Remove the TargetMachine forwards for TargetSubtargetInfo based
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / LiveIntervalAnalysis.cpp
index 0bf47322ba10d2e392317d0120d74d31279a659f..44ea4da31776f10e9b161a8c678ca86ccf5da75b 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "regalloc"
 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
-#include "llvm/Value.h"
+#include "LiveRangeCalc.h"
+#include "llvm/ADT/DenseSet.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/Analysis/AliasAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineBlockFrequencyInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/CodeGen/VirtRegMap.h"
+#include "llvm/IR/Value.h"
+#include "llvm/Support/BlockFrequency.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
-#include "llvm/ADT/DenseSet.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
 #include <algorithm>
-#include <limits>
 #include <cmath>
+#include <limits>
 using namespace llvm;
 
-// Hidden options for help debugging.
-static cl::opt<bool> DisableReMat("disable-rematerialization",
-                                  cl::init(false), cl::Hidden);
-
-STATISTIC(numIntervals , "Number of original intervals");
+#define DEBUG_TYPE "regalloc"
 
 char LiveIntervals::ID = 0;
+char &llvm::LiveIntervalsID = LiveIntervals::ID;
 INITIALIZE_PASS_BEGIN(LiveIntervals, "liveintervals",
                 "Live Interval Analysis", false, false)
 INITIALIZE_AG_DEPENDENCY(AliasAnalysis)
@@ -54,52 +55,84 @@ INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
 INITIALIZE_PASS_END(LiveIntervals, "liveintervals",
                 "Live Interval Analysis", false, false)
 
+#ifndef NDEBUG
+static cl::opt<bool> EnablePrecomputePhysRegs(
+  "precompute-phys-liveness", cl::Hidden,
+  cl::desc("Eagerly compute live intervals for all physreg units."));
+#else
+static bool EnablePrecomputePhysRegs = false;
+#endif // NDEBUG
+
 void LiveIntervals::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
   AU.setPreservesCFG();
   AU.addRequired<AliasAnalysis>();
   AU.addPreserved<AliasAnalysis>();
+  // LiveVariables isn't really required by this analysis, it is only required
+  // here to make sure it is live during TwoAddressInstructionPass and
+  // PHIElimination. This is temporary.
   AU.addRequired<LiveVariables>();
   AU.addPreserved<LiveVariables>();
   AU.addPreservedID(MachineLoopInfoID);
+  AU.addRequiredTransitiveID(MachineDominatorsID);
   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
   AU.addPreserved<SlotIndexes>();
   AU.addRequiredTransitive<SlotIndexes>();
   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
+LiveIntervals::LiveIntervals() : MachineFunctionPass(ID),
+  DomTree(nullptr), LRCalc(nullptr) {
+  initializeLiveIntervalsPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+}
+
+LiveIntervals::~LiveIntervals() {
+  delete LRCalc;
+}
+
 void LiveIntervals::releaseMemory() {
   // Free the live intervals themselves.
-  for (DenseMap<unsigned, LiveInterval*>::iterator I = r2iMap_.begin(),
-       E = r2iMap_.end(); I != E; ++I)
-    delete I->second;
-
-  r2iMap_.clear();
+  for (unsigned i = 0, e = VirtRegIntervals.size(); i != e; ++i)
+    delete VirtRegIntervals[TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i)];
+  VirtRegIntervals.clear();
   RegMaskSlots.clear();
   RegMaskBits.clear();
   RegMaskBlocks.clear();
 
+  for (unsigned i = 0, e = RegUnitRanges.size(); i != e; ++i)
+    delete RegUnitRanges[i];
+  RegUnitRanges.clear();
+
   // Release VNInfo memory regions, VNInfo objects don't need to be dtor'd.
   VNInfoAllocator.Reset();
 }
 
