialized");
43 STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
44 STATISTIC(numAborts   , "Number of times interval joining aborted");
45 STATISTIC(numDeadValNo, "Number of valno def marked dead");
46
47 char SimpleRegisterCoalescing::ID = 0;
48 static cl::opt<bool>
49 EnableJoining("join-liveintervals",
50               cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
51               cl::init(true));
52
53 static cl::opt<bool>
54 NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
55              cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
56              cl::init(false), cl::Hidden);
57
58 static cl::opt<bool>
59 CrossClassJoin("join-cross-class-copies",
60                cl::desc("Coalesce cross register class copies"),
61                cl::init(false), cl::Hidden);
62
63 static RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
64 X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
65
66 // Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
67 static RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
68
69 const PassInfo *const llvm::SimpleRegisterCoalescingID = &X;
70
71 void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
72   AU.addRequired<LiveIntervals>();
73   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
74   AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
75   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
76   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
77   if (StrongPHIElim)
78     AU.addPreservedID(StrongPHIEliminationID);
79   else
80     AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
81   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
82   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
83 }
84
85 /// AdjustCopiesBackFrom - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
86 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
87 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a copy from B,
88 /// see if we can merge these two pieces of B into a single value number,
89 /// eliminating a copy.  For example:
90 ///
91 ///  A3 = B0
92 ///    ...
93 ///  B1 = A3      <- this copy
94 ///
95 /// In this case, B0 can be extended to where the B1 copy lives, allowing the B1
96 /// value number to be replaced with B0 (which simplifies the B liveinterval).
97 ///
98 /// This returns true if an interval was modified.
99 ///
100 bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
101                                                     LiveInterval &IntB,
102                                                     MachineInstr *CopyMI) {
103   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
104
105   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
106   // the example above.
107   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
108   assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
109   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
110   
111   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
112   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
113   // can't process it.
114   if (!BValNo->copy) return false;
115   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
116   
117   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
118   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
119   assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
120   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
121   // If it's re-defined by an early clobber somewhere in the live range, then
122   // it's not safe to eliminate the copy. FIXME: This is a temporary workaround.
123   // See PR3149:
124   // 172     %ECX<def> = MOV32rr %reg1039<kill>
125   // 180     INLINEASM <es:subl $5,$1
126   //         sbbl $3,$0>, 10, %EAX<def>, 14, %ECX<earlyclobber,def>, 9, %EAX<kill>,
127   // 36, <fi#0>, 1, %reg0, 0, 9, %ECX<kill>, 36, <fi#1>, 1, %reg0, 0
128   // 188     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
129   // 196     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
130   // 204     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
131   // 212     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
132   // 220     %EAX<def> = MOV32rr %EAX
133   // 228     %reg1039<def> = MOV32rr %ECX<kill>
134   // The early clobber operand ties ECX input to the ECX def.
135   //
136   // The live interval of ECX is represented as this:
137   // %reg20,inf = [46,47:1)[174,230:0)  0@174-(230) 1@46-(47)
138   // The coalescer has no idea there was a def in the middle of [174,230].
139   if (AValNo->redefByEC)
140     return false;
141   
142   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.  
143   // Get the instruction that defines this value number.
144   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(AValNo);
145   if (!SrcReg) return false;  // Not defined by a copy.
146     
147   // If the value number is not defined by a copy instruction, ignore it.
148
149   // If the source register comes from an interval other than IntB, we can't
150   // handle this.
151   if (SrcReg != IntB.reg) return false;
152   
153   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
154   LiveInterval::iterator ValLR = IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def-1);
155   assert(ValLR != IntB.end() && "Live range not found!");
156   
157   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
158   // CopyMI.
159   MachineInstr *ValLREndInst = li_->getInstructionFromIndex(ValLR->end-1);
160   if (!ValLREndInst || 
161       ValLREndInst->getParent() != CopyMI->getParent()) return false;
162
163   // Okay, we now know that ValLR ends in the same block that the CopyMI
164   // live-range starts.  If there are no intervening live ranges between them in
165   // IntB, we can merge them.
166   if (ValLR+1 != BLR) return false;
167
168   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
169   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
170   // register. If so, do not coalesce.
171   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
172       *tri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
173     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
174       if (li_->hasInterval(*SR) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
175         DOUT << "Interfere with sub-register ";
176         DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
177         return false;
178       }
179   }
180   
181   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
182   
183   unsigned FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
184   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
185   // that defines this value #'. Update the the valnum with the new defining
186   // instruction #.
187   BValNo->def  = FillerStart;
188   BValNo->copy = NULL;
189   
190   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
191   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
192   // two value numbers.
193   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
194
195   // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
196   // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
197   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
198     for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
199       LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
200       SRLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
201                  SRLI.getNextValue(FillerStart, 0, li_->getVNInfoAllocator())));
202     }
203   }
204
205   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
206   if (BValNo != ValLR->valno) {
207     IntB.addKills(ValLR->valno, BValNo->kills);
208     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
209   }
210   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
211   DOUT << "\n";
212
213   // If the source instruction was killing the source register before the
214   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
215   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
216   if (UIdx != -1) {
217     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
218     IntB.removeKill(ValLR->valno, FillerStart);
219   }
220
221   ++numExtends;
222   return true;
223 }
224
225 /// HasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
226 /// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
227 bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
228                                                     LiveInterval &IntB,
229                                                     VNInfo *AValNo,
230                                                     VNInfo *BValNo) {
231   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
232        AI != AE; ++AI) {
233     if (AI->valno != AValNo) continue;
234     LiveInterval::Ranges::iterator BI =
235       std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
236     if (BI != IntB.ranges.begin())
237       --BI;
238     for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
239       if (BI->valno == BValNo)
240         continue;
241       if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
242         return true;
243       if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
244         return true;
245     }
246   }
247   return false;
248 }
249
250 /// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
251 /// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
252 /// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a commutable
253 /// instruction and its other operand is coalesced to the copy dest register,
254 /// see if we can transform the copy into a noop by commuting the definition. For
255 /// example,
256 ///
257 ///  A3 = op A2 B0<kill>
258 ///    ...
259 ///  B1 = A3      <- this copy
260 ///    ...
261 ///     = op A3   <- more uses
262 ///
263 /// ==>
264 ///
265 ///  B2 = op B0 A2<kill>
266 ///    ...
267 ///  B1 = B2      <- now an identify copy
268 ///    ...
269 ///     = op B2   <- more uses
270 ///
271 /// This returns true if an interval was modified.
272 ///
273 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
274                                                         LiveInterval &IntB,
275                                                         MachineInstr *CopyMI) {
276   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
277
278   // FIXME: For now, only eliminate the copy by commuting its def when the
279   // source register is a virtual register. We want to guard against cases
280   // where the copy is a back edge copy and commuting the def lengthen the
281   // live interval of the source register to the entire loop.
282   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntA.reg))
283     return false;
284
285   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
286   // the example above.
287   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
288   assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
289   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
290   
291   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
292   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
293   // can't process it.
294   if (!BValNo->copy) return false;
295   assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
296   
297   // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
298   LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
299   assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
300   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
301   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
302   // the optimization.
303   if (AValNo->def == ~0U || AValNo->def == ~1U || AValNo->hasPHIKill)
304     return false;
305   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
306   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
307   unsigned NewDstIdx;
308   if (!TID.isCommutable() ||
309       !tii_->CommuteChangesDestination(DefMI, NewDstIdx))
310     return false;
311
312   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
313   unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
314   if (NewReg != IntB.reg || !NewDstMO.isKill())
315     return false;
316
317   // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
318   // uses which the new definition can reach.
319   if (HasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
320     return false;
321
322   // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
323   // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
324   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
325          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
326     MachineInstr *UseMI = &*UI;
327     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
328     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
329     if (ULR == IntA.end())
330       continue;
331     if (ULR->valno == AValNo && JoinedCopies.count(UseMI))
332       return false;
333   }
334
335   // At this point we have decided that it is legal to do this
336   // transformation.  Start by commuting the instruction.
337   MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
338   MachineInstr *NewMI = tii_->commuteInstruction(DefMI);
339   if (!NewMI)
340     return false;
341   if (NewMI != DefMI) {
342     li_->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
343     MBB->insert(DefMI, NewMI);
344     MBB->erase(DefMI);
345   }
346   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
347   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
348
349   bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill;
350   SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
351   SmallVector<unsigned, 4> BKills;
352   std::map<unsigned, unsigned> BExtend;
353
354   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
355   // A = or A, B
356   // ...
357   // B = A
358   // ...
359   // C = A<kill>
360   // ...
361   //   = B
362   //
363   // then do not add kills of A to the newly created B interval.
364   bool Extended = BLR->end > ALR->end && ALR->end != ALR->start;
365   if (Extended)
366     BExtend[ALR->end] = BLR->end;
367
368   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
369   bool BHasSubRegs = false;
370   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg))
371     BHasSubRegs = *tri_->getSubRegisters(IntB.reg);
372   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
373          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
374     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
375     MachineInstr *UseMI = &*UI;
376     ++UI;
377     if (JoinedCopies.count(UseMI))
378       continue;
379     unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
380     LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
381     if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
382       continue;
383     UseMO.setReg(NewReg);
384     if (UseMI == CopyMI)
385       continue;
386     if (UseMO.isKill()) {
387       if (Extended)
388         UseMO.setIsKill(false);
389       else
390         BKills.push_back(li_->getUseIndex(UseIdx)+1);
391     }
392     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
393     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
394       continue;
395     if (DstReg == IntB.reg) {
396       // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
397       // remove that val# as well. However this live range is being
398       // extended to the end of the existing live range defined by the copy.
399       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(UseIdx);
400       const LiveRange *DLR = IntB.getLiveRangeContaining(DefIdx);
401       BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill;
402       assert(DLR->valno->def == DefIdx);
403       BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
404       BExtend[DLR->start] = DLR->end;
405       JoinedCopies.insert(UseMI);
406       // If this is a kill but it's going to be removed, the last use
407       // of the same val# is the new kill.
408       if (UseMO.isKill())
409         BKills.pop_back();
410     }
411   }
412
413   // We need to insert a new liverange: [ALR.start, LastUse). It may be we can
414   // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
415   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
416
417   // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
418   for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i) {
419     VNInfo *DeadVNI = BDeadValNos[i];
420     if (BHasSubRegs) {
421       for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
422         LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
423         const LiveRange *SRLR = SRLI.getLiveRangeContaining(DeadVNI->def);
424         SRLI.removeValNo(SRLR->valno);
425       }
426     }
427     IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
428   }
429
430   // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
431   // is updated. Kills are also updated.
432   VNInfo *ValNo = BValNo;
433   ValNo->def = AValNo->def;
434   ValNo->copy = NULL;
435   for (unsigned j = 0, ee = ValNo->kills.size(); j != ee; ++j) {
436     unsigned Kill = ValNo->kills[j];
437     if (Kill != BLR->end)
438       BKills.push_back(Kill);
439   }
440   ValNo->kills.clear();
441   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
442        AI != AE; ++AI) {
443     if (AI->valno != AValNo) continue;
444     unsigned End = AI->end;
445     std::map<unsigned, unsigned>::iterator EI = BExtend.find(End);
446     if (EI != BExtend.end())
447       End = EI->second;
448     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
449
450     // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
451     // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
452     if (BHasSubRegs) {
453       for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
454         LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
455         SRLI.MergeInClobberRange(AI->start, End, li_->getVNInfoAllocator());
456       }
457     }
458   }
459   IntB.addKills(ValNo, BKills);
460   ValNo->hasPHIKill = BHasPHIKill;
461
462   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
463   DOUT << "\n";
464
465   DOUT << "\nShortening: "; IntA.print(DOUT, tri_);
466   IntA.removeValNo(AValNo);
467   DOUT << "   result = "; IntA.print(DOUT, tri_);
468   DOUT << "\n";
469
470   ++numCommutes;
471   return true;
472 }
473
474 /// isSameOrFallThroughBB - Return true if MBB == SuccMBB or MBB simply
475 /// fallthoughs to SuccMBB.
