Have MachineFunction cache a pointer to the subtarget to make lookups
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveDebugVariables.cpp
index 2ca0bee68efe677e8d3f16b08a34537aff1bd2dd..f89879dd33b14e8026897785ff621c1f5c633d35 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "LiveDebugVariables.h"
+#include "llvm/ADT/IntervalMap.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/CodeGen/LexicalScopes.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/CodeGen/VirtRegMap.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DebugInfo.h"
+#include "llvm/IR/Metadata.h"
+#include "llvm/IR/Value.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
+
+#include <memory>
 
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "livedebug"
+
+static cl::opt<bool>
+EnableLDV("live-debug-variables", cl::init(true),
+          cl::desc("Enable the live debug variables pass"), cl::Hidden);
+
+STATISTIC(NumInsertedDebugValues, "Number of DBG_VALUEs inserted");
 char LiveDebugVariables::ID = 0;
 
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LiveDebugVariables, "livedebugvars",
                 "Debug Variable Analysis", false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(MachineDominatorTree)
 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveIntervals)
 INITIALIZE_PASS_END(LiveDebugVariables, "livedebugvars",
                 "Debug Variable Analysis", false, false)
 
 void LiveDebugVariables::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+  AU.addRequired<MachineDominatorTree>();
   AU.addRequiredTransitive<LiveIntervals>();
   AU.setPreservesAll();
   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
-LiveDebugVariables::LiveDebugVariables() : MachineFunctionPass(ID) {
+LiveDebugVariables::LiveDebugVariables() : MachineFunctionPass(ID), pImpl(nullptr) {
   initializeLiveDebugVariablesPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 }
 
+/// LocMap - Map of where a user value is live, and its location.
+typedef IntervalMap<SlotIndex, unsigned, 4> LocMap;
+
+namespace {
+/// UserValueScopes - Keeps track of lexical scopes associated with a
+/// user value's source location.
+class UserValueScopes {
+  DebugLoc DL;
+  LexicalScopes &LS;
+  SmallPtrSet<const MachineBasicBlock *, 4> LBlocks;
+
+public:
+  UserValueScopes(DebugLoc D, LexicalScopes &L) : DL(D), LS(L) {}
+
+  /// dominates - Return true if current scope dominates at least one machine
+  /// instruction in a given machine basic block.
+  bool dominates(MachineBasicBlock *MBB) {
+    if (LBlocks.empty())
+      LS.getMachineBasicBlocks(DL, LBlocks);
+    if (LBlocks.count(MBB) != 0 || LS.dominates(DL, MBB))
+      return true;
+    return false;
+  }
+};
+} // end anonymous namespace
+
+/// UserValue - A user value is a part of a debug info user variable.
+///
+/// A DBG_VALUE instruction notes that (a sub-register of) a virtual register
+/// holds part of a user variable. The part is identified by a byte offset.
+///
+/// UserValues are grouped into equivalence classes for easier searching. Two
+/// user values are related if they refer to the same variable, or if they are
+/// held by the same virtual register. The equivalence class is the transitive
+/// closure of that relation.
+namespace {
+class LDVImpl;
+class UserValue {
+  const MDNode *variable; ///< The debug info variable we are part of.
+  unsigned offset;        ///< Byte offset into variable.
+  bool IsIndirect;        ///< true if this is a register-indirect+offset value.
+  DebugLoc dl;            ///< The debug location for the variable. This is
+                          ///< used by dwarf writer to find lexical scope.
+  UserValue *leader;      ///< Equivalence class leader.
+  UserValue *next;        ///< Next value in equivalence class, or null.
+
+  /// Numbered locations referenced by locmap.
+  SmallVector<MachineOperand, 4> locations;
+
+  /// Map of slot indices where this value is live.
+  LocMap locInts;
+
+  /// coalesceLocation - After LocNo was changed, check if it has become
+  /// identical to another location, and coalesce them. This may cause LocNo or
+  /// a later location to be erased, but no earlier location will be erased.
+  void coalesceLocation(unsigned LocNo);
+
+  /// insertDebugValue - Insert a DBG_VALUE into MBB at Idx for LocNo.
+  void insertDebugValue(MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx, unsigned LocNo,
+                        LiveIntervals &LIS, const TargetInstrInfo &TII);
+
+  /// splitLocation - Replace OldLocNo ranges with NewRegs ranges where NewRegs
+  /// is live. Returns true if any changes were made.
+  bool splitLocation(unsigned OldLocNo, ArrayRef<unsigned> NewRegs,
+                     LiveIntervals &LIS);
+
+public:
+  /// UserValue - Create a new UserValue.
+  UserValue(const MDNode *var, unsigned o, bool i, DebugLoc L,
+            LocMap::Allocator &alloc)
+    : variable(var), offset(o), IsIndirect(i), dl(L), leader(this),
+      next(nullptr), locInts(alloc)
+  {}
+
+  /// getLeader - Get the leader of this value's equivalence class.
+  UserValue *getLeader() {
+    UserValue *l = leader;
+    while (l != l->leader)
+      l = l->leader;
+    return leader = l;
+  }
+
+  /// getNext - Return the next UserValue in the equivalence class.