-/// runOnMachineFunction - Register allocate the whole function
+/// runOnMachineFunction - calculates LiveIntervals
 ///
 bool LiveIntervals::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
-  mf_ = &fn;
-  mri_ = &mf_->getRegInfo();
-  tm_ = &fn.getTarget();
-  tri_ = tm_->getRegisterInfo();
-  tii_ = tm_->getInstrInfo();
-  aa_ = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
-  lv_ = &getAnalysis<LiveVariables>();
-  indexes_ = &getAnalysis<SlotIndexes>();
-  allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
-  reservedRegs_ = tri_->getReservedRegs(fn);
-
-  computeIntervals();
-
-  numIntervals += getNumIntervals();
-
+  MF = &fn;
+  MRI = &MF->getRegInfo();
+  TM = &fn.getTarget();
+  TRI = TM->getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
+  TII = TM->getSubtargetImpl()->getInstrInfo();
+  AA = &getAnalysis<AliasAnalysis>();
+  Indexes = &getAnalysis<SlotIndexes>();
+  DomTree = &getAnalysis<MachineDominatorTree>();
+  if (!LRCalc)
+    LRCalc = new LiveRangeCalc();
+
+  // Allocate space for all virtual registers.
+  VirtRegIntervals.resize(MRI->getNumVirtRegs());
+
+  computeVirtRegs();
+  computeRegMasks();
+  computeLiveInRegUnits();
+
+  if (EnablePrecomputePhysRegs) {
+    // For stress testing, precompute live ranges of all physical register
+    // units, including reserved registers.
+    for (unsigned i = 0, e = TRI->getNumRegUnits(); i != e; ++i)
+      getRegUnit(i);
+  }
   DEBUG(dump());
   return true;
 }
@@ -108,543 +141,178 @@ bool LiveIntervals::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
 void LiveIntervals::print(raw_ostream &OS, const Module* ) const {
   OS << "********** INTERVALS **********\n";
 
-  // Dump the physregs.
-  for (unsigned Reg = 1, RegE = tri_->getNumRegs(); Reg != RegE; ++Reg)
-    if (const LiveInterval *LI = r2iMap_.lookup(Reg)) {
-      LI->print(OS, tri_);
-      OS << '\n';
-    }
+  // Dump the regunits.
+  for (unsigned i = 0, e = RegUnitRanges.size(); i != e; ++i)
+    if (LiveRange *LR = RegUnitRanges[i])
+      OS << PrintRegUnit(i, TRI) << ' ' << *LR << '\n';
 
   // Dump the virtregs.
-  for (unsigned Reg = 0, RegE = mri_->getNumVirtRegs(); Reg != RegE; ++Reg)
-    if (const LiveInterval *LI =
-        r2iMap_.lookup(TargetRegisterInfo::index2VirtReg(Reg))) {
-      LI->print(OS, tri_);
-      OS << '\n';
-    }
+  for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
+    if (hasInterval(Reg))
+      OS << getInterval(Reg) << '\n';
+  }
+
+  OS << "RegMasks:";
+  for (unsigned i = 0, e = RegMaskSlots.size(); i != e; ++i)
+    OS << ' ' << RegMaskSlots[i];
+  OS << '\n';
 
   printInstrs(OS);
 }
 
 void LiveIntervals::printInstrs(raw_ostream &OS) const {
   OS << "********** MACHINEINSTRS **********\n";
-  mf_->print(OS, indexes_);
+  MF->print(OS, Indexes);
 }
 
+#if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 void LiveIntervals::dumpInstrs() const {
   printInstrs(dbgs());
 }
+#endif
 
