Have MachineFunction cache a pointer to the subtarget to make lookups
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveDebugVariables.cpp
index 9a67a630b5428bedd05029d1f6a236f0e03b270c..f89879dd33b14e8026897785ff621c1f5c633d35 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "livedebug"
 #include "LiveDebugVariables.h"
-#include "VirtRegMap.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/Metadata.h"
-#include "llvm/Value.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",
+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",
@@ -59,13 +68,36 @@ void LiveDebugVariables::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
-LiveDebugVariables::LiveDebugVariables() : MachineFunctionPass(ID), pImpl(0) {
+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
@@ -76,10 +108,13 @@ typedef IntervalMap<SlotIndex, unsigned, 4> LocMap;
 /// 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.
 
@@ -98,14 +133,17 @@ class UserValue {
   void insertDebugValue(MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx, unsigned LocNo,
                         LiveIntervals &LIS, const TargetInstrInfo &TII);
 
-  /// insertDebugKill - Insert an undef DBG_VALUE into MBB at Idx.
-  void insertDebugKill(MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx,
-                       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, LocMap::Allocator &alloc)
-    : variable(var), offset(o), leader(this), next(0), locInts(alloc)
+  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.
@@ -119,9 +157,9 @@ public:
   /// getNext - Return the next UserValue in the equivalence class.
   UserValue *getNext() const { return next; }
 
-  /// match - Does this UserValue match the aprameters?
-  bool match(const MDNode *Var, unsigned Offset) const {
-    return Var == variable && Offset == offset;
+  /// 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.
@@ -144,55 +182,100 @@ public:
 
   /// getLocationNo - Return the location number that matches Loc.
   unsigned getLocationNo(const MachineOperand &LocMO) {
-    if (LocMO.isReg() && LocMO.getReg() == 0)
-      return ~0u;
-    for (unsigned i = 0, e = locations.size(); i != e; ++i)
-      if (LocMO.isIdenticalTo(locations[i]))
-        return i;
+    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 LI    Restrict liveness to where LI has the value VNI. May be null.
-  /// @param VNI   When LI is not null, this is the value to restrict to.
+  /// @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,
-                 LiveInterval *LI, const VNInfo *VNI,
-                 LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT);
+                 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(LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT);
+  void computeIntervals(MachineRegisterInfo &MRI, const TargetRegisterInfo &TRI,
+                        LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT,
+                        UserValueScopes &UVS);
 
-  /// renameRegister - Update locations to rewrite OldReg as NewReg:SubIdx.
-  void renameRegister(unsigned OldReg, unsigned NewReg, unsigned SubIdx,
-                      const TargetRegisterInfo *TRI);
+  /// 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);
 
-  /// emitDebugVariables - Recreate DBG_VALUE instruction from data structures.
+  /// emitDebugValues - Recreate DBG_VALUE instruction from data structures.
   void emitDebugValues(VirtRegMap *VRM,
                        LiveIntervals &LIS, const TargetInstrInfo &TRI);
 
-  void print(raw_ostream&, const TargetRegisterInfo*);
+  /// 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
 
@@ -203,11 +286,17 @@ class LDVImpl {
   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<UserValue*, 8> userValues;
+  SmallVector<std::unique_ptr<UserValue>, 8> userValues;
 
   /// Map virtual register to eq class leader.
   typedef DenseMap<unsigned, UserValue*> VRMap;
@@ -218,14 +307,12 @@ class LDVImpl {
   UVMap userVarMap;
 
   /// getUserValue - Find or create a UserValue.
-  UserValue *getUserValue(const MDNode *Var, unsigned Offset);
+  UserValue *getUserValue(const MDNode *Var, unsigned Offset,
+                          bool IsIndirect, DebugLoc DL);
 
   /// lookupVirtReg - Find the EC leader for VirtReg or null.
   UserValue *lookupVirtReg(unsigned VirtReg);
 
-  /// mapVirtReg - Map virtual register to an equivalence class.
-  void mapVirtReg(unsigned VirtReg, UserValue *EC);
-
   /// handleDebugValue - Add DBG_VALUE instruction to our maps.
   /// @param MI  DBG_VALUE instruction
   /// @param Idx Last valid SLotIndex before instruction.
@@ -243,30 +330,41 @@ class LDVImpl {
   void computeIntervals();
 
 public:
-  LDVImpl(LiveDebugVariables *ps) : pass(*ps) {}
+  LDVImpl(LiveDebugVariables *ps)
+      : pass(*ps), MF(nullptr), EmitDone(false), ModifiedMF(false) {}
   bool runOnMachineFunction(MachineFunction &mf);
 