+  UserValue *getNext() const { return next; }
+
+  /// match - Does this UserValue match the parameters?
+  bool match(const MDNode *Var, unsigned Offset, bool indirect) const {
+    return Var == variable && Offset == offset && indirect == IsIndirect;
+  }
+
+  /// merge - Merge equivalence classes.
+  static UserValue *merge(UserValue *L1, UserValue *L2) {
+    L2 = L2->getLeader();
+    if (!L1)
+      return L2;
+    L1 = L1->getLeader();
+    if (L1 == L2)
+      return L1;
+    // Splice L2 before L1's members.
+    UserValue *End = L2;
+    while (End->next)
+      End->leader = L1, End = End->next;
+    End->leader = L1;
+    End->next = L1->next;
+    L1->next = L2;
+    return L1;
+  }
+
+  /// getLocationNo - Return the location number that matches Loc.
+  unsigned getLocationNo(const MachineOperand &LocMO) {
+    if (LocMO.isReg()) {
+      if (LocMO.getReg() == 0)
+        return ~0u;
+      // For register locations we dont care about use/def and other flags.
+      for (unsigned i = 0, e = locations.size(); i != e; ++i)
+        if (locations[i].isReg() &&
+            locations[i].getReg() == LocMO.getReg() &&
+            locations[i].getSubReg() == LocMO.getSubReg())
+          return i;
+    } else
+      for (unsigned i = 0, e = locations.size(); i != e; ++i)
+        if (LocMO.isIdenticalTo(locations[i]))
+          return i;
+    locations.push_back(LocMO);
+    // We are storing a MachineOperand outside a MachineInstr.
+    locations.back().clearParent();
+    // Don't store def operands.
+    if (locations.back().isReg())
+      locations.back().setIsUse();
+    return locations.size() - 1;
+  }
+
+  /// mapVirtRegs - Ensure that all virtual register locations are mapped.
+  void mapVirtRegs(LDVImpl *LDV);
+
+  /// addDef - Add a definition point to this value.
+  void addDef(SlotIndex Idx, const MachineOperand &LocMO) {
+    // Add a singular (Idx,Idx) -> Loc mapping.
+    LocMap::iterator I = locInts.find(Idx);
+    if (!I.valid() || I.start() != Idx)
+      I.insert(Idx, Idx.getNextSlot(), getLocationNo(LocMO));
+    else
+      // A later DBG_VALUE at the same SlotIndex overrides the old location.
+      I.setValue(getLocationNo(LocMO));
+  }
+
+  /// extendDef - Extend the current definition as far as possible down the
+  /// dominator tree. Stop when meeting an existing def or when leaving the live
+  /// range of VNI.
+  /// End points where VNI is no longer live are added to Kills.
+  /// @param Idx   Starting point for the definition.
+  /// @param LocNo Location number to propagate.
+  /// @param LR    Restrict liveness to where LR has the value VNI. May be null.
+  /// @param VNI   When LR is not null, this is the value to restrict to.
+  /// @param Kills Append end points of VNI's live range to Kills.
+  /// @param LIS   Live intervals analysis.
+  /// @param MDT   Dominator tree.
+  void extendDef(SlotIndex Idx, unsigned LocNo,
+                 LiveRange *LR, const VNInfo *VNI,
+                 SmallVectorImpl<SlotIndex> *Kills,
+                 LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT,
+                 UserValueScopes &UVS);
+
+  /// addDefsFromCopies - The value in LI/LocNo may be copies to other
+  /// registers. Determine if any of the copies are available at the kill
+  /// points, and add defs if possible.
+  /// @param LI      Scan for copies of the value in LI->reg.
+  /// @param LocNo   Location number of LI->reg.
+  /// @param Kills   Points where the range of LocNo could be extended.
+  /// @param NewDefs Append (Idx, LocNo) of inserted defs here.
+  void addDefsFromCopies(LiveInterval *LI, unsigned LocNo,
+                      const SmallVectorImpl<SlotIndex> &Kills,
+                      SmallVectorImpl<std::pair<SlotIndex, unsigned> > &NewDefs,
+                      MachineRegisterInfo &MRI,
+                      LiveIntervals &LIS);
+
+  /// computeIntervals - Compute the live intervals of all locations after
+  /// collecting all their def points.
+  void computeIntervals(MachineRegisterInfo &MRI, const TargetRegisterInfo &TRI,
+                        LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT,
+                        UserValueScopes &UVS);
+
+  /// splitRegister - Replace OldReg ranges with NewRegs ranges where NewRegs is
+  /// live. Returns true if any changes were made.
+  bool splitRegister(unsigned OldLocNo, ArrayRef<unsigned> NewRegs,
+                     LiveIntervals &LIS);
+
+  /// rewriteLocations - Rewrite virtual register locations according to the
+  /// provided virtual register map.
+  void rewriteLocations(VirtRegMap &VRM, const TargetRegisterInfo &TRI);
+
+  /// emitDebugValues - Recreate DBG_VALUE instruction from data structures.
+  void emitDebugValues(VirtRegMap *VRM,
+                       LiveIntervals &LIS, const TargetInstrInfo &TRI);
+
+  /// findDebugLoc - Return DebugLoc used for this DBG_VALUE instruction. A
+  /// variable may have more than one corresponding DBG_VALUE instructions. 