-static
-bool MultipleDefsBySameMI(const MachineInstr &MI, unsigned MOIdx) {
-  unsigned Reg = MI.getOperand(MOIdx).getReg();
-  for (unsigned i = MOIdx+1, e = MI.getNumOperands(); i < e; ++i) {
-    const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
-    if (!MO.isReg())
-      continue;
-    if (MO.getReg() == Reg && MO.isDef()) {
-      assert(MI.getOperand(MOIdx).getSubReg() != MO.getSubReg() &&
-             MI.getOperand(MOIdx).getSubReg() &&
-             (MO.getSubReg() || MO.isImplicit()));
-      return true;
-    }
-  }
-  return false;
-}
-
-/// isPartialRedef - Return true if the specified def at the specific index is
-/// partially re-defining the specified live interval. A common case of this is
-/// a definition of the sub-register.
-bool LiveIntervals::isPartialRedef(SlotIndex MIIdx, MachineOperand &MO,
-                                   LiveInterval &interval) {
-  if (!MO.getSubReg() || MO.isEarlyClobber())
-    return false;
-
-  SlotIndex RedefIndex = MIIdx.getRegSlot();
-  const LiveRange *OldLR =
-    interval.getLiveRangeContaining(RedefIndex.getRegSlot(true));
-  MachineInstr *DefMI = getInstructionFromIndex(OldLR->valno->def);
-  if (DefMI != 0) {
-    return DefMI->findRegisterDefOperandIdx(interval.reg) != -1;
-  }
-  return false;
+LiveInterval* LiveIntervals::createInterval(unsigned reg) {
+  float Weight = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg) ?
+                  llvm::huge_valf : 0.0F;
+  return new LiveInterval(reg, Weight);
 }
 
-void LiveIntervals::handleVirtualRegisterDef(MachineBasicBlock *mbb,
-                                             MachineBasicBlock::iterator mi,
-                                             SlotIndex MIIdx,
-                                             MachineOperand& MO,
-                                             unsigned MOIdx,
-                                             LiveInterval &interval) {
-  DEBUG(dbgs() << "\t\tregister: " << PrintReg(interval.reg, tri_));
-
-  // Virtual registers may be defined multiple times (due to phi
-  // elimination and 2-addr elimination).  Much of what we do only has to be
-  // done once for the vreg.  We use an empty interval to detect the first
-  // time we see a vreg.
-  LiveVariables::VarInfo& vi = lv_->getVarInfo(interval.reg);
-  if (interval.empty()) {
-    // Get the Idx of the defining instructions.
-    SlotIndex defIndex = MIIdx.getRegSlot(MO.isEarlyClobber());
-
-    // Make sure the first definition is not a partial redefinition. Add an
-    // <imp-def> of the full register.
-    // FIXME: LiveIntervals shouldn't modify the code like this.  Whoever
-    // created the machine instruction should annotate it with <undef> flags
-    // as needed.  Then we can simply assert here.  The REG_SEQUENCE lowering
-    // is the main suspect.
-    if (MO.getSubReg()) {
-      mi->addRegisterDefined(interval.reg);
-      // Mark all defs of interval.reg on this instruction as reading <undef>.
-      for (unsigned i = MOIdx, e = mi->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-        MachineOperand &MO2 = mi->getOperand(i);
-        if (MO2.isReg() && MO2.getReg() == interval.reg && MO2.getSubReg())
-          MO2.setIsUndef();
-      }
-    }
-
-    VNInfo *ValNo = interval.getNextValue(defIndex, VNInfoAllocator);
-    assert(ValNo->id == 0 && "First value in interval is not 0?");
-
-    // Loop over all of the blocks that the vreg is defined in.  There are
-    // two cases we have to handle here.  The most common case is a vreg
-    // whose lifetime is contained within a basic block.  In this case there
-    // will be a single kill, in MBB, which comes after the definition.
-    if (vi.Kills.size() == 1 && vi.Kills[0]->getParent() == mbb) {
-      // FIXME: what about dead vars?
-      SlotIndex killIdx;
-      if (vi.Kills[0] != mi)
-        killIdx = getInstructionIndex(vi.Kills[0]).getRegSlot();
-      else
-        killIdx = defIndex.getDeadSlot();
-
-      // If the kill happens after the definition, we have an intra-block
-      // live range.
-      if (killIdx > defIndex) {
-        assert(vi.AliveBlocks