-  /// clear - Relase all memory.
+  /// clear - Release all memory.
   void clear() {
-    DeleteContainerPointers(userValues);
+    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;
   }
 
-  /// renameRegister - Replace all references to OldReg wiht NewReg:SubIdx.
-  void renameRegister(unsigned OldReg, unsigned NewReg, unsigned SubIdx);
+  /// mapVirtReg - Map virtual register to an equivalence class.
+  void mapVirtReg(unsigned VirtReg, UserValue *EC);
 
-  /// emitDebugVariables - Recreate DBG_VALUE instruction from data structures.
+  /// 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 TargetRegisterInfo *TRI) {
-  if (const MDString *MDS = dyn_cast<MDString>(variable->getOperand(2)))
-    OS << "!\"" << MDS->getString() << "\"\t";
+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) {
@@ -276,15 +374,17 @@ void UserValue::print(raw_ostream &OS, const TargetRegisterInfo *TRI) {
     else
       OS << I.value();
   }
-  for (unsigned i = 0, e = locations.size(); i != e; ++i)
-    OS << " Loc" << i << '=' << locations[i];
+  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, TRI);
+    userValues[i]->print(OS, &MF->getTarget());
 }
 
 void UserValue::coalesceLocation(unsigned LocNo) {
@@ -315,18 +415,27 @@ void UserValue::coalesceLocation(unsigned LocNo) {
   }
 }
 
-UserValue *LDVImpl::getUserValue(const MDNode *Var, unsigned Offset) {
+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))
+      if (UV->match(Var, Offset, IsIndirect))
         return UV;
   }
 
-  UserValue *UV = new UserValue(Var, Offset, allocator);
-  userValues.push_back(UV);
+  userValues.push_back(
+      make_unique<UserValue>(Var, Offset, IsIndirect, DL, allocator));
+  UserValue *UV = userValues.back().get();
   Leader = UserValue::merge(Leader, UV);
   return UV;
 }
@@ -340,29 +449,24 @@ void LDVImpl::mapVirtReg(unsigned VirtReg, UserValue *EC) {
 UserValue *LDVImpl::lookupVirtReg(unsigned VirtReg) {
   if (UserValue *UV = virtRegToEqClass.lookup(VirtReg))
     return UV->getLeader();
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
 bool LDVImpl::handleDebugValue(MachineInstr *MI, SlotIndex Idx) {
   // DBG_VALUE loc, offset, variable
   if (MI->getNumOperands() != 3 ||
-      !MI->getOperand(1).isImm() || !MI->getOperand(2).isMetadata()) {
+      !(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).
-  unsigned Offset = MI->getOperand(1).getImm();
+  bool IsIndirect = MI->isIndirectDebugValue();
+  unsigned Offset = IsIndirect ? MI->getOperand(1).getImm() : 0;
   const MDNode *Var = MI->getOperand(2).getMetadata();
-  UserValue *UV = getUserValue(Var, Offset);
-
-  // If the location is a virtual register, make sure it is mapped.
-  if (MI->getOperand(0).isReg()) {
-    unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
-    if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
-      mapVirtReg(Reg, UV);
-  }
-
+  //here.
+  UserValue *UV = getUserValue(Var, Offset, IsIndirect, MI->getDebugLoc());
   UV->addDef(Idx, MI->getOperand(0));
   return true;
 }
@@ -381,7 +485,7 @@ bool LDVImpl::collectDebugValues(MachineFunction &mf) {
       // DBG_VALUE has no slot index, use the previous instruction instead.
       SlotIndex Idx = MBBI == MBB->begin() ?
         LIS->getMBBStartIdx(MBB) :
-        LIS->getInstructionIndex(llvm::prior(MBBI)).getDefIndex();
+        LIS->getInstructionIndex(std::prev(MBBI)).getRegSlot();
       // Handle consecutive DBG_VALUE instructions with the same slot index.
       do {
         if (handleDebugValue(MBBI, Idx)) {
@@ -396,25 +500,29 @@ bool LDVImpl::collectDebugValues(MachineFunction &mf) {
 }
 
 void UserValue::extendDef(SlotIndex Idx, unsigned LocNo,
-                          LiveInterval *LI, const VNInfo *VNI,
-                          LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT) {
+                          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(Idx);
+    LocMap::iterator I = locInts.find(Start);
 