+  /// Only first one needs DebugLoc to identify variable's lexical scope
+  /// in source file.
+  DebugLoc findDebugLoc();
+
+  /// getDebugLoc - Return DebugLoc of this UserValue.
+  DebugLoc getDebugLoc() { return dl;}
+  void print(raw_ostream&, const TargetMachine*);
+};
+} // namespace
+
+/// LDVImpl - Implementation of the LiveDebugVariables pass.
+namespace {
+class LDVImpl {
+  LiveDebugVariables &pass;
+  LocMap::Allocator allocator;
+  MachineFunction *MF;
+  LiveIntervals *LIS;
+  LexicalScopes LS;
+  MachineDominatorTree *MDT;
+  const TargetRegisterInfo *TRI;
+
+  /// Whether emitDebugValues is called.
+  bool EmitDone;
+  /// Whether the machine function is modified during the pass.
+  bool ModifiedMF;
+
+  /// userValues - All allocated UserValue instances.
+  SmallVector<std::unique_ptr<UserValue>, 8> userValues;
+
+  /// Map virtual register to eq class leader.
+  typedef DenseMap<unsigned, UserValue*> VRMap;
+  VRMap virtRegToEqClass;
+
+  /// Map user variable to eq class leader.
+  typedef DenseMap<const MDNode *, UserValue*> UVMap;
+  UVMap userVarMap;
+
+  /// getUserValue - Find or create a UserValue.
+  UserValue *getUserValue(const MDNode *Var, unsigned Offset,
+                          bool IsIndirect, DebugLoc DL);
+
+  /// lookupVirtReg - Find the EC leader for VirtReg or null.
+  UserValue *lookupVirtReg(unsigned VirtReg);
+
+  /// handleDebugValue - Add DBG_VALUE instruction to our maps.
+  /// @param MI  DBG_VALUE instruction
+  /// @param Idx Last valid SLotIndex before instruction.
+  /// @return    True if the DBG_VALUE instruction should be deleted.
+  bool handleDebugValue(MachineInstr *MI, SlotIndex Idx);
+
+  /// collectDebugValues - Collect and erase all DBG_VALUE instructions, adding
+  /// a UserValue def for each instruction.
+  /// @param mf MachineFunction to be scanned.
+  /// @return True if any debug values were found.
+  bool collectDebugValues(MachineFunction &mf);
+
+  /// computeIntervals - Compute the live intervals of all user values after
+  /// collecting all their def points.
+  void computeIntervals();
+
+public:
+  LDVImpl(LiveDebugVariables *ps)
+      : pass(*ps), MF(nullptr), EmitDone(false), ModifiedMF(false) {}
+  bool runOnMachineFunction(MachineFunction &mf);
+
+  /// clear - Release all memory.
+  void clear() {
+    MF = nullptr;
+    userValues.clear();
+    virtRegToEqClass.clear();
+    userVarMap.clear();
+    // Make sure we call emitDebugValues if the machine function was modified.
+    assert((!ModifiedMF || EmitDone) &&
+           "Dbg values are not emitted in LDV");
+    EmitDone = false;
+    ModifiedMF = false;
+  }
+
+  /// mapVirtReg - Map virtual register to an equivalence class.
+  void mapVirtReg(unsigned VirtReg, UserValue *EC);
+
+  /// splitRegister -  Replace all references to OldReg with NewRegs.
+  void splitRegister(unsigned OldReg, ArrayRef<unsigned> NewRegs);
+
+  /// emitDebugValues - Recreate DBG_VALUE instruction from data structures.
+  void emitDebugValues(VirtRegMap *VRM);
+
+  void print(raw_ostream&);
+};
+} // namespace
+
+void UserValue::print(raw_ostream &OS, const TargetMachine *TM) {
+  DIVariable DV(variable);
+  OS << "!\""; 
+  DV.printExtendedName(OS);
+  OS << "\"\t";
+  if (offset)
+    OS << '+' << offset;
+  for (LocMap::const_iterator I = locInts.begin(); I.valid(); ++I) {
+    OS << " [" << I.start() << ';' << I.stop() << "):";
+    if (I.value() == ~0u)
+      OS << "undef";
+    else
+      OS << I.value();
+  }
+  for (unsigned i = 0, e = locations.size(); i != e; ++i) {
+    OS << " Loc" << i << '=';
+    locations[i].print(OS, TM);
+  }
+  OS << '\n';
+}
+
+void LDVImpl::print(raw_ostream &OS) {
+  OS << "********** DEBUG VARIABLES **********\n";
+  for (unsigned i = 0, e = userValues.size(); i != e; ++i)
+    userValues[i]->print(OS, &MF->getTarget());
+}
+
+void UserValue::coalesceLocation(unsigned LocNo) {
+  unsigned KeepLoc = 0;
+  for (unsigned e = locations.size(); KeepLoc != e; ++KeepLoc) {
+    if (KeepLoc == LocNo)
+      continue;
+    if (locations[KeepLoc].isIdenticalTo(locations[LocNo]))
+      break;
+  }
+  // No matches.