476 static bool isSameOrFallThroughBB(MachineBasicBlock *MBB,
477                                   MachineBasicBlock *SuccMBB,
478                                   const TargetInstrInfo *tii_) {
479   if (MBB == SuccMBB)
480     return true;
481   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
482   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
483   return !tii_->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond) && !TBB && !FBB &&
484     MBB->isSuccessor(SuccMBB);
485 }
486
487 /// removeRange - Wrapper for LiveInterval::removeRange. This removes a range
488 /// from a physical register live interval as well as from the live intervals
489 /// of its sub-registers.
490 static void removeRange(LiveInterval &li, unsigned Start, unsigned End,
491                         LiveIntervals *li_, const TargetRegisterInfo *tri_) {
492   li.removeRange(Start, End, true);
493   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg)) {
494     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
495       if (!li_->hasInterval(*SR))
496         continue;
497       LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
498       unsigned RemoveEnd = Start;
499       while (RemoveEnd != End) {
500         LiveInterval::iterator LR = sli.FindLiveRangeContaining(Start);
501         if (LR == sli.end())
502           break;
503         RemoveEnd = (LR->end < End) ? LR->end : End;
504         sli.removeRange(Start, RemoveEnd, true);
505         Start = RemoveEnd;
506       }
507     }
508   }
509 }
510
511 /// TrimLiveIntervalToLastUse - If there is a last use in the same basic block
512 /// as the copy instruction, trim the live interval to the last use and return
513 /// true.
514 bool
515 SimpleRegisterCoalescing::TrimLiveIntervalToLastUse(unsigned CopyIdx,
516                                                     MachineBasicBlock *CopyMBB,
517                                                     LiveInterval &li,
518                                                     const LiveRange *LR) {
519   unsigned MBBStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB);
520   unsigned LastUseIdx;
521   MachineOperand *LastUse = lastRegisterUse(LR->start, CopyIdx-1, li.reg,
522                                             LastUseIdx);
523   if (LastUse) {
524     MachineInstr *LastUseMI = LastUse->getParent();
525     if (!isSameOrFallThroughBB(LastUseMI->getParent(), CopyMBB, tii_)) {
526       // r1024 = op
527       // ...
528       // BB1:
529       //       = r1024
530       //
531       // BB2:
532       // r1025<dead> = r1024<kill>
533       if (MBBStart < LR->end)
534         removeRange(li, MBBStart, LR->end, li_, tri_);
535       return true;
536     }
537
538     // There are uses before the copy, just shorten the live range to the end
539     // of last use.
540     LastUse->setIsKill();
541     removeRange(li, li_->getDefIndex(LastUseIdx), LR->end, li_, tri_);
542     li.addKill(LR->valno, LastUseIdx+1);
543     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
544     if (tii_->isMoveInstr(*LastUseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
545         DstReg == li.reg) {
546       // Last use is itself an identity code.
547       int DeadIdx = LastUseMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
548       LastUseMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
549     }
550     return true;
551   }
552
553   // Is it livein?
554   if (LR->start <= MBBStart && LR->end > MBBStart) {
555     if (LR->start == 0) {
556       assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
557       // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
558       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
559     }
560     // FIXME: Shorten intervals in BBs that reaches this BB.
561   }
562
563   return false;
564 }
565
566 /// ReMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
567 /// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
568 bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
569                                                        unsigned DstReg,
570                                                        MachineInstr *CopyMI) {
571   unsigned CopyIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
572   LiveInterval::iterator SrcLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
573   assert(SrcLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
574   VNInfo *ValNo = SrcLR->valno;
575   // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
576   // the optimization.
577   if (ValNo->def == ~0U || ValNo->def == ~1U || ValNo->hasPHIKill)
578     return false;
579   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(ValNo->def);
580   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
581   if (!TID.isAsCheapAsAMove())
582     return false;
583   if (!DefMI->getDesc().isRematerializable() ||
584       !tii_->isTriviallyReMaterializable(DefMI))
585     return false;
586   bool SawStore = false;
587   if (!DefMI->isSafeToMove(tii_, SawStore))
588     return false;
589
590   unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(CopyIdx);
591   const LiveRange *DLR= li_->getInterval(DstReg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
592   DLR->valno->copy = NULL;
593   // Don't forget to update sub-register intervals.
594   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
595     for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(DstReg); *SR; ++SR) {
596       if (!li_->hasInterval(*SR))
597         continue;
598       DLR = li_->getInterval(*SR).getLiveRangeContaining(DefIdx);
599       if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
600         DLR->valno->copy = NULL;
601     }
602   }
603
604   // If copy kills the source register, find the last use and propagate
605   // kill.
606   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
607   if (CopyMI->killsRegister(SrcInt.reg))
608     TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, MBB, SrcInt, SrcLR);
609
610   MachineBasicBlock::iterator MII = next(MachineBasicBlock::iterator(CopyMI));
611   CopyMI->removeFromParent();
612   tii_->reMaterialize(*MBB, MII, DstReg, DefMI);
613   MachineInstr *NewMI = prior(MII);
614   // CopyMI may have implicit operands, transfer them over to the newly
615   // rematerialized instruction. And update implicit def interval valnos.
616   for (unsigned i = CopyMI->getDesc().getNumOperands(),
617          e = CopyMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
618     MachineOperand &MO = CopyMI->getOperand(i);
619     if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
620       NewMI->addOperand(MO);
621     if (MO.isDef() && li_->hasInterval(MO.getReg())) {
622       unsigned Reg = MO.getReg();
623       DLR = li_->getInterval(Reg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
624       if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
625         DLR->valno->copy = NULL;
626     }
627   }
628
629   li_->ReplaceMachineInstrInMaps(CopyMI, NewMI);
630   MBB->getParent()->DeleteMachineInstr(CopyMI);
631   ReMatCopies.insert(CopyMI);
632   ReMatDefs.insert(DefMI);
633   ++NumReMats;
634   return true;
635 }
636
637 /// isBackEdgeCopy - Returns true if CopyMI is a back edge copy.
638 ///
639 bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
640                                               unsigned DstReg) const {
641   MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
642   const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(MBB);
643   if (!L)
644     return false;
645   if (MBB != L->getLoopLatch())
646     return false;
647
648   LiveInterval &LI = li_->getInterval(DstReg);
649   unsigned DefIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
650   LiveInterval::const_iterator DstLR =
651     LI.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(DefIdx));
652   if (DstLR == LI.end())
653     return false;
654   unsigned KillIdx = li_->getMBBEndIdx(MBB) + 1;
655   if (DstLR->valno->kills.size() == 1 &&
656       DstLR->valno->kills[0] == KillIdx && DstLR->valno->hasPHIKill)
657     return true;
658   return false;
659 }
660
661 /// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
662 /// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
663 /// physical register and the existing subregister number of the def / use
664 /// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
665 /// subregister.
666 void
667 SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
668                                             unsigned SubIdx) {
669   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
670   if (DstIsPhys && SubIdx) {
671     // Figure out the real physical register we are updating with.
672     DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
673     SubIdx = 0;
674   }
675
676   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
677          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
678     MachineOperand &O = I.getOperand();
679     MachineInstr *UseMI = &*I;
680     ++I;
681     unsigned OldSubIdx = O.getSubReg();
682     if (DstIsPhys) {
683       unsigned UseDstReg = DstReg;
684       if (OldSubIdx)
685           UseDstReg = tri_->getSubReg(DstReg, OldSubIdx);
686
687       unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
688       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
689                             CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
690           CopySrcReg != CopyDstReg &&
691           CopySrcReg == SrcReg && CopyDstReg != UseDstReg) {
692         // If the use is a copy and it won't be coalesced away, and its source
693         // is defined by a trivial computation, try to rematerialize it instead.
694         if (ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(SrcReg), CopyDstReg,UseMI))
695           continue;
696       }
697
698       O.setReg(UseDstReg);
699       O.setSubReg(0);
700       continue;
701     }
702
703     // Sub-register indexes goes from small to large. e.g.
704     // RAX: 1 -> AL, 2 -> AX, 3 -> EAX
705     // EAX: 1 -> AL, 2 -> AX
706     // So RAX's sub-register 2 is AX, RAX's sub-regsiter 3 is EAX, whose
707     // sub-register 2 is also AX.
708     if (SubIdx && OldSubIdx && SubIdx != OldSubIdx)
709       assert(OldSubIdx < SubIdx && "Conflicting sub-register index!");
710     else if (SubIdx)
711       O.setSubReg(SubIdx);
712     // Remove would-be duplicated kill marker.
713     if (O.isKill() && UseMI->killsRegister(DstReg))
714       O.setIsKill(false);
715     O.setReg(DstReg);
716
717     // After updating the operand, check if the machine instruction has
718     // become a copy. If so, update its val# information.
719     const TargetInstrDesc &TID = UseMI->getDesc();
720     unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
721     if (TID.getNumDefs() == 1 && TID.getNumOperands() > 2 &&
722         tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
723                           CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
724         CopySrcReg != CopyDstReg &&
725         (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(CopyDstReg) ||
726          allocatableRegs_[CopyDstReg])) {
727       LiveInterval &LI = li_->getInterval(CopyDstReg);
728       unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
729       const LiveRange *DLR = LI.getLiveRangeContaining(DefIdx);
730       if (DLR->valno->def == DefIdx)
731         DLR->valno->copy = UseMI;
732     }
733   }
734 }
735
736 /// RemoveDeadImpDef - Remove implicit_def instructions which are "re-defining"
737 /// registers due to insert_subreg coalescing. e.g.
738 /// r1024 = op
739 /// r1025 = implicit_def
740 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1024
741 ///       = op r1025
742 /// =>
743 /// r1025 = op
744 /// r1025 = implicit_def
745 /// r1025 = insert_subreg r1025, r1025
746 ///       = op r1025
747 void
748 SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadImpDef(unsigned Reg, LiveInterval &LI) {
749   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(Reg),
750          E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
751     MachineOperand &O = I.getOperand();
752     MachineInstr *DefMI = &*I;
753     ++I;
754     if (!O.isDef())
755       continue;
756     if (DefMI->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
757       continue;
758     if (!LI.liveBeforeAndAt(li_->getInstructionIndex(DefMI)))
759       continue;
760     li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
761     DefMI->eraseFromParent();
762   }
763 }
764
765 /// RemoveUnnecessaryKills - Remove kill markers that are no longer accurate
766 /// due to live range lengthening as the result of coalescing.
767 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg,
768                                                       LiveInterval &LI) {
769   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(Reg),
770          UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
771     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
772     if (UseMO.isKill()) {
773       MachineInstr *UseMI = UseMO.getParent();
774       unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
775       if (JoinedCopies.count(UseMI))
776         continue;
777       const LiveRange *UI = LI.getLiveRangeContaining(UseIdx);
778       if (!UI || !LI.isKill(UI->valno, UseIdx+1))
779         UseMO.setIsKill(false);
780     }
781   }
782 }
783
784 /// removeIntervalIfEmpty - Check if the live interval of a physical register
785 /// is empty, if so remove it and also remove the empty intervals of its
786 /// sub-registers. Return true if live interval is removed.