     // Limit to VNI's live range.
     bool ToEnd = true;
-    if (LI && VNI) {
-      LiveRange *Range = LI->getLiveRangeContaining(Start);
-      if (!Range || Range->valno != VNI)
+    if (LR && VNI) {
+      LiveInterval::Segment *Segment = LR->getSegmentContaining(Start);
+      if (!Segment || Segment->valno != VNI) {
+        if (Kills)
+          Kills->push_back(Start);
         continue;
-      if (Range->end < Stop)
-        Stop = Range->end, ToEnd = false;
+      }
+      if (Segment->end < Stop)
+        Stop = Segment->end, ToEnd = false;
     }
 
     // There could already be a short def at Start.
@@ -430,6 +538,9 @@ void UserValue::extendDef(SlotIndex Idx, unsigned LocNo,
     // 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;
@@ -441,13 +552,91 @@ void UserValue::extendDef(SlotIndex Idx, unsigned LocNo,
       continue;
     const std::vector<MachineDomTreeNode*> &Children =
       MDT.getNode(MBB)->getChildren();
-    for (unsigned i = 0, e = Children.size(); i != e; ++i)
-      Todo.push_back(LIS.getMBBStartIdx(Children[i]->getBlock()));
+    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::computeIntervals(LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT) {
+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).
@@ -455,18 +644,38 @@ UserValue::computeIntervals(LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT) {
     if (I.value() != ~0u)
       Defs.push_back(std::make_pair(I.start(), I.value()));
 
-  for (unsigned i = 0, e = Defs.size(); i != e; ++i) {
+  // 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 (Loc.isReg() && LIS.hasInterval(Loc.getReg())) {
-      LiveInterval *LI = &LIS.getInterval(Loc.getReg());
-      const VNInfo *VNI = LI->getVNInfoAt(Idx);
-      extendDef(Idx, LocNo, LI, VNI, LIS, MDT);
-    } else
-      extendDef(Idx, LocNo, 0, 0, LIS, MDT);
+    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.
@@ -478,29 +687,49 @@ UserValue::computeIntervals(LiveIntervals &LIS, MachineDominatorTree &MDT) {
 }
 
 void LDVImpl::computeIntervals() {
-  for (unsigned i = 0, e = userValues.size(); i != e; ++i)
-    userValues[i]->computeIntervals(*LIS, *MDT);
+  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.getTarget().getRegisterInfo();
-  clear();
+  TRI = mf.getSubtarget().getRegisterInfo();
+  LS.initialize(mf);
   DEBUG(dbgs() << "********** COMPUTING LIVE DEBUG VARIABLES: "
-               << ((Value*)mf.getFunction())->getName()
-               << " **********\n");
+               << 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) {
   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);
@@ -516,42 +745,143 @@ LiveDebugVariables::~LiveDebugVariables() {
     delete static_cast<LDVImpl*>(pImpl);
 }
 
-void UserValue::
-renameRegister(unsigned OldReg, unsigned NewReg, unsigned SubIdx,
-               const TargetRegisterInfo *TRI) {
-  for (unsigned i = locations.size(); i; --i) {
-    unsigned LocNo = i - 1;
-    MachineOperand &Loc = locations[LocNo];
-    if (!Loc.isReg() || Loc.getReg() != OldReg)
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                           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;
-    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(NewReg))
-      Loc.substPhysReg(NewReg, *TRI);
-    else
-      Loc.substVirtReg(NewReg, SubIdx, *TRI);
-    coalesceLocation(LocNo);
+
+    // 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;
 }
 
-void LDVImpl::
-renameRegister(unsigned OldReg, unsigned NewReg, unsigned SubIdx) {
-  UserValue *UV = lookupVirtReg(OldReg);
-  if (!UV)
-    return;
+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;
+}
 
-  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(NewReg))
-    mapVirtReg(NewReg, UV);
-  virtRegToEqClass.erase(OldReg);
+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);
 