+  if (KeepLoc == locations.size())
+    return;
+
+  // Keep the smaller location, erase the larger one.
+  unsigned EraseLoc = LocNo;
+  if (KeepLoc > EraseLoc)
+    std::swap(KeepLoc, EraseLoc);
+  locations.erase(locations.begin() + EraseLoc);
+
+  // Rewrite values.
+  for (LocMap::iterator I = locInts.begin(); I.valid(); ++I) {
+    unsigned v = I.value();
+    if (v == EraseLoc)
+      I.setValue(KeepLoc);      // Coalesce when possible.
+    else if (v > EraseLoc)
+      I.setValueUnchecked(v-1); // Avoid coalescing with untransformed values.
+  }
+}
+
+void UserValue::mapVirtRegs(LDVImpl *LDV) {
+  for (unsigned i = 0, e = locations.size(); i != e; ++i)
+    if (locations[i].isReg() &&
+        TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(locations[i].getReg()))
+      LDV->mapVirtReg(locations[i].getReg(), this);
+}
+
+UserValue *LDVImpl::getUserValue(const MDNode *Var, unsigned Offset,
+                                 bool IsIndirect, DebugLoc DL) {
+  UserValue *&Leader = userVarMap[Var];
+  if (Leader) {
+    UserValue *UV = Leader->getLeader();
+    Leader = UV;
+    for (; UV; UV = UV->getNext())
+      if (UV->match(Var, Offset, IsIndirect))
+        return UV;
+  }
+
+  userValues.push_back(
+      make_unique<UserValue>(Var, Offset, IsIndirect, DL, allocator));
+  UserValue *UV = userValues.back().get();
+  Leader = UserValue::merge(Leader, UV);
+  return UV;
+}
+
+void LDVImpl::mapVirtReg(unsigned VirtReg, UserValue *EC) {
+  assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg) && "Only map VirtRegs");
+  UserValue *&Leader = virtRegToEqClass[VirtReg];
+  Leader = UserValue::merge(Leader, EC);
+}
+
+UserValue *LDVImpl::lookupVirtReg(unsigned VirtReg) {
+  if (UserValue *UV = virtRegToEqClass.lookup(VirtReg))
+    return UV->getLeader();
+  return nullptr;
+}
+
+bool LDVImpl::handleDebugValue(MachineInstr *MI, SlotIndex Idx) {
+  // DBG_VALUE loc, offset, variable
+  if (MI->getNumOperands() != 3 ||
+      !(MI->getOperand(1).isReg() || MI->getOperand(1).isImm()) ||
+      !MI->getOperand(2).isMetadata()) {
+    DEBUG(dbgs() << "Can't handle " << *MI);
+    return false;
+  }
+
+  // Get or create the UserValue for (variable,offset).
+  bool IsIndirect = MI->isIndirectDebugValue();
+  unsigned Offset = IsIndirect ? MI->getOperand(1).getImm() : 0;
+  const MDNode *Var = MI->getOperand(2).getMetadata();
+  //here.
+  UserValue *UV = getUserValue(Var, Offset, IsIndirect, MI->getDebugLoc());
+  UV->addDef(Idx, MI->getOperand(0));
+  return true;
+}
+
+bool LDVImpl::collectDebugValues(MachineFunction &mf) {
+  bool Changed = false;
+  for (MachineFunction::iterator MFI = mf.begin(), MFE = mf.end(); MFI != MFE;
+       ++MFI) {
+    MachineBasicBlock *MBB = MFI;
+    for (MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB->begin(), MBBE = MBB->end();
+         MBBI != MBBE;) {
+      if (!MBBI->isDebugValue()) {
+        ++MBBI;
+        continue;
+      }
+      // DBG_VALUE has no slot index, use the previous instruction instead.
+      SlotIndex Idx = MBBI == MBB->begin() ?
+        LIS->getMBBStartIdx(MBB) :
+        LIS->getInstructionIndex(std::prev(MBBI)).getRegSlot();
+      // Handle consecutive DBG_VALUE instructions with the same slot index.
+      do {
+        if (handleDebugValue(MBBI, Idx)) {
+          MBBI = MBB->erase(MBBI);
+          Changed = true;
+        } else
+          ++MBBI;
+      } while (MBBI != MBBE && MBBI->isDebugValue());
+    }
+  }
+  return Changed;
+}
+
+void UserValue::extendDef(SlotIndex Idx, unsigned LocNo,
+                          LiveRange *LR, const VNInfo *VNI,
+                          SmallVectorImpl<SlotIndex> *Kills,
+                          LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT,
+                          UserValueScopes &UVS) {
+  SmallVector<SlotIndex, 16> Todo;
+  Todo.push_back(Idx);
+  do {
+    SlotIndex Start = Todo.pop_back_val();
+    MachineBasicBlock *MBB = LIS.getMBBFromIndex(Start);
+    SlotIndex Stop = LIS.getMBBEndIdx(MBB);
+    LocMap::iterator I = locInts.find(Start);
+
+    // Limit to VNI's live range.