787 static bool removeIntervalIfEmpty(LiveInterval &li, LiveIntervals *li_,
788                                   const TargetRegisterInfo *tri_) {
789   if (li.empty()) {
790     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg))
791       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
792         if (!li_->hasInterval(*SR))
793           continue;
794         LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
795         if (sli.empty())
796           li_->removeInterval(*SR);
797       }
798     li_->removeInterval(li.reg);
799     return true;
800   }
801   return false;
802 }
803
804 /// ShortenDeadCopyLiveRange - Shorten a live range defined by a dead copy.
805 /// Return true if live interval is removed.
806 bool SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopyLiveRange(LiveInterval &li,
807                                                         MachineInstr *CopyMI) {
808   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
809   LiveInterval::iterator MLR =
810     li.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(CopyIdx));
811   if (MLR == li.end())
812     return false;  // Already removed by ShortenDeadCopySrcLiveRange.
813   unsigned RemoveStart = MLR->start;
814   unsigned RemoveEnd = MLR->end;
815   // Remove the liverange that's defined by this.
816   if (RemoveEnd == li_->getDefIndex(CopyIdx)+1) {
817     removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
818     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
819   }
820   return false;
821 }
822
823 /// RemoveDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead, remove
824 /// the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove it as well.
825 bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadDef(LiveInterval &li,
826                                              MachineInstr *DefMI) {
827   unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(DefMI));
828   LiveInterval::iterator MLR = li.FindLiveRangeContaining(DefIdx);
829   if (DefIdx != MLR->valno->def)
830     return false;
831   li.removeValNo(MLR->valno);
832   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
833 }
834
835 /// PropagateDeadness - Propagate the dead marker to the instruction which
836 /// defines the val#.
837 static void PropagateDeadness(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI,
838                               unsigned &LRStart, LiveIntervals *li_,
839                               const TargetRegisterInfo* tri_) {
840   MachineInstr *DefMI =
841     li_->getInstructionFromIndex(li_->getDefIndex(LRStart));
842   if (DefMI && DefMI != CopyMI) {
843     int DeadIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
844     if (DeadIdx != -1) {
845       DefMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
846       // A dead def should have a single cycle interval.
847       ++LRStart;
848     }
849   }
850 }
851
852 /// ShortenDeadCopySrcLiveRange - Shorten a live range as it's artificially
853 /// extended by a dead copy. Mark the last use (if any) of the val# as kill as
854 /// ends the live range there. If there isn't another use, then this live range
855 /// is dead. Return true if live interval is removed.
856 bool
857 SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
858                                                       MachineInstr *CopyMI) {
859   unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
860   if (CopyIdx == 0) {
861     // FIXME: special case: function live in. It can be a general case if the
862     // first instruction index starts at > 0 value.
863     assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
864     // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
865     if (mf_->begin()->isLiveIn(li.reg))
866       mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
867     const LiveRange *LR = li.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
868     removeRange(li, LR->start, LR->end, li_, tri_);
869     return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
870   }
871
872   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
873   if (LR == li.end())
874     // Livein but defined by a phi.
875     return false;
876
877   unsigned RemoveStart = LR->start;
878   unsigned RemoveEnd = li_->getDefIndex(CopyIdx)+1;
879   if (LR->end > RemoveEnd)
880     // More uses past this copy? Nothing to do.
881     return false;
882
883   // If there is a last use in the same bb, we can't remove the live range.
884   // Shorten the live interval and return.
885   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
886   if (TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, CopyMBB, li, LR))
887     return false;
888
889   MachineBasicBlock *StartMBB = li_->getMBBFromIndex(RemoveStart);
890   if (!isSameOrFallThroughBB(StartMBB, CopyMBB, tii_))
891     // If the live range starts in another mbb and the copy mbb is not a fall
892     // through mbb, then we can only cut the range from the beginning of the
893     // copy mbb.
894     RemoveStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB) + 1;
895
896   if (LR->valno->def == RemoveStart) {
897     // If the def MI defines the val# and this copy is the only kill of the
898     // val#, then propagate the dead marker.
899     if (li.isOnlyLROfValNo(LR)) {
900       PropagateDeadness(li, CopyMI, RemoveStart, li_, tri_);
901       ++numDeadValNo;
902     }
903     if (li.isKill(LR->valno, RemoveEnd))
904       li.removeKill(LR->valno, RemoveEnd);
905   }
906
907   removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
908   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
909 }
910
911 /// CanCoalesceWithImpDef - Returns true if the specified copy instruction
912 /// from an implicit def to another register can be coalesced away.
913 bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
914                                                      LiveInterval &li,
915                                                      LiveInterval &ImpLi) const{
916   if (!CopyMI->killsRegister(ImpLi.reg))
917     return false;
918   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
919   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
920   if (LR == li.end())
921     return false;
922   if (LR->valno->hasPHIKill)
923     return false;
924   if (LR->valno->def != CopyIdx)
925     return false;
926   // Make sure all of val# uses are copies.
927   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(li.reg),
928          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
929     MachineInstr *UseMI = &*UI;
930     ++UI;
931     if (JoinedCopies.count(UseMI))
932       continue;
933     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
934     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
935     if (ULR == li.end() || ULR->valno != LR->valno)
936       continue;
937     // If the use is not a use, then it's not safe to coalesce the move.
938     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
939     if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
940       if (UseMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG &&
941           UseMI->getOperand(1).getReg() == li.reg)
942         continue;
943       return false;
944     }
945   }
946   return true;
947 }
948
949
950 /// RemoveCopiesFromValNo - The specified value# is defined by an implicit
951 /// def and it is being removed. Turn all copies from this value# into
952 /// identity copies so they will be removed.
953 void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
954                                                      VNInfo *VNI) {
955   SmallVector<MachineInstr*, 4> ImpDefs;
956   MachineOperand *LastUse = NULL;
957   unsigned LastUseIdx = li_->getUseIndex(VNI->def);
958   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(li.reg),
959          RE = mri_->reg_end(); RI != RE;) {
960     MachineOperand *MO = &RI.getOperand();
961     MachineInstr *MI = &*RI;
962     ++RI;
963     if (MO->isDef()) {
964       if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
965         ImpDefs.push_back(MI);
966       }
967       continue;
968     }
969     if (JoinedCopies.count(MI))
970       continue;
971     unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(MI));
972     LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
973     if (ULR == li.end() || ULR->valno != VNI)
974       continue;
975     // If the use is a copy, turn it into an identity copy.
976     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
977     if (tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
978         SrcReg == li.reg) {
979       // Each use MI may have multiple uses of this register. Change them all.
980       for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
981         MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
982         if (MO.isReg() && MO.getReg() == li.reg)
983           MO.setReg(DstReg);
984       }
985       JoinedCopies.insert(MI);
986     } else if (UseIdx > LastUseIdx) {
987       LastUseIdx = UseIdx;
988       LastUse = MO;
989     }
990   }
991   if (LastUse) {
992     LastUse->setIsKill();
993     li.addKill(VNI, LastUseIdx+1);
994   } else {
995     // Remove dead implicit_def's.
996     while (!ImpDefs.empty()) {
997       MachineInstr *ImpDef = ImpDefs.back();
998       ImpDefs.pop_back();
999       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(ImpDef);
1000       ImpDef->eraseFromParent();
1001     }
1002   }
1003 }
1004
1005 /// getMatchingSuperReg - Return a super-register of the specified register
1006 /// Reg so its sub-register of index SubIdx is Reg.
1007 static unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx, 
1008                                     const TargetRegisterClass *RC,
1009                                     const TargetRegisterInfo* TRI) {
1010   for (const unsigned *SRs = TRI->getSuperRegisters(Reg);
1011        unsigned SR = *SRs; ++SRs)
1012     if (Reg == TRI->getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
1013       return SR;
1014   return 0;
1015 }
1016
1017 /// isWinToJoinCrossClass - Return true if it's profitable to coalesce
1018 /// two virtual registers from different register classes.
1019 bool
1020 SimpleRegisterCoalescing::isWinToJoinCrossClass(unsigned LargeReg,
1021                                                 unsigned SmallReg,
1022                                                 unsigned Threshold) {
1023   // Then make sure the intervals are *short*.
1024   LiveInterval &LargeInt = li_->getInterval(LargeReg);
1025   LiveInterval &SmallInt = li_->getInterval(SmallReg);
1026   unsigned LargeSize = li_->getApproximateInstructionCount(LargeInt);
1027   unsigned SmallSize = li_->getApproximateInstructionCount(SmallInt);
1028   if (SmallSize > Threshold || LargeSize > Threshold)
1029     if ((float)std::distance(mri_->use_begin(SmallReg),
1030                              mri_->use_end()) / SmallSize <
1031         (float)std::distance(mri_->use_begin(LargeReg),
1032                              mri_->use_end()) / LargeSize)
1033       return false;
1034   return true;
1035 }
1036
1037 /// HasIncompatibleSubRegDefUse - If we are trying to coalesce a virtual
1038 /// register with a physical register, check if any of the virtual register
1039 /// operand is a sub-register use or def. If so, make sure it won't result
1040 /// in an illegal extract_subreg or insert_subreg instruction. e.g.
1041 /// vr1024 = extract_subreg vr1025, 1
1042 /// ...
1043 /// vr1024 = mov8rr AH
1044 /// If vr1024 is coalesced with AH, the extract_subreg is now illegal since
1045 /// AH does not have a super-reg whose sub-register 1 is AH.
1046 bool
1047 SimpleRegisterCoalescing::HasIncompatibleSubRegDefUse(MachineInstr *CopyMI,
1048                                                       unsigned VirtReg,
1049                                                       unsigned PhysReg) {
1050   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(VirtReg),
1051          E = mri_->reg_end(); I != E; ++I) {
1052     MachineOperand &O = I.getOperand();
1053     MachineInstr *MI = &*I;
1054     if (MI == CopyMI || JoinedCopies.count(MI))
1055       continue;
1056     unsigned SubIdx = O.getSubReg();
1057     if (SubIdx && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1058       return true;
1059     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
1060       SubIdx = MI->getOperand(2).getImm();
1061       if (O.isUse() && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1062         return true;
1063       if (O.isDef()) {
1064         unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1065         const TargetRegisterClass *RC =
1066           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)
1067           ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(SrcReg)
1068           : mri_->getRegClass(SrcReg);
1069         if (!getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC, tri_))
1070           return true;
1071       }
1072     }
1073     if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
1074         MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
1075       SubIdx = MI->getOperand(3).getImm();
1076       if (VirtReg == MI->getOperand(0).getReg()) {
1077         if (!tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
1078           return true;
1079       } else {
1080         unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
1081         const TargetRegisterClass *RC =
1082           TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)
1083           ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(DstReg)
1084           : mri_->getRegClass(DstReg);
1085         if (!getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC, tri_))
1086           return true;
1087       }
1088     }
1089   }
1090   return false;
1091 }
1092
1093
1094 /// CanJoinExtractSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
1095 /// an extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1096 /// cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1097 bool
1098 SimpleRegisterCoalescing::CanJoinExtractSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
1099                                                unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
1100                                                unsigned &RealDstReg) {
1101   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SrcReg);
1102   RealDstReg = getMatchingSuperReg(DstReg, SubIdx, RC, tri_);
1103   assert(RealDstReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
1104
1105   // For this type of EXTRACT_SUBREG, conservatively
1106   // check if the live interval of the source register interfere with the
1107   // actual super physical register we are trying to coalesce with.