-  do {
-    UV->renameRegister(OldReg, NewReg, SubIdx, TRI);
-    UV = UV->getNext();
-  } while (UV);
+  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::
-renameRegister(unsigned OldReg, unsigned NewReg, unsigned SubIdx) {
+splitRegister(unsigned OldReg, ArrayRef<unsigned> NewRegs, LiveIntervals &LIS) {
   if (pImpl)
-    static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->renameRegister(OldReg, NewReg, SubIdx);
+    static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->splitRegister(OldReg, NewRegs);
 }
 
 void
@@ -565,7 +895,11 @@ UserValue::rewriteLocations(VirtRegMap &VRM, const TargetRegisterInfo &TRI) {
         !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Loc.getReg()))
       continue;
     unsigned VirtReg = Loc.getReg();
-    if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
+    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.
@@ -576,69 +910,51 @@ UserValue::rewriteLocations(VirtRegMap &VRM, const TargetRegisterInfo &TRI) {
     }
     coalesceLocation(LocNo);
   }
-  DEBUG(print(dbgs(), &TRI));
 }
 
-/// findInsertLocation - Find an iterator and DebugLoc for inserting a DBG_VALUE
+/// findInsertLocation - Find an iterator for inserting a DBG_VALUE
 /// instruction.
 static MachineBasicBlock::iterator
-findInsertLocation(MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx, DebugLoc &DL,
+findInsertLocation(MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx,
                    LiveIntervals &LIS) {
   SlotIndex Start = LIS.getMBBStartIdx(MBB);
   Idx = Idx.getBaseIndex();
 
-  // Don't insert anything after the first terminator.
-  MachineBasicBlock::iterator Term = MBB->getFirstTerminator();
-  if (Term != MBB->end() && Idx >= LIS.getInstructionIndex(Term)) {
-    DL = Term->getDebugLoc();
-    return Term;
-  }
-
   // 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());
-      if (I != MBB->end())
-        DL = I->getDebugLoc();
       return I;
     }
     Idx = Idx.getPrevIndex();
   }
-  // We found an instruction. The insert point is after the instr.
-  DL = MI->getDebugLoc();
-  return llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI));
+
+  // 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) {
-  DebugLoc DL;
-  MachineBasicBlock::iterator I = findInsertLocation(MBB, Idx, DL, LIS);
+  MachineBasicBlock::iterator I = findInsertLocation(MBB, Idx, LIS);
   MachineOperand &Loc = locations[LocNo];
-
-  // Frame index locations may require a target callback.
-  if (Loc.isFI()) {
-    MachineInstr *MI = TII.emitFrameIndexDebugValue(*MBB->getParent(),
-                                          Loc.getIndex(), offset, variable, DL);
-    if (MI) {
-      MBB->insert(I, MI);
-      return;
-    }
-  }
-  // This is not a frame index, or the target is happy with a standard FI.
-  BuildMI(*MBB, I, DL, TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE))
-    .addOperand(Loc).addImm(offset).addMetadata(variable);
-}
-
-void UserValue::insertDebugKill(MachineBasicBlock *MBB, SlotIndex Idx,
-                               LiveIntervals &LIS, const TargetInstrInfo &TII) {
-  DebugLoc DL;
-  MachineBasicBlock::iterator I = findInsertLocation(MBB, Idx, DL, LIS);
-  BuildMI(*MBB, I, DL, TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE)).addReg(0)
-    .addImm(offset).addMetadata(variable);
+  ++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,
@@ -655,7 +971,6 @@ void UserValue::emitDebugValues(VirtRegMap *VRM, LiveIntervals &LIS,
 
     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) {
@@ -672,22 +987,20 @@ void UserValue::emitDebugValues(VirtRegMap *VRM, LiveIntervals &LIS,
       break;
 
     ++I;
-    if (Stop == MBBEnd)
-      continue;
-    // The current interval ends before MBB.
-    // Insert a kill if there is a gap.
-    if (!I.valid() || I.start() > Stop)
-      insertDebugKill(MBB, Stop, LIS, TII);
   }
 }
 
 void LDVImpl::emitDebugValues(VirtRegMap *VRM) {
   DEBUG(dbgs() << "********** EMITTING LIVE DEBUG VARIABLES **********\n");
-  const TargetInstrInfo *TII = MF->getTarget().getInstrInfo();
+  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) {
@@ -695,6 +1008,10 @@ void LiveDebugVariables::emitDebugValues(VirtRegMap *VRM) {
     static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->emitDebugValues(VRM);
 }
 
+bool LiveDebugVariables::doInitialization(Module &M) {
+  FunctionDIs = makeSubprogramMap(M);
+  return Pass::doInitialization(M);
+}
 
 #ifndef NDEBUG
 void LiveDebugVariables::dump() {
@@ -702,4 +1019,3 @@ void LiveDebugVariables::dump() {
     static_cast<LDVImpl*>(pImpl)->print(dbgs());
 }
 #endif
-