+    bool ToEnd = true;
+    if (LR && VNI) {
+      LiveInterval::Segment *Segment = LR->getSegmentContaining(Start);
+      if (!Segment || Segment->valno != VNI) {
+        if (Kills)
+          Kills->push_back(Start);
+        continue;
+      }
+      if (Segment->end < Stop)
+        Stop = Segment->end, ToEnd = false;
+    }
+
+    // There could already be a short def at Start.
+    if (I.valid() && I.start() <= Start) {
+      // Stop when meeting a different location or an already extended interval.
+      Start = Start.getNextSlot();
+      if (I.value() != LocNo || I.stop() != Start)
+        continue;
+      // This is a one-slot placeholder. Just skip it.
+      ++I;
+    }
+
+    // Limited by the next def.
+    if (I.valid() && I.start() < Stop)
+      Stop = I.start(), ToEnd = false;
+    // Limited by VNI's live range.
+    else if (!ToEnd && Kills)
+      Kills->push_back(Stop);
+
+    if (Start >= Stop)
+      continue;
+
+    I.insert(Start, Stop, LocNo);
+
+    // If we extended to the MBB end, propagate down the dominator tree.
+    if (!ToEnd)
+      continue;
+    const std::vector<MachineDomTreeNode*> &Children =
+      MDT.getNode(MBB)->getChildren();
+    for (unsigned i = 0, e = Children.size(); i != e; ++i) {
+      MachineBasicBlock *MBB = Children[i]->getBlock();
+      if (UVS.dominates(MBB))
+        Todo.push_back(LIS.getMBBStartIdx(MBB));
+    }
+  } while (!Todo.empty());
+}
+
+void
+UserValue::addDefsFromCopies(LiveInterval *LI, unsigned LocNo,
+                      const SmallVectorImpl<SlotIndex> &Kills,
+                      SmallVectorImpl<std::pair<SlotIndex, unsigned> > &NewDefs,
+                      MachineRegisterInfo &MRI, LiveIntervals &LIS) {
+  if (Kills.empty())
+    return;
+  // Don't track copies from physregs, there are too many uses.
+  if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI->reg))
+    return;
+
+  // Collect all the (vreg, valno) pairs that are copies of LI.
+  SmallVector<std::pair<LiveInterval*, const VNInfo*>, 8> CopyValues;
+  for (MachineOperand &MO : MRI.use_nodbg_operands(LI->reg)) {
+    MachineInstr *MI = MO.getParent();
+    // Copies of the full value.
+    if (MO.getSubReg() || !MI->isCopy())
+      continue;
+    unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
+
+    // Don't follow copies to physregs. These are usually setting up call
+    // arguments, and the argument registers are always call clobbered. We are
+    // better off in the source register which could be a callee-saved register,
+    // or it could be spilled.
+    if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
+      continue;
+
+    // Is LocNo extended to reach this copy? If not, another def may be blocking
+    // it, or we are looking at a wrong value of LI.
+    SlotIndex Idx = LIS.getInstructionIndex(MI);
+    LocMap::iterator I = locInts.find(Idx.getRegSlot(true));
+    if (!I.valid() || I.value() != LocNo)
+      continue;
+
+    if (!LIS.hasInterval(DstReg))
+      continue;
+    LiveInterval *DstLI = &LIS.getInterval(DstReg);
+    const VNInfo *DstVNI = DstLI->getVNInfoAt(Idx.getRegSlot());
+    assert(DstVNI && DstVNI->def == Idx.getRegSlot() && "Bad copy value");
+    CopyValues.push_back(std::make_pair(DstLI, DstVNI));
+  }
+
+  if (CopyValues.empty())
+    return;
+
+  DEBUG(dbgs() << "Got " << CopyValues.size() << " copies of " << *LI << '\n');
+
+  // Try to add defs of the copied values for each kill point.
+  for (unsigned i = 0, e = Kills.size(); i != e; ++i) {
+    SlotIndex Idx = Kills[i];
+    for (unsigned j = 0, e = CopyValues.size(); j != e; ++j) {
+      LiveInterval *DstLI = CopyValues[j].first;
+      const VNInfo *DstVNI = CopyValues[j].second;
+      if (DstLI->getVNInfoAt(Idx) != DstVNI)
+        continue;
+      // Check that there isn't already a def at Idx
+      LocMap::iterator I = locInts.find(Idx);
+      if (I.valid() && I.start() <= Idx)
+        continue;
+      DEBUG(dbgs() << "Kill at " << Idx << " covered by valno #"
+                   << DstVNI->id << " in " << *DstLI << '\n');
+      MachineInstr *CopyMI = LIS.getInstructionFromIndex(DstVNI->def);
+      assert(CopyMI && CopyMI->isCopy() && "Bad copy value");
+      unsigned LocNo = getLocationNo(CopyMI->getOperand(0));
+      I.insert(Idx, Idx.getNextSlot(), LocNo);
+      NewDefs.push_back(std::make_pair(Idx, LocNo));
+      break;
+    }
+  }
+}
+
+void
+UserValue::computeIntervals(MachineRegisterInfo &MRI,
+                            const TargetRegisterInfo &TRI,
+                            LiveIntervals &LIS,
+                            MachineDominatorTree &MDT,
+                            UserValueScopes &UVS) {
+  SmallVector<std::pair<SlotIndex, unsigned>, 16> Defs;
+
+  // Collect all defs to be extended (Skipping undefs).