1108   LiveInterval &RHS = li_->getInterval(SrcReg);
1109   if (li_->hasInterval(RealDstReg) &&
1110       RHS.overlaps(li_->getInterval(RealDstReg))) {
1111     DOUT << "Interfere with register ";
1112     DEBUG(li_->getInterval(RealDstReg).print(DOUT, tri_));
1113     return false; // Not coalescable
1114   }
1115   for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealDstReg); *SR; ++SR)
1116     if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1117       DOUT << "Interfere with sub-register ";
1118       DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1119       return false; // Not coalescable
1120     }
1121   return true;
1122 }
1123
1124 /// CanJoinInsertSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
1125 /// an insert_subreg where src is a physical register, e.g.
1126 /// reg1024 = INSERT_SUBREG reg1024, c1, 0
1127 bool
1128 SimpleRegisterCoalescing::CanJoinInsertSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
1129                                                unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
1130                                                unsigned &RealSrcReg) {
1131   const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstReg);
1132   RealSrcReg = getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC, tri_);
1133   assert(RealSrcReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
1134
1135   LiveInterval &RHS = li_->getInterval(DstReg);
1136   if (li_->hasInterval(RealSrcReg) &&
1137       RHS.overlaps(li_->getInterval(RealSrcReg))) {
1138     DOUT << "Interfere with register ";
1139     DEBUG(li_->getInterval(RealSrcReg).print(DOUT, tri_));
1140     return false; // Not coalescable
1141   }
1142   for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealSrcReg); *SR; ++SR)
1143     if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1144       DOUT << "Interfere with sub-register ";
1145       DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1146       return false; // Not coalescable
1147     }
1148   return true;
1149 }
1150
1151 /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
1152 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
1153 /// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
1154 /// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
1155 /// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
1156 bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
1157   MachineInstr *CopyMI = TheCopy.MI;
1158
1159   Again = false;
1160   if (JoinedCopies.count(CopyMI) || ReMatCopies.count(CopyMI))
1161     return false; // Already done.
1162
1163   DOUT << li_->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI;
1164
1165   unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
1166   bool isExtSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG;
1167   bool isInsSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG;
1168   bool isSubRegToReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG;
1169   unsigned SubIdx = 0;
1170   if (isExtSubReg) {
1171     DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
1172     SrcReg = CopyMI->getOperand(1).getReg();
1173   } else if (isInsSubReg || isSubRegToReg) {
1174     if (CopyMI->getOperand(2).getSubReg()) {
1175       DOUT << "\tSource of insert_subreg is already coalesced "
1176            << "to another register.\n";
1177       return false;  // Not coalescable.
1178     }
1179     DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
1180     SrcReg = CopyMI->getOperand(2).getReg();
1181   } else if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)){
1182     assert(0 && "Unrecognized copy instruction!");
1183     return false;
1184   }
1185
1186   // If they are already joined we continue.
1187   if (SrcReg == DstReg) {
1188     DOUT << "\tCopy already coalesced.\n";
1189     return false;  // Not coalescable.
1190   }
1191   
1192   bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
1193   bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
1194
1195   // If they are both physical registers, we cannot join them.
1196   if (SrcIsPhys && DstIsPhys) {
1197     DOUT << "\tCan not coalesce physregs.\n";
1198     return false;  // Not coalescable.
1199   }
1200   
1201   // We only join virtual registers with allocatable physical registers.
1202   if (SrcIsPhys && !allocatableRegs_[SrcReg]) {
1203     DOUT << "\tSrc reg is unallocatable physreg.\n";
1204     return false;  // Not coalescable.
1205   }
1206   if (DstIsPhys && !allocatableRegs_[DstReg]) {
1207     DOUT << "\tDst reg is unallocatable physreg.\n";
1208     return false;  // Not coalescable.
1209   }
1210
1211   // Should be non-null only when coalescing to a sub-register class.
1212   bool CrossRC = false;
1213   const TargetRegisterClass *NewRC = NULL;
1214   MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
1215   unsigned RealDstReg = 0;
1216   unsigned RealSrcReg = 0;
1217   if (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) {
1218     SubIdx = CopyMI->getOperand(isExtSubReg ? 2 : 3).getImm();
1219     if (SrcIsPhys && isExtSubReg) {
1220       // r1024 = EXTRACT_SUBREG EAX, 0 then r1024 is really going to be
1221       // coalesced with AX.
1222       unsigned DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
1223       if (DstSubIdx) {
1224         // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG EAX, 2. Then r1024 has already been
1225         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1226         if (DstSubIdx != SubIdx) {
1227           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1228           return false; // Not coalescable.
1229         }
1230       } else
1231         SrcReg = tri_->getSubReg(SrcReg, SubIdx);
1232       SubIdx = 0;
1233     } else if (DstIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg)) {
1234       // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024, 0
1235       unsigned SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1236       if (SrcSubIdx) {
1237         // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024<2>, 2 Then r1024 has already been
1238         // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1239         if (SrcSubIdx != SubIdx) {
1240           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1241           return false; // Not coalescable.
1242         }
1243       } else
1244         DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
1245       SubIdx = 0;
1246     } else if ((DstIsPhys && isExtSubReg) ||
1247                (SrcIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg))) {
1248       if (!isSubRegToReg && CopyMI->getOperand(1).getSubReg()) {
1249         DOUT << "\tSrc of extract_subreg already coalesced with reg"
1250              << " of a super-class.\n";
1251         return false; // Not coalescable.
1252       }
1253
1254       if (isExtSubReg) {
1255         if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealDstReg))
1256           return false; // Not coalescable
1257       } else {
1258         if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
1259           return false; // Not coalescable
1260       }
1261       SubIdx = 0;
1262     } else {
1263       unsigned OldSubIdx = isExtSubReg ? CopyMI->getOperand(0).getSubReg()
1264         : CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
1265       if (OldSubIdx) {
1266         if (OldSubIdx == SubIdx && !differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg))
1267           // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG r1025, 2. Then r1024 has already been
1268           // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
1269           // Also check if the other larger register is of the same register
1270           // class as the would be resulting register.
1271           SubIdx = 0;
1272         else {
1273           DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
1274           return false; // Not coalescable.
1275         }
1276       }
1277       if (SubIdx) {
1278         unsigned LargeReg = isExtSubReg ? SrcReg : DstReg;
1279         unsigned SmallReg = isExtSubReg ? DstReg : SrcReg;
1280         unsigned Limit= allocatableRCRegs_[mri_->getRegClass(SmallReg)].count();
1281         if (!isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg, Limit)) {
1282           Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1283           return false;
1284         }
1285       }
1286     }
1287   } else if (differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg)) {
1288     if (!CrossClassJoin)
1289       return false;
1290     CrossRC = true;
1291
1292     // FIXME: What if the result of a EXTRACT_SUBREG is then coalesced
1293     // with another? If it's the resulting destination register, then
1294     // the subidx must be propagated to uses (but only those defined
1295     // by the EXTRACT_SUBREG). If it's being coalesced into another
1296     // register, it should be safe because register is assumed to have
1297     // the register class of the super-register.
1298
1299     // Process moves where one of the registers have a sub-register index.
1300     MachineOperand *DstMO = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg);
1301     MachineOperand *SrcMO = CopyMI->findRegisterUseOperand(SrcReg);
1302     SubIdx = DstMO->getSubReg();
1303     if (SubIdx) {
1304       if (SrcMO->getSubReg())
1305         // FIXME: can we handle this?
1306         return false;
1307       // This is not an insert_subreg but it looks like one.
1308       // e.g. %reg1024:4 = MOV32rr %EAX
1309       isInsSubReg = true;
1310       if (SrcIsPhys) {
1311         if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
1312           return false; // Not coalescable
1313         SubIdx = 0;
1314       }
1315     } else {
1316       SubIdx = SrcMO->getSubReg();
1317       if (SubIdx) {
1318         // This is not a extract_subreg but it looks like one.
1319         // e.g. %cl = MOV16rr %reg1024:1
1320         isExtSubReg = true;
1321         if (DstIsPhys) {
1322           if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx,RealDstReg))
1323             return false; // Not coalescable
1324           SubIdx = 0;
1325         }
1326       }
1327     }
1328
1329     const TargetRegisterClass *SrcRC= SrcIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(SrcReg);
1330     const TargetRegisterClass *DstRC= DstIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(DstReg);
1331     unsigned LargeReg = SrcReg;
1332     unsigned SmallReg = DstReg;
1333     unsigned Limit = 0;
1334
1335     // Now determine the register class of the joined register.
1336     if (isExtSubReg) {
1337       if (SubIdx && DstRC && DstRC->isASubClass()) {
1338         // This is a move to a sub-register class. However, the source is a
1339         // sub-register of a larger register class. We don't know what should
1340         // the register class be. FIXME.
1341         Again = true;
1342         return false;
1343       }
1344       Limit = allocatableRCRegs_[DstRC].count();
1345     } else if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1346       unsigned SrcSize = SrcRC->getSize();
1347       unsigned DstSize = DstRC->getSize();
1348       if (SrcSize < DstSize)
1349         // For example X86::MOVSD2PDrr copies from FR64 to VR128.
1350         NewRC = DstRC;
1351       else if (DstSize > SrcSize) {
1352         NewRC = SrcRC;
1353         std::swap(LargeReg, SmallReg);
1354       } else {
1355         unsigned SrcNumRegs = SrcRC->getNumRegs();
1356         unsigned DstNumRegs = DstRC->getNumRegs();
1357         if (DstNumRegs < SrcNumRegs)
1358           // Sub-register class?
1359           NewRC = DstRC;
1360         else if (SrcNumRegs < DstNumRegs) {
1361           NewRC = SrcRC;
1362           std::swap(LargeReg, SmallReg);
1363         } else
1364           // No idea what's the right register class to use.
1365           return false;
1366       }
1367     }
1368
1369     // If we are joining two virtual registers and the resulting register
1370     // class is more restrictive (fewer register, smaller size). Check if it's
1371     // worth doing the merge.
1372     if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys &&
1373         (isExtSubReg || DstRC->isASubClass()) &&
1374         !isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg,
1375                                allocatableRCRegs_[NewRC].count())) {
1376       DOUT << "\tSrc/Dest are different register classes.\n";
1377       // Allow the coalescer to try again in case either side gets coalesced to
1378       // a physical register that's compatible with the other side. e.g.
1379       // r1024 = MOV32to32_ r1025
1380       // But later r1024 is assigned EAX then r1025 may be coalesced with EAX.
1381       Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1382       return false;
1383     }
1384   }
1385
1386   // Will it create illegal extract_subreg / insert_subreg?
1387   if (SrcIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, DstReg, SrcReg))
1388     return false;
1389   if (DstIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, SrcReg, DstReg))
1390     return false;
1391   
1392   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
1393   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
1394   assert(SrcInt.reg == SrcReg && DstInt.reg == DstReg &&
1395          "Register mapping is horribly broken!");
1396
1397   DOUT << "\t\tInspecting "; SrcInt.print(DOUT, tri_);
1398   DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, tri_);
1399   DOUT << ": ";
1400
1401   // Save a copy of the virtual register live interval. We'll manually
1402   // merge this into the "real" physical register live interval this is
1403   // coalesced with.
1404   LiveInterval *SavedLI = 0;
1405   if (RealDstReg)
1406     SavedLI = li_->dupInterval(&SrcInt);
1407   else if (RealSrcReg)
1408     SavedLI = li_->dupInterval(&DstInt);
1409
1410   // Check if it is necessary to propagate "isDead" property.
1411   if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg) {
1412     MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg, false);
1413     bool isDead = mopd->isDead();
1414
1415     // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
1416     // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
1417     // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
1418     // think twice about coalescing them!
1419     if (!isDead && (SrcIsPhys || DstIsPhys)) {
1420       LiveInterval &JoinVInt = SrcIsPhys ? DstInt : SrcInt;
1421       unsigned JoinVReg = SrcIsPhys ? DstReg : SrcReg;
1422       unsigned JoinPReg = SrcIsPhys ? SrcReg : DstReg;
1423       const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(JoinVReg);
1424       unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
1425       if (TheCopy.isBackEdge)
1426         Threshold *= 2; // Favors back edge copies.
1427
1428       // If the virtual register live interval is long but it has low use desity,
1429       // do not join them, instead mark the physical register as its allocation
1430       // preference.
1431       unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
1432       if (Length > Threshold &&
1433           (((float)std::distance(mri_->use_begin(JoinVReg), mri_->use_end())
1434             / Length) < (1.0 / Threshold))) {
1435         JoinVInt.preference = JoinPReg;
1436         ++numAborts;
1437         DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
1438         Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1439         return false;
1440       }
1441     }
1442   }
1443
1444   // Okay, attempt to join these two intervals.  On failure, this returns false.
1445   // Otherwise, if one of the intervals being joined is a physreg, this method
1446   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
1447   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
1448   bool Swapped = false;
1449   // If SrcInt is implicitly defined, it's safe to coalesce.
1450   bool isEmpty = SrcInt.empty();
1451   if (isEmpty && !CanCoalesceWithImpDef(CopyMI, DstInt, SrcInt)) {
1452     // Only coalesce an empty interval (defined by implicit_def) with
1453     // another interval which has a valno defined by the CopyMI and the CopyMI
1454     // is a kill of the implicit def.
1455     DOUT << "Not profitable!\n";
1456     return false;
1457   }
1458
1459   if (!isEmpty && !JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
1460     // Coalescing failed.
1461
1462     // If definition of source is defined by trivial computation, try
1463     // rematerializing it.
1464     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
1465         ReMaterializeTrivialDef(SrcInt, DstInt.reg, CopyMI))
1466       return true;
1467     
1468     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
1469     if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
1470         (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI) ||
1471          RemoveCopyByCommutingDef(SrcInt, DstInt, CopyMI))) {
1472       JoinedCopies.insert(CopyMI);
1473       return true;
1474     }
1475     
1476     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
1477     DOUT << "Interference!\n";
1478     Again = true;  // May be possible to coalesce later.
1479     return false;
1480   }
1481
1482   LiveInterval *ResSrcInt = &SrcInt;
1483   LiveInterval *ResDstInt = &DstInt;
1484   if (Swapped) {
1485     std::swap(SrcReg, DstReg);
1486     std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1487   }
1488   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
1489          "LiveInterval::join didn't work right!");
1490                                
1491   // If we're about to merge live ranges into a physical register live interval,
1492   // we have to update any aliased register's live ranges to indicate that they
1493   // have clobbered values for this range.
1494   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
1495     // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
1496     // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
1497     // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
1498     if (RealDstReg || RealSrcReg) {
1499       LiveInterval &RealInt =
1500         li_->getOrCreateInterval(RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg);
1501       for (LiveInterval::const_vni_iterator I = SavedLI->vni_begin(),
1502              E = SavedLI->vni_end(); I != E; ++I) {
1503         const VNInfo *ValNo = *I;
1504         VNInfo *NewValNo = RealInt.getNextValue(ValNo->def, ValNo->copy,
1505                                                 li_->getVNInfoAllocator());
1506         NewValNo->hasPHIKill = ValNo->hasPHIKill;
1507         NewValNo->redefByEC = ValNo->redefByEC;
1508         RealInt.addKills(NewValNo, ValNo->kills);
1509         RealInt.MergeValueInAsValue(*SavedLI, ValNo, NewValNo);
1510       }
1511       RealInt.weight += SavedLI->weight;      
1512       DstReg = RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
1513     }
1514
1515     // Update the liveintervals of sub-registers.
1516     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(DstReg); *AS; ++AS)
1517       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(*ResSrcInt,
1518                                                  li_->getVNInfoAllocator());
1519   }
1520
1521   // If this is a EXTRACT_SUBREG, make sure the result of coalescing is the
1522   // larger super-register.
1523   if ((isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
1524       !SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
1525     if ((isExtSubReg && !Swapped) ||
1526         ((isInsSubReg || isSubRegToReg) && Swapped)) {
1527       ResSrcInt->Copy(*ResDstInt, li_->getVNInfoAllocator());
1528       std::swap(SrcReg, DstReg);
1529       std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
1530     }
1531   }
1532
1533   // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
1534   // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
1535   if (CrossRC) {
1536       ++numCrossRCs;
1537     if (NewRC)
1538       mri_->setRegClass(DstReg, NewRC);
1539   }
1540
1541   if (NewHeuristic) {
1542     // Add all copies that define val# in the source interval into the queue.
1543     for (LiveInterval::const_vni_iterator i = ResSrcInt->vni_begin(),
1544            e = ResSrcInt->vni_end(); i != e; ++i) {
1545       const VNInfo *vni = *i;
1546       if (!vni->def || vni->def == ~1U || vni->def == ~0U)
1547         continue;
1548       MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
1549       unsigned NewSrcReg, NewDstReg, NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx;
1550       if (CopyMI &&
1551           JoinedCopies.count(CopyMI) == 0 &&
1552           tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg,
1553                             NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx)) {
1554         unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMBB);
1555         JoinQueue->push(CopyRec(CopyMI, LoopDepth,
1556                                 isBackEdgeCopy(CopyMI, DstReg)));
1557       }
1558     }
1559   }
1560
1561   // Remember to delete the copy instruction.
1562   JoinedCopies.insert(CopyMI);
1563
1564   // Some live range has been lengthened due to colaescing, eliminate the
1565   // unnecessary kills.
1566   RemoveUnnecessaryKills(SrcReg, *ResDstInt);
1567   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
1568     RemoveUnnecessaryKills(DstReg, *ResDstInt);
1569
1570   if (isInsSubReg)
1571     // Avoid:
1572     // r1024 = op
1573     // r1024 = implicit_def
1574     // ...
1575     //       = r1024
1576     RemoveDeadImpDef(DstReg, *ResDstInt);
1577   UpdateRegDefsUses(SrcReg, DstReg, SubIdx);
1578
1579   // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
1580   // being merged.
1581   li_->removeInterval(SrcReg);
1582
1583   // Manually deleted the live interval copy.
1584   if (SavedLI) {
1585     SavedLI->clear();
1586     delete SavedLI;
1587   }
1588
1589   if (isEmpty) {
1590     // Now the copy is being coalesced away, the val# previously defined
1591     // by the copy is being defined by an IMPLICIT_DEF which defines a zero
1592     // length interval. Remove the val#.
1593     unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
1594     const LiveRange *LR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(CopyIdx);
1595     VNInfo *ImpVal = LR->valno;
1596     assert(ImpVal->def == CopyIdx);
1597     unsigned NextDef = LR->end;
1598     RemoveCopiesFromValNo(*ResDstInt, ImpVal);
1599     ResDstInt->removeValNo(ImpVal);
1600     LR = ResDstInt->FindLiveRangeContaining(NextDef);
1601     if (LR != ResDstInt->end() && LR->valno->def == NextDef) {
1602       // Special case: vr1024 = implicit_def
1603       //               vr1024 = insert_subreg vr1024, vr1025, c
1604       // The insert_subreg becomes a "copy" that defines a val# which can itself
1605       // be coalesced away.
1606       MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(NextDef);
1607       if (DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
1608         LR->valno->copy = DefMI;
1609     }
1610   }
1611
1612   // If resulting interval has a preference that no longer fits because of subreg
1613   // coalescing, just clear the preference.
1614   if (ResDstInt->preference && (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
1615       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(ResDstInt->reg)) {
1616     const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(ResDstInt->reg);
1617     if (!RC->contains(ResDstInt->preference))
1618       ResDstInt->preference = 0;
1619   }
1620
1621   DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, tri_);
1622   DOUT << "\n";
1623
1624   ++numJoins;
1625   return true;
1626 }
1627
1628 /// ComputeUltimateVN - Assuming we are going to join two live intervals,
1629 /// compute what the resultant value numbers for each value in the input two
1630 /// ranges will be.  This is complicated by copies between the two which can
1631 /// and will commonly cause multiple value numbers to be merged into one.
1632 ///
1633 /// VN is the value number that we're trying to resolve.  InstDefiningValue
1634 /// keeps track of the new InstDefiningValue assignment for the result
1635 /// LiveInterval.  ThisFromOther/OtherFromThis are sets that keep track of
1636 /// whether a value in this or other is a copy from the opposite set.
1637 /// ThisValNoAssignments/OtherValNoAssignments keep track of value #'s that have
1638 /// already been assigned.
1639 ///
1640 /// ThisFromOther[x] - If x is defined as a copy from the other interval, this
1641 /// contains the value number the copy is from.
1642 ///
1643 static unsigned ComputeUltimateVN(VNInfo *VNI,
1644                                   SmallVector<VNInfo*, 16> &NewVNInfo,
1645                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &ThisFromOther,
1646                                   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> &OtherFromThis,
1647                                   SmallVector<int, 16> &ThisValNoAssignments,
1648                                   SmallVector<int, 16> &OtherValNoAssignments) {
1649   unsigned VN = VNI->id;
1650
1651   // If the VN has already been computed, just return it.
1652   if (ThisValNoAssignments[VN] >= 0)
1653     return ThisValNoAssignments[VN];
1654 //  assert(ThisValNoAssignments[VN] != -2 && "Cyclic case?");
1655
1656   // If this val is not a copy from the other val, then it must be a new value
1657   // number in the destination.
1658   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = ThisFromOther.find(VNI);
1659   if (I == ThisFromOther.end()) {
1660     NewVNInfo.push_back(VNI);
1661     return ThisValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
1662   }
1663   VNInfo *OtherValNo = I->second;
1664
1665   // Otherwise, this *is* a copy from the RHS.  If the other side has already
1666   // been computed, return it.
1667   if (OtherValNoAssignments[OtherValNo->id] >= 0)
1668     return ThisValNoAssignments[VN] = OtherValNoAssignments[OtherValNo->id];
1669   
1670   // Mark this value number as currently being computed, then ask what the
1671   // ultimate value # of the other value is.
1672   ThisValNoAssignments[VN] = -2;
1673   unsigned UltimateVN =
1674     ComputeUltimateVN(OtherValNo, NewVNInfo, OtherFromThis, ThisFromOther,
1675                       OtherValNoAssignments, ThisValNoAssignments);
1676   return ThisValNoAssignments[VN] = UltimateVN;
1677 }
1678
1679 static bool InVector(VNInfo *Val, const SmallVector<VNInfo*, 8> &V) {
1680   return std::find(V.begin(), V.end(), Val) != V.end();
1681 }
1682
1683 /// RangeIsDefinedByCopyFromReg - Return true if the specified live range of
1684 /// the specified live interval is defined by a copy from the specified
1685 /// register.
1686 bool SimpleRegisterCoalescing::RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li,
1687                                                            LiveRange *LR,
1688                                                            unsigned Reg) {
1689   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(LR->valno);
1690   if (SrcReg == Reg)
1691     return true;
1692   if (LR->valno->def == ~0U &&
1693       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg) &&
1694       *tri_->getSuperRegisters(li.reg)) {
1695     // It's a sub-register live interval, we may not have precise information.
1696     // Re-compute it.
1697     MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(LR->start);
1698     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
1699     if (DefMI &&
1700         tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
1701         DstReg == li.reg && SrcReg == Reg) {
1702       // Cache computed info.
1703       LR->valno->def  = LR->start;
1704       LR->valno->copy = DefMI;
1705       return true;
1706     }
1707   }
1708   return false;
1709 }
1710
1711 /// SimpleJoin - Attempt to joint the specified interval into this one. The
1712 /// caller of this method must guarantee that the RHS only contains a single
1713 /// value number and that the RHS is not defined by a copy from this
1714 /// interval.  This returns false if the intervals are not joinable, or it
1715 /// joins them and returns true.
1716 bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
1717   assert(RHS.containsOneValue());
1718   
1719   // Some number (potentially more than one) value numbers in the current
1720   // interval may be defined as copies from the RHS.  Scan the overlapping
1721   // portions of the LHS and RHS, keeping track of this and looking for
1722   // overlapping live ranges that are NOT defined as copies.  If these exist, we
1723   // cannot coalesce.
1724   
1725   LiveInterval::iterator LHSIt = LHS.begin(), LHSEnd = LHS.end();
1726   LiveInterval::iterator RHSIt = RHS.begin(), RHSEnd = RHS.end();
1727   
1728   if (LHSIt->start < RHSIt->start) {
1729     LHSIt = std::upper_bound(LHSIt, LHSEnd, RHSIt->start);
1730     if (LHSIt != LHS.begin()) --LHSIt;
1731   } else if (RHSIt->start < LHSIt->start) {
1732     RHSIt = std::upper_bound(RHSIt, RHSEnd, LHSIt->start);
1733     if (RHSIt != RHS.begin()) --RHSIt;
1734   }
1735   
1736   SmallVector<VNInfo*, 8> EliminatedLHSVals;
1737   
1738   while (1) {
1739     // Determine if these live intervals overlap.
1740     bool Overlaps = false;
1741     if (LHSIt->start <= RHSIt->start)
1742       Overlaps = LHSIt->end > RHSIt->start;
1743     else
1744       Overlaps = RHSIt->end > LHSIt->start;
1745     
1746     // If the live intervals overlap, there are two interesting cases: if the
1747     // LHS interval is defined by a copy from the RHS, it's ok and we record
1748     // that the LHS value # is the same as the RHS.  If it's not, then we cannot
1749     // coalesce these live ranges and we bail out.
1750     if (Overlaps) {
1751       // If we haven't already recorded that this value # is safe, check it.
1752       if (!InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1753         // Copy from the RHS?
1754         if (!RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg))
1755           return false;    // Nope, bail out.
1756
1757         if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1758           // Here is an interesting situation:
1759           // BB1:
1760           //   vr1025 = copy vr1024
1761           //   ..
1762           // BB2:
1763           //   vr1024 = op 
1764           //          = vr1025
1765           // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1766           // coalesce them since the live range of vr1025 intersects the
1767           // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1768           // value of the previous iteration of vr1024.
1769           return false;
1770         EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1771       }
1772       
1773       // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1774       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1775       continue;
1776     }
1777     
1778     if (LHSIt->end < RHSIt->end) {
1779       if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1780     } else {
1781       // One interesting case to check here.  It's possible that we have
1782       // something like "X3 = Y" which defines a new value number in the LHS,
1783       // and is the last use of this liverange of the RHS.  In this case, we
1784       // want to notice this copy (so that it gets coalesced away) even though
1785       // the live ranges don't actually overlap.
1786       if (LHSIt->start == RHSIt->end) {
1787         if (InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
1788           // We already know that this value number is going to be merged in
1789           // if coalescing succeeds.  Just skip the liverange.
1790           if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1791         } else {
1792           // Otherwise, if this is a copy from the RHS, mark it as being merged
1793           // in.
1794           if (RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg)) {
1795             if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
1796               // Here is an interesting situation:
1797               // BB1:
1798               //   vr1025 = copy vr1024
1799               //   ..
1800               // BB2:
1801               //   vr1024 = op 
1802               //          = vr1025
1803               // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
1804               // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
1805               // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
1806               // value of the previous iteration of vr1024.
1807               return false;
1808             EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
1809
1810             // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
1811             if (++LHSIt == LHSEnd) break;
1812           }
1813         }
1814       }
1815       
1816       if (++RHSIt == RHSEnd) break;
1817     }
1818   }
1819   
1820   // If we got here, we know that the coalescing will be successful and that
1821   // the value numbers in EliminatedLHSVals will all be merged together.  Since
1822   // the most common case is that EliminatedLHSVals has a single number, we
1823   // optimize for it: if there is more than one value, we merge them all into
1824   // the lowest numbered one, then handle the interval as if we were merging
1825   // with one value number.
1826   VNInfo *LHSValNo = NULL;
1827   if (EliminatedLHSVals.size() > 1) {
1828     // Loop through all the equal value numbers merging them into the smallest
1829     // one.
1830     VNInfo *Smallest = EliminatedLHSVals[0];
1831     for (unsigned i = 1, e = EliminatedLHSVals.size(); i != e; ++i) {
1832       if (EliminatedLHSVals[i]->id < Smallest->id) {
1833         // Merge the current notion of the smallest into the smaller one.
1834         LHS.MergeValueNumberInto(Smallest, EliminatedLHSVals[i]);
1835         Smallest = EliminatedLHSVals[i];
1836       } else {
1837         // Merge into the smallest.
1838         LHS.MergeValueNumberInto(EliminatedLHSVals[i], Smallest);
1839       }
1840     }
1841     LHSValNo = Smallest;
1842   } else if (EliminatedLHSVals.empty()) {
1843     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1844         *tri_->getSuperRegisters(LHS.reg))
1845       // Imprecise sub-register information. Can't handle it.
1846       return false;
1847     assert(0 && "No copies from the RHS?");
1848   } else {
1849     LHSValNo = EliminatedLHSVals[0];
1850   }
1851   
1852   // Okay, now that there is a single LHS value number that we're merging the
1853   // RHS into, update the value number info for the LHS to indicate that the
1854   // value number is defined where the RHS value number was.
1855   const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(0);
1856   LHSValNo->def  = VNI->def;
1857   LHSValNo->copy = VNI->copy;
1858   
1859   // Okay, the final step is to loop over the RHS live intervals, adding them to
1860   // the LHS.
1861   LHSValNo->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
1862   LHS.addKills(LHSValNo, VNI->kills);
1863   LHS.MergeRangesInAsValue(RHS, LHSValNo);
1864   LHS.weight += RHS.weight;
1865   if (RHS.preference && !LHS.preference)
1866     LHS.preference = RHS.preference;
1867
1868   // Update the liveintervals of sub-registers.
1869   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg))
1870     for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *AS; ++AS)
1871       li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(LHS,
1872                                                     li_->getVNInfoAllocator());
1873
1874   return true;
1875 }
1876
1877 /// JoinIntervals - Attempt to join these two intervals.  On failure, this
1878 /// returns false.  Otherwise, if one of the intervals being joined is a
1879 /// physreg, this method always canonicalizes LHS to be it.  The output
1880 /// "RHS" will not have been modified, so we can use this information
1881 /// below to update aliases.
1882 bool
1883 SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS,
1884                                         bool &Swapped) {
1885   // Compute the final value assignment, assuming that the live ranges can be
1886   // coalesced.
1887   SmallVector<int, 16> LHSValNoAssignments;
1888   SmallVector<int, 16> RHSValNoAssignments;
1889   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> LHSValsDefinedFromRHS;
1890   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> RHSValsDefinedFromLHS;
1891   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
1892
1893   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
1894   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
1895   // register. If so, do not coalesce.
1896   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
1897       *tri_->getSubRegisters(LHS.reg)) {
1898     // If it's coalescing a virtual register to a physical register, estimate
1899     // its live interval length. This is the *cost* of scanning an entire live
1900     // interval. If the cost is low, we'll do an exhaustive check instead.
1901
1902     // If this is something like this:
1903     // BB1:
1904     // v1024 = op
1905     // ...
1906     // BB2:
1907     // ...
1908     // RAX   = v1024
1909     //
1910     // That is, the live interval of v1024 crosses a bb. Then we can't rely on
1911     // less conservative check. It's possible a sub-register is defined before
1912     // v1024 (or live in) and live out of BB1.
1913     if (RHS.containsOneValue() &&
1914         li_->intervalIsInOneMBB(RHS) &&
1915         li_->getApproximateInstructionCount(RHS) <= 10) {
1916       // Perform a more exhaustive check for some common cases.
1917       if (li_->conflictsWithPhysRegRef(RHS, LHS.reg, true, JoinedCopies))
1918         return false;
1919     } else {
1920       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *SR; ++SR)
1921         if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1922           DOUT << "Interfere with sub-register ";
1923           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1924           return false;
1925         }
1926     }
1927   } else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg) &&
1928              *tri_->getSubRegisters(RHS.reg)) {
1929     if (LHS.containsOneValue() &&
1930         li_->getApproximateInstructionCount(LHS) <= 10) {
1931       // Perform a more exhaustive check for some common cases.
1932       if (li_->conflictsWithPhysRegRef(LHS, RHS.reg, false, JoinedCopies))
1933         return false;
1934     } else {
1935       for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RHS.reg); *SR; ++SR)
1936         if (li_->hasInterval(*SR) && LHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
1937           DOUT << "Interfere with sub-register ";
1938           DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
1939           return false;
1940         }
1941     }
1942   }
1943                           
1944   // Compute ultimate value numbers for the LHS and RHS values.
1945   if (RHS.containsOneValue()) {
1946     // Copies from a liveinterval with a single value are simple to handle and
1947     // very common, handle the special case here.  This is important, because
1948     // often RHS is small and LHS is large (e.g. a physreg).
1949     
1950     // Find out if the RHS is defined as a copy from some value in the LHS.
1951     int RHSVal0DefinedFromLHS = -1;
1952     int RHSValID = -1;
1953     VNInfo *RHSValNoInfo = NULL;
1954     VNInfo *RHSValNoInfo0 = RHS.getValNumInfo(0);
1955     unsigned RHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(RHSValNoInfo0);
1956     if (RHSSrcReg == 0 || RHSSrcReg != LHS.reg) {
1957       // If RHS is not defined as a copy from the LHS, we can use simpler and
1958       // faster checks to see if the live ranges are coalescable.  This joiner
1959       // can't swap the LHS/RHS intervals though.
1960       if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
1961         return SimpleJoin(LHS, RHS);
1962       } else {
1963         RHSValNoInfo = RHSValNoInfo0;
1964       }
1965     } else {
1966       // It was defined as a copy from the LHS, find out what value # it is.
1967       RHSValNoInfo = LHS.getLiveRangeContaining(RHSValNoInfo0->def-1)->valno;
1968       RHSValID = RHSValNoInfo->id;
1969       RHSVal0DefinedFromLHS = RHSValID;
1970     }
1971     
1972     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
1973     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
1974     NewVNInfo.resize(LHS.getNumValNums(), NULL);
1975     
1976     // Okay, *all* of the values in LHS that are defined as a copy from RHS
1977     // should now get updated.
1978     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
1979          i != e; ++i) {
1980       VNInfo *VNI = *i;
1981       unsigned VN = VNI->id;
1982       if (unsigned LHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(VNI)) {
1983         if (LHSSrcReg != RHS.reg) {
1984           // If this is not a copy from the RHS, its value number will be
1985           // unmodified by the coalescing.
1986           NewVNInfo[VN] = VNI;
1987           LHSValNoAssignments[VN] = VN;
1988         } else if (RHSValID == -1) {
1989           // Otherwise, it is a copy from the RHS, and we don't already have a
1990           // value# for it.  Keep the current value number, but remember it.
1991           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID = VN;
1992           NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
1993           LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
1994         } else {
1995           // Otherwise, use the specified value #.
1996           LHSValNoAssignments[VN] = RHSValID;
1997           if (VN == (unsigned)RHSValID) {  // Else this val# is dead.
1998             NewVNInfo[VN] = RHSValNoInfo;
1999             LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHSValNoInfo0;
2000           }
2001         }
2002       } else {
2003         NewVNInfo[VN] = VNI;
2004         LHSValNoAssignments[VN] = VN;
2005       }
2006     }
2007     
2008     assert(RHSValID != -1 && "Didn't find value #?");
2009     RHSValNoAssignments[0] = RHSValID;
2010     if (RHSVal0DefinedFromLHS != -1) {
2011       // This path doesn't go through ComputeUltimateVN so just set
2012       // it to anything.
2013       RHSValsDefinedFromLHS[RHSValNoInfo0] = (VNInfo*)1;
2014     }
2015   } else {
2016     // Loop over the value numbers of the LHS, seeing if any are defined from
2017     // the RHS.
2018     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2019          i != e; ++i) {
2020       VNInfo *VNI = *i;
2021       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
2022         continue;
2023       
2024       // DstReg is known to be a register in the LHS interval.  If the src is
2025       // from the RHS interval, we can use its value #.
2026       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != RHS.reg)
2027         continue;
2028       
2029       // Figure out the value # from the RHS.
2030       LHSValsDefinedFromRHS[VNI]=RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
2031     }
2032     
2033     // Loop over the value numbers of the RHS, seeing if any are defined from
2034     // the LHS.
2035     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
2036          i != e; ++i) {
2037       VNInfo *VNI = *i;
2038       if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
2039         continue;
2040       
2041       // DstReg is known to be a register in the RHS interval.  If the src is
2042       // from the LHS interval, we can use its value #.
2043       if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != LHS.reg)
2044         continue;
2045       
2046       // Figure out the value # from the LHS.
2047       RHSValsDefinedFromLHS[VNI]=LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
2048     }
2049     
2050     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
2051     RHSValNoAssignments.resize(RHS.getNumValNums(), -1);
2052     NewVNInfo.reserve(LHS.getNumValNums() + RHS.getNumValNums());
2053     
2054     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
2055          i != e; ++i) {
2056       VNInfo *VNI = *i;
2057       unsigned VN = VNI->id;
2058       if (LHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U) 
2059         continue;
2060       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
2061                         LHSValsDefinedFromRHS, RHSValsDefinedFromLHS,
2062                         LHSValNoAssignments, RHSValNoAssignments);
2063     }
2064     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
2065          i != e; ++i) {
2066       VNInfo *VNI = *i;
2067       unsigned VN = VNI->id;
2068       if (RHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U)
2069         continue;
2070       // If this value number isn't a copy from the LHS, it's a new number.
2071       if (RHSValsDefinedFromLHS.find(VNI) == RHSValsDefinedFromLHS.end()) {
2072         NewVNInfo.push_back(VNI);
2073         RHSValNoAssignments[VN] = NewVNInfo.size()-1;
2074         continue;
2075       }
2076       
2077       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
2078                         RHSValsDefinedFromLHS, LHSValsDefinedFromRHS,
2079                         RHSValNoAssignments, LHSValNoAssignments);
2080     }
2081   }
2082   
2083   // Armed with the mappings of LHS/RHS values to ultimate values, walk the
2084   // interval lists to see if these intervals are coalescable.
2085   LiveInterval::const_iterator I = LHS.begin();
2086   LiveInterval::const_iterator IE = LHS.end();
2087   LiveInterval::const_iterator J = RHS.begin();
2088   LiveInterval::const_iterator JE = RHS.end();
2089   
2090   // Skip ahead until the first place of potential sharing.
2091   if (I->start < J->start) {
2092     I = std::upper_bound(I, IE, J->start);
2093     if (I != LHS.begin()) --I;
2094   } else if (J->start < I->start) {
2095     J = std::upper_bound(J, JE, I->start);
2096     if (J != RHS.begin()) --J;
2097   }
2098   
2099   while (1) {
2100     // Determine if these two live ranges overlap.
2101     bool Overlaps;
2102     if (I->start < J->start) {
2103       Overlaps = I->end > J->start;
2104     } else {
2105       Overlaps = J->end > I->start;
2106     }
2107
2108     // If so, check value # info to determine if they are really different.
2109     if (Overlaps) {
2110       // If the live range overlap will map to the same value number in the
2111       // result liverange, we can still coalesce them.  If not, we can't.
2112       if (LHSValNoAssignments[I->valno->id] !=
2113           RHSValNoAssignments[J->valno->id])
2114         return false;
2115     }
2116     
2117     if (I->end < J->end) {
2118       ++I;
2119       if (I == IE) break;
2120     } else {
2121       ++J;
2122       if (J == JE) break;
2123     }
2124   }
2125
2126   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
2127   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
2128          E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
2129     VNInfo *VNI = I->first;
2130     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
2131     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
2132     NewVNInfo[LHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
2133     RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
2134   }
2135
2136   // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
2137   for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
2138          E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
2139     VNInfo *VNI = I->first;
2140     unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
2141     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
2142     NewVNInfo[RHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
2143     LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
2144   }
2145
2146   // If we get here, we know that we can coalesce the live ranges.  Ask the
2147   // intervals to coalesce themselves now.
2148   if ((RHS.ranges.size() > LHS.ranges.size() &&
2149       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
2150       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
2151     RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
2152     Swapped = true;
2153   } else {
2154     LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
2155     Swapped = false;
2156   }
2157   return true;
2158 }
2159
2160 namespace {
2161   // DepthMBBCompare - Comparison predicate that sort first based on the loop
2162   // depth of the basic block (the unsigned), and then on the MBB number.
2163   struct DepthMBBCompare {
2164     typedef std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> DepthMBBPair;
2165     bool operator()(const DepthMBBPair &LHS, const DepthMBBPair &RHS) const {
2166       if (LHS.first > RHS.first) return true;   // Deeper loops first
2167       return LHS.first == RHS.first &&
2168         LHS.second->getNumber() < RHS.second->getNumber();
2169     }
2170   };
2171 }
2172
2173 /// getRepIntervalSize - Returns the size of the interval that represents the
2174 /// specified register.
2175 template<class SF>
2176 unsigned JoinPriorityQueue<SF>::getRepIntervalSize(unsigned Reg) {
2177   return Rc->getRepIntervalSize(Reg);
2178 }
2179
2180 /// CopyRecSort::operator - Join priority queue sorting function.
2181 ///
2182 bool CopyRecSort::operator()(CopyRec left, CopyRec right) const {
2183   // Inner loops first.
2184   if (left.LoopDepth > right.LoopDepth)
2185     return false;
2186   else if (left.LoopDepth == right.LoopDepth)
2187     if (left.isBackEdge && !right.isBackEdge)
2188       return false;
2189   return true;
2190 }
2191
2192 void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
2193                                                std::vector<CopyRec> &TryAgain) {
2194   DOUT << ((Value*)MBB->getBasicBlock())->getName() << ":\n";
2195
2196   std::vector<CopyRec> VirtCopies;
2197   std::vector<CopyRec> PhysCopies;
2198   std::vector<CopyRec> ImpDefCopies;
2199   unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
2200   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
2201        MII != E;) {
2202     MachineInstr *Inst = MII++;
2203     
2204     // If this isn't a copy nor a extract_subreg, we can't join intervals.
2205     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2206     if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
2207       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2208       SrcReg = Inst->getOperand(1).getReg();
2209     } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
2210                Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
2211       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2212       SrcReg = Inst->getOperand(2).getReg();
2213     } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
2214       continue;
2215
2216     bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
2217     bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
2218     if (NewHeuristic) {
2219       JoinQueue->push(CopyRec(Inst, LoopDepth, isBackEdgeCopy(Inst, DstReg)));
2220     } else {
2221       if (li_->hasInterval(SrcReg) && li_->getInterval(SrcReg).empty())
2222         ImpDefCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2223       else if (SrcIsPhys || DstIsPhys)
2224         PhysCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2225       else
2226         VirtCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
2227     }
2228   }
2229
2230   if (NewHeuristic)
2231     return;
2232
2233   // Try coalescing implicit copies first, followed by copies to / from
2234   // physical registers, then finally copies from virtual registers to
2235   // virtual registers.
2236   for (unsigned i = 0, e = ImpDefCopies.size(); i != e; ++i) {
2237     CopyRec &TheCopy = ImpDefCopies[i];
2238     bool Again = false;
2239     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2240       if (Again)
2241         TryAgain.push_back(TheCopy);
2242   }
2243   for (unsigned i = 0, e = PhysCopies.size(); i != e; ++i) {
2244     CopyRec &TheCopy = PhysCopies[i];
2245     bool Again = false;
2246     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2247       if (Again)
2248         TryAgain.push_back(TheCopy);
2249   }
2250   for (unsigned i = 0, e = VirtCopies.size(); i != e; ++i) {
2251     CopyRec &TheCopy = VirtCopies[i];
2252     bool Again = false;
2253     if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
2254       if (Again)
2255         TryAgain.push_back(TheCopy);
2256   }
2257 }
2258
2259 void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
2260   DOUT << "********** JOINING INTERVALS ***********\n";
2261
2262   if (NewHeuristic)
2263     JoinQueue = new JoinPriorityQueue<CopyRecSort>(this);
2264
2265   std::vector<CopyRec> TryAgainList;
2266   if (loopInfo->empty()) {
2267     // If there are no loops in the function, join intervals in function order.
2268     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();
2269          I != E; ++I)
2270       CopyCoalesceInMBB(I, TryAgainList);
2271   } else {
2272     // Otherwise, join intervals in inner loops before other intervals.
2273     // Unfortunately we can't just iterate over loop hierarchy here because
2274     // there may be more MBB's than BB's.  Collect MBB's for sorting.
2275
2276     // Join intervals in the function prolog first. We want to join physical
2277     // registers with virtual registers before the intervals got too long.
2278     std::vector<std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> > MBBs;
2279     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();I != E;++I){
2280       MachineBasicBlock *MBB = I;
2281       MBBs.push_back(std::make_pair(loopInfo->getLoopDepth(MBB), I));
2282     }
2283
2284     // Sort by loop depth.
2285     std::sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), DepthMBBCompare());
2286
2287     // Finally, join intervals in loop nest order.
2288     for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i)
2289       CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, TryAgainList);
2290   }
2291   
2292   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
2293   // until we make no progress.
2294   if (NewHeuristic) {
2295     SmallVector<CopyRec, 16> TryAgain;
2296     bool ProgressMade = true;
2297     while (ProgressMade) {
2298       ProgressMade = false;
2299       while (!JoinQueue->empty()) {
2300         CopyRec R = JoinQueue->pop();
2301         bool Again = false;
2302         bool Success = JoinCopy(R, Again);
2303         if (Success)
2304           ProgressMade = true;
2305         else if (Again)
2306           TryAgain.push_back(R);
2307       }
2308
2309       if (ProgressMade) {
2310         while (!TryAgain.empty()) {
2311           JoinQueue->push(TryAgain.back());
2312           TryAgain.pop_back();
2313         }
2314       }
2315     }
2316   } else {
2317     bool ProgressMade = true;
2318     while (ProgressMade) {
2319       ProgressMade = false;
2320
2321       for (unsigned i = 0, e = TryAgainList.size(); i != e; ++i) {
2322         CopyRec &TheCopy = TryAgainList[i];
2323         if (TheCopy.MI) {
2324           bool Again = false;
2325           bool Success = JoinCopy(TheCopy, Again);
2326           if (Success || !Again) {
2327             TheCopy.MI = 0;   // Mark this one as done.
2328             ProgressMade = true;
2329           }
2330         }
2331       }
2332     }
2333   }
2334
2335   if (NewHeuristic)
2336     delete JoinQueue;  
2337 }
2338
2339 /// Return true if the two specified registers belong to different register
2340 /// classes.  The registers may be either phys or virt regs.
2341 bool
2342 SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA,
2343                                                    unsigned RegB) const {
2344   // Get the register classes for the first reg.
2345   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
2346     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
2347            "Shouldn't consider two physregs!");
2348     return !mri_->getRegClass(RegB)->contains(RegA);
2349   }
2350
2351   // Compare against the regclass for the second reg.
2352   const TargetRegisterClass *RegClassA = mri_->getRegClass(RegA);
2353   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB)) {
2354     const TargetRegisterClass *RegClassB = mri_->getRegClass(RegB);
2355     return RegClassA != RegClassB;
2356   }
2357   return !RegClassA->contains(RegB);
2358 }
2359
2360 /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
2361 /// cycles Start and End or NULL if there are no uses.
2362 MachineOperand *
2363 SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
2364                                           unsigned Reg, unsigned &UseIdx) const{
2365   UseIdx = 0;
2366   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
2367     MachineOperand *LastUse = NULL;
2368     for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = mri_->use_begin(Reg),
2369            E = mri_->use_end(); I != E; ++I) {
2370       MachineOperand &Use = I.getOperand();
2371       MachineInstr *UseMI = Use.getParent();
2372       unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2373       if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
2374           SrcReg == DstReg)
2375         // Ignore identity copies.
2376         continue;
2377       unsigned Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
2378       if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
2379         LastUse = &Use;
2380         UseIdx = li_->getUseIndex(Idx);
2381       }
2382     }
2383     return LastUse;
2384   }
2385
2386   int e = (End-1) / InstrSlots::NUM * InstrSlots::NUM;
2387   int s = Start;
2388   while (e >= s) {
2389     // Skip deleted instructions
2390     MachineInstr *MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
2391     while ((e - InstrSlots::NUM) >= s && !MI) {
2392       e -= InstrSlots::NUM;
2393       MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
2394     }
2395     if (e < s || MI == NULL)
2396       return NULL;
2397
2398     // Ignore identity copies.
2399     unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2400     if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
2401           SrcReg == DstReg))
2402       for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
2403         MachineOperand &Use = MI->getOperand(i);
2404         if (Use.isReg() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
2405             tri_->regsOverlap(Use.getReg(), Reg)) {
2406           UseIdx = li_->getUseIndex(e);
2407           return &Use;
2408         }
2409       }
2410
2411     e -= InstrSlots::NUM;
2412   }
2413
2414   return NULL;
2415 }
2416
2417
2418 void SimpleRegisterCoalescing::printRegName(unsigned reg) const {
2419   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
2420     cerr << tri_->getName(reg);
2421   else
2422     cerr << "%reg" << reg;
2423 }
2424
2425 void SimpleRegisterCoalescing::releaseMemory() {
2426   JoinedCopies.clear();
2427   ReMatCopies.clear();
2428   ReMatDefs.clear();
2429 }
2430
2431 static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
2432   for (LiveInterval::Ranges::const_iterator
2433          i = li->ranges.begin(), e = li->ranges.end(); i != e; ++i)
2434     if (i->end - i->start > LiveIntervals::InstrSlots::NUM)
2435       return false;
2436   return true;
2437 }
2438
2439 /// TurnCopyIntoImpDef - If source of the specified copy is an implicit def,
2440 /// turn the copy into an implicit def.
2441 bool
2442 SimpleRegisterCoalescing::TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
2443                                              MachineBasicBlock *MBB,
2444                                              unsigned DstReg, unsigned SrcReg) {
2445   MachineInstr *CopyMI = &*I;
2446   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
2447   if (!li_->hasInterval(SrcReg))
2448     return false;
2449   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
2450   if (!SrcInt.empty())
2451     return false;
2452   if (!li_->hasInterval(DstReg))
2453     return false;
2454   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
2455   const LiveRange *DstLR = DstInt.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
2456   DstInt.removeValNo(DstLR->valno);
2457   CopyMI->setDesc(tii_->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF));
2458   for (int i = CopyMI->getNumOperands() - 1, e = 0; i > e; --i)
2459     CopyMI->RemoveOperand(i);
2460   bool NoUse = mri_->use_empty(SrcReg);
2461   if (NoUse) {
2462     for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
2463            E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
2464       assert(I.getOperand().isDef());
2465       MachineInstr *DefMI = &*I;
2466       ++I;
2467       // The implicit_def source has no other uses, delete it.
2468       assert(DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF);
2469       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
2470       DefMI->eraseFromParent();
2471     }
2472   }
2473   ++I;
2474   return true;
2475 }
2476
2477
2478 bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
2479   mf_ = &fn;
2480   mri_ = &fn.getRegInfo();
2481   tm_ = &fn.getTarget();
2482   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
2483   tii_ = tm_->getInstrInfo();
2484   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
2485   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
2486
2487   DOUT << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
2488        << "********** Function: "
2489        << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n';
2490
2491   allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
2492   for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = tri_->regclass_begin(),
2493          E = tri_->regclass_end(); I != E; ++I)
2494     allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,
2495                                              tri_->getAllocatableSet(fn, *I)));
2496
2497   // Join (coalesce) intervals if requested.
2498   if (EnableJoining) {
2499     joinIntervals();
2500     DEBUG({
2501         DOUT << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
2502         for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I){
2503           I->second->print(DOUT, tri_);
2504           DOUT << "\n";
2505         }
2506       });
2507   }
2508
2509   // Perform a final pass over the instructions and compute spill weights
2510   // and remove identity moves.
2511   SmallVector<unsigned, 4> DeadDefs;
2512   for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
2513        mbbi != mbbe; ++mbbi) {
2514     MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
2515     unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(mbb);
2516
2517     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
2518          mii != mie; ) {
2519       MachineInstr *MI = mii;
2520       unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
2521       if (JoinedCopies.count(MI)) {
2522         // Delete all coalesced copies.
2523         if (!tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
2524           assert((MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
2525                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
2526                   MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) &&
2527                  "Unrecognized copy instruction");
2528           DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
2529         }
2530         if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2531           LiveInterval &li = li_->getInterval(DstReg);
2532           if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
2533             ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
2534         }
2535         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2536         mii = mbbi->erase(mii);
2537         ++numPeep;
2538         continue;
2539       }
2540
2541       // Now check if this is a remat'ed def instruction which is now dead.
2542       if (ReMatDefs.count(MI)) {
2543         bool isDead = true;
2544         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2545           const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
2546           if (!MO.isReg())
2547             continue;
2548           unsigned Reg = MO.getReg();
2549           if (!Reg)
2550             continue;
2551           if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
2552             DeadDefs.push_back(Reg);
2553           if (MO.isDead())
2554             continue;
2555           if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
2556               !mri_->use_empty(Reg)) {
2557             isDead = false;
2558             break;
2559           }
2560         }
2561         if (isDead) {
2562           while (!DeadDefs.empty()) {
2563             unsigned DeadDef = DeadDefs.back();
2564             DeadDefs.pop_back();
2565             RemoveDeadDef(li_->getInterval(DeadDef), MI);
2566           }
2567           li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
2568           mii = mbbi->erase(mii);
2569           continue;
2570         } else
2571           DeadDefs.clear();
2572       }
2573
2574       // If the move will be an identity move delete it
2575       bool isMove= tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx);
2576       if (isMove && SrcReg == DstReg) {
2577         if (li_->hasInterval(SrcReg)) {
2578           LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(SrcReg);
2579           // If def of this move instruction is dead, remove its live range
2580           // from the dstination register's live interval.
2581           if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
2582             if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(RegInt, MI))
2583               ShortenDeadCopyLiveRange(RegInt, MI);
2584           }
2585         }
2586         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
2587         mii = mbbi->erase(mii);
2588         ++numPeep;
2589       } else if (!isMove || !TurnCopyIntoImpDef(mii, mbb, DstReg, SrcReg)) {
2590         SmallSet<unsigned, 4> UniqueUses;
2591         for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
2592           const MachineOperand &mop = MI->getOperand(i);
2593           if (mop.isReg() && mop.getReg() &&
2594               TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
2595             unsigned reg = mop.getReg();
2596             // Multiple uses of reg by the same instruction. It should not
2597             // contribute to spill weight again.
2598             if (UniqueUses.count(reg) != 0)
2599               continue;
2600             LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(reg);
2601             RegInt.weight +=
2602               li_->getSpillWeight(mop.isDef(), mop.isUse(), loopDepth);
2603             UniqueUses.insert(reg);
2604           }
2605         }
2606         ++mii;
2607       }
2608     }
2609   }
2610
2611   for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
2612     LiveInterval &LI = *I->second;
2613     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
2614       // If the live interval length is essentially zero, i.e. in every live
2615       // range the use follows def immediately, it doesn't make sense to spill
2616       // it and hope it will be easier to allocate for this li.
2617       if (isZeroLengthInterval(&LI))
2618         LI.weight = HUGE_VALF;
2619       else {
2620         bool isLoad = false;
2621         SmallVector<LiveInterval*, 4> SpillIs;
2622         if (li_->isReMaterializable(LI, SpillIs, isLoad)) {
2623           // If all of the definitions of the interval are re-materializable,
2624           // it is a preferred candidate for spilling. If non of the defs are
2625           // loads, then it's potentially very cheap to re-materialize.
2626           // FIXME: this gets much more complicated once we support non-trivial
2627           // re-materialization.
2628           if (isLoad)
2629             LI.weight *= 0.9F;
2630           else
2631             LI.weight *= 0.5F;
2632         }
2633       }
2634
2635       // Slightly prefer live interval that has been assigned a preferred reg.
2636       if (LI.preference)
2637         LI.weight *= 1.01F;
2638
2639       // Divide the weight of the interval by its size.  This encourages 
2640       // spilling of intervals that are large and have few uses, and
2641       // discourages spilling of small intervals with many uses.
2642       LI.weight /= li_->getApproximateInstructionCount(LI) * InstrSlots::NUM;
2643     }
2644   }
2645
2646   DEBUG(dump());
2647   return true;
2648 }
2649
2650 /// print - Implement the dump method.
2651 void SimpleRegisterCoalescing::print(std::ostream &O, const Module* m) const {
2652    li_->print(O, m);
2653 }
2654
2655 RegisterCoalescer* llvm::createSimpleRegisterCoalescer() {
2656   return new SimpleRegisterCoalescing();
2657 }
2658
2659 // Make sure that anything that uses RegisterCoalescer pulls in this file...
2660 DEFINING_FILE_FOR(SimpleRegisterCoalescing)