+  for (LocMap::const_iterator I = locInts.begin(); I.valid(); ++I)
+    if (I.value() != ~0u)
+      Defs.push_back(std::make_pair(I.start(), I.value()));
+
+  // Extend all defs, and possibly add new ones along the way.
+  for (unsigned i = 0; i != Defs.size(); ++i) {
+    SlotIndex Idx = Defs[i].first;
+    unsigned LocNo = Defs[i].second;
+    const MachineOperand &Loc = locations[LocNo];
+
+    if (!Loc.isReg()) {
+      extendDef(Idx, LocNo, nullptr, nullptr, nullptr, LIS, MDT, UVS);
+      continue;
+    }
+
+    // Register locations are constrained to where the register value is live.
+    if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Loc.getReg())) {
+      LiveInterval *LI = nullptr;
+      const VNInfo *VNI = nullptr;
+      if (LIS.hasInterval(Loc.getReg())) {
+        LI = &LIS.getInterval(Loc.getReg());
+        VNI = LI->getVNInfoAt(Idx);
+      }
+      SmallVector<SlotIndex, 16> Kills;
+      extendDef(Idx, LocNo, LI, VNI, &Kills, LIS, MDT, UVS);
+      if (LI)
+        addDefsFromCopies(LI, LocNo, Kills, Defs, MRI, LIS);
+      continue;
+    }
+
+    // For physregs, use the live range of the first regunit as a guide.
+    unsigned Unit = *MCRegUnitIterator(Loc.getReg(), &TRI);
+    LiveRange *LR = &LIS.getRegUnit(Unit);
+    const VNInfo *VNI = LR->getVNInfoAt(Idx);
+    // Don't track copies from physregs, it is too expensive.
+    extendDef(Idx, LocNo, LR, VNI, nullptr, LIS, MDT, UVS);
+  }
+
+  // Finally, erase all the undefs.
+  for (LocMap::iterator I = locInts.begin(); I.valid();)
+    if (I.value() == ~0u)
+      I.erase();
+    else
+      ++I;
+}
+
+void LDVImpl::computeIntervals() {
+  for (unsigned i = 0, e = userValues.size(); i != e; ++i) {
+    UserValueScopes UVS(userValues[i]->getDebugLoc(), LS);
+    userValues[i]->computeIntervals(MF->getRegInfo(), *TRI, *LIS, *MDT, UVS);
+    userValues[i]->mapVirtRegs(this);
+  }
+}
+
+bool LDVImpl::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
+  clear();
+  MF = &mf;
+  LIS = &pass.getAnalysis<LiveIntervals>();
+  MDT = &pass.getAnalysis<MachineDominatorTree>();
+  TRI = mf.getSubtarget().getRegisterInfo();
+  LS.initialize(mf);
+  DEBUG(dbgs() << "********** COMPUTING LIVE DEBUG VARIABLES: "
+               << mf.getName() << " **********\n");
+
+  bool Changed = collectDebugValues(mf);
+  computeIntervals();
+  DEBUG(print(dbgs()));
+  ModifiedMF = Changed;
+  return Changed;
+}
+
+static void removeDebugValues(MachineFunction &mf) {
+  for (MachineBasicBlock &MBB : mf) {
+    for (auto MBBI = MBB.begin(), MBBE = MBB.end(); MBBI != MBBE; ) {
+      if (!MBBI->isDebugValue()) {
+        ++MBBI;
+        continue;
+      }
+      MBBI = MBB.erase(MBBI);
+    }
+  }
+}
+
 bool LiveDebugVariables::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
-  return false;
+  if (!EnableLDV)
+    return false;
+  if (!FunctionDIs.count(mf.getFunction())) {
+    removeDebugValues(mf);
+    return false;
+  }
+  if (!pImpl)
+    pImpl = new LDVImpl(this);
+  return static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->runOnMachineFunction(mf);
+}
+
+void LiveDebugVariables::releaseMemory() {
+  if (pImpl)
+    static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->clear();
+}
+
+LiveDebugVariables::~LiveDebugVariables() {
+  if (pImpl)
+    delete static_cast<LDVImpl*>(pImpl);
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                           Live Range Splitting
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+bool
+UserValue::splitLocation(unsigned OldLocNo, ArrayRef<unsigned> NewRegs,
+                         LiveIntervals& LIS) {
+  DEBUG({
+    dbgs() << "Splitting Loc" << OldLocNo << '\t';
+    print(dbgs(), nullptr);
+  });
+  bool DidChange = false;
+  LocMap::iterator LocMapI;
+  LocMapI.setMap(locInts);
+  for (unsigned i = 0; i != NewRegs.size(); ++i) {
+    LiveInterval *LI = &LIS.getInterval(NewRegs[i]);
+    if (LI->empty())
+      continue;
+
+    // Don't allocate the new LocNo until it is needed.
+    unsigned NewLocNo = ~0u;
+
+    // Iterate over the overlaps between locInts and LI.
+    LocMapI.find(LI->beginIndex());
+    if (!LocMapI.valid())
+      continue;
+    LiveInterval::iterator LII = LI->advanceTo(LI->begin(), LocMapI.start());
+    LiveInterval::iterator LIE = LI->end();
+    while (LocMapI.valid() && LII != LIE) {
+      // At this point, we know that LocMapI.stop() > LII->start.
+      LII = LI->advanceTo(LII, LocMapI.start());
+      if (LII == LIE)
+        break;
+
+      // Now LII->end > LocMapI.start(). Do we have an overlap?
+      if (LocMapI.value() == OldLocNo && LII->start < LocMapI.stop()) {
+        // Overlapping correct location. Allocate NewLocNo now.
+        if (NewLocNo == ~0u) {
+          MachineOperand MO = MachineOperand::CreateReg(LI->reg, false);
+          MO.setSubReg(locations[OldLocNo].getSubReg());
+          NewLocNo = getLocationNo(MO);
+          DidChange = true;
+        }
+
+        SlotIndex LStart = LocMapI.start();
+        SlotIndex LStop  = LocMapI.stop();
+
+        // Trim LocMapI down to the LII overlap.
+        if (LStart < LII->start)
+          LocMapI.setStartUnchecked(LII->start);
+        if (LStop > LII->end)
+          LocMapI.setStopUnchecked(LII->end);
+
+        // Change the value in the overlap. This may trigger coalescing.
+        LocMapI.setValue(NewLocNo);
+
+        // Re-insert any removed OldLocNo ranges.
+        if (LStart < LocMapI.start()) {
+          LocMapI.insert(LStart, LocMapI.start(), OldLocNo);
+          ++LocMapI;
+          assert(LocMapI.valid() && "Unexpected coalescing");
+        }
+        if (LStop > LocMapI.stop()) {
+          ++LocMapI;
+          LocMapI.insert(LII->end, LStop, OldLocNo);
+          --LocMapI;
+        }
+      }
+
+      // Advance to the next overlap.
+      if (LII->end < LocMapI.stop()) {
+        if (++LII == LIE)
+          break;
+        LocMapI.advanceTo(LII->start);
+      } else {
+        ++LocMapI;
+        if (!LocMapI.valid())
+          break;
+        LII = LI->advanceTo(LII, LocMapI.start());
+      }
+    }
+  }
+
+  // Finally, remove any remaining OldLocNo intervals and OldLocNo itself.
+  locations.erase(locations.begin() + OldLocNo);
+  LocMapI.goToBegin();
+  while (LocMapI.valid()) {
+    unsigned v = LocMapI.value();
+    if (v == OldLocNo) {
+      DEBUG(dbgs() << "Erasing [" << LocMapI.start() << ';'
+                   << LocMapI.stop() << ")\n");
+      LocMapI.erase();
+    } else {
+      if (v > OldLocNo)
+        LocMapI.setValueUnchecked(v-1);
+      ++LocMapI;
+    }
+  }
+
+  DEBUG({dbgs() << "Split result: \t"; print(dbgs(), nullptr);});
+  return DidChange;
+}
+
+bool
+UserValue::splitRegister(unsigned OldReg, ArrayRef<unsigned> NewRegs,
+                         LiveIntervals &LIS) {
+  bool DidChange = false;
+  // Split locations referring to OldReg. Iterate backwards so splitLocation can
+  // safely erase unused locations.
+  for (unsigned i = locations.size(); i ; --i) {
+    unsigned LocNo = i-1;
+    const MachineOperand *Loc = &locations[LocNo];
+    if (!Loc->isReg() || Loc->getReg() != OldReg)
+      continue;
+    DidChange |= splitLocation(LocNo, NewRegs, LIS);
+  }
+  return DidChange;
+}
+
+void LDVImpl::splitRegister(unsigned OldReg, ArrayRef<unsigned> NewRegs) {
+  bool DidChange = false;
+  for (UserValue *UV = lookupVirtReg(OldReg); UV; UV = UV->getNext())
+    DidChange |= UV->splitRegister(OldReg, NewRegs, *LIS);
+
+  if (!DidChange)
+    return;
+
+  // Map all of the new virtual registers.
+  UserValue *UV = lookupVirtReg(OldReg);
+  for (unsigned i = 0; i != NewRegs.size(); ++i)
+    mapVirtReg(NewRegs[i], UV);
+}
+
+void LiveDebugVariables::
+splitRegister(unsigned OldReg, ArrayRef<unsigned> NewRegs, LiveIntervals &LIS) {
+  if (pImpl)
+    static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->splitRegister(OldReg, NewRegs);
+}
+
+void
+UserValue::rewriteLocations(VirtRegMap &VRM, const TargetRegisterInfo &TRI) {
+  // Iterate over locations in reverse makes it easier to handle coalescing.
+  for (unsigned i = locations.size(); i ; --i) {
+    unsigned LocNo = i-1;
+    MachineOperand &Loc = locations[LocNo];
+    // Only virtual registers are rewritten.
+    if (!Loc.isReg() || !Loc.getReg() ||
+        !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Loc.getReg()))
+      continue;
+    unsigned VirtReg = Loc.getReg();
+    if (VRM.isAssignedReg(VirtReg) &&
+        TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(VRM.getPhys(VirtReg))) {
+      // This can create a %noreg operand in rare cases when the sub-register
+      // index is no longer available. That means the user value is in a
+      // non-existent sub-register, and %noreg is exactly what we want.
+      Loc.substPhysReg(VRM.getPhys(VirtReg), TRI);
+    } else if (VRM.getStackSlot(VirtReg) != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT) {
+      // FIXME: Translate SubIdx to a stackslot offset.
+      Loc = MachineOperand::CreateFI(VRM.getStackSlot(VirtReg));
+    } else {
+      Loc.setReg(0);
+      Loc.setSubReg(0);
+    }
+    coalesceLocation(LocNo);
+  }
+}
+
+/// findInsertLocation - Find an iterator for inserting a DBG_VALUE
+/// instruction.
+static MachineBasicBlock::iterator
+findInsertLocation(MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx,
+                   LiveIntervals &LIS) {
+  SlotIndex Start = LIS.getMBBStartIdx(MBB);
+  Idx = Idx.getBaseIndex();
+
+  // Try to find an insert location by going backwards from Idx.
+  MachineInstr *MI;
+  while (!(MI = LIS.getInstructionFromIndex(Idx))) {
+    // We've reached the beginning of MBB.
+    if (Idx == Start) {
+      MachineBasicBlock::iterator I = MBB->SkipPHIsAndLabels(MBB->begin());
+      return I;
+    }
+    Idx = Idx.getPrevIndex();
+  }
+
+  // Don't insert anything after the first terminator, though.
+  return MI->isTerminator() ? MBB->getFirstTerminator() :
+                              std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI));
+}
+
+DebugLoc UserValue::findDebugLoc() {
+  DebugLoc D = dl;
+  dl = DebugLoc();
+  return D;
+}
+void UserValue::insertDebugValue(MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx,
+                                 unsigned LocNo,
+                                 LiveIntervals &LIS,
+                                 const TargetInstrInfo &TII) {
+  MachineBasicBlock::iterator I = findInsertLocation(MBB, Idx, LIS);
+  MachineOperand &Loc = locations[LocNo];
+  ++NumInsertedDebugValues;
+
+  if (Loc.isReg())
+    BuildMI(*MBB, I, findDebugLoc(), TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE),
+            IsIndirect, Loc.getReg(), offset, variable);
+  else
+    BuildMI(*MBB, I, findDebugLoc(), TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE))
+      .addOperand(Loc).addImm(offset).addMetadata(variable);
+}
+
+void UserValue::emitDebugValues(VirtRegMap *VRM, LiveIntervals &LIS,
+                                const TargetInstrInfo &TII) {
+  MachineFunction::iterator MFEnd = VRM->getMachineFunction().end();
+
+  for (LocMap::const_iterator I = locInts.begin(); I.valid();) {
+    SlotIndex Start = I.start();
+    SlotIndex Stop = I.stop();
+    unsigned LocNo = I.value();
+    DEBUG(dbgs() << "\t[" << Start << ';' << Stop << "):" << LocNo);
+    MachineFunction::iterator MBB = LIS.getMBBFromIndex(Start);
+    SlotIndex MBBEnd = LIS.getMBBEndIdx(MBB);
+
+    DEBUG(dbgs() << " BB#" << MBB->getNumber() << '-' << MBBEnd);
+    insertDebugValue(MBB, Start, LocNo, LIS, TII);
+    // This interval may span multiple basic blocks.
+    // Insert a DBG_VALUE into each one.
+    while(Stop > MBBEnd) {
+      // Move to the next block.
+      Start = MBBEnd;
+      if (++MBB == MFEnd)
+        break;
+      MBBEnd = LIS.getMBBEndIdx(MBB);
+      DEBUG(dbgs() << " BB#" << MBB->getNumber() << '-' << MBBEnd);
+      insertDebugValue(MBB, Start, LocNo, LIS, TII);
+    }
+    DEBUG(dbgs() << '\n');
+    if (MBB == MFEnd)
+      break;
+
+    ++I;
+  }
+}
+
+void LDVImpl::emitDebugValues(VirtRegMap *VRM) {
+  DEBUG(dbgs() << "********** EMITTING LIVE DEBUG VARIABLES **********\n");
+  if (!MF)
+    return;
+  const TargetInstrInfo *TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
+  for (unsigned i = 0, e = userValues.size(); i != e; ++i) {
+    DEBUG(userValues[i]->print(dbgs(), &MF->getTarget()));
+    userValues[i]->rewriteLocations(*VRM, *TRI);
+    userValues[i]->emitDebugValues(VRM, *LIS, *TII);
+  }
+  EmitDone = true;
+}
+
+void LiveDebugVariables::emitDebugValues(VirtRegMap *VRM) {
+  if (pImpl)
+    static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->emitDebugValues(VRM);
+}
+
+bool LiveDebugVariables::doInitialization(Module &M) {
+  FunctionDIs = makeSubprogramMap(M);
+  return Pass::doInitialization(M);
+}
+
+#ifndef NDEBUG
+void LiveDebugVariables::dump() {
+  if (pImpl)
+    static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->print(dbgs());
 }
+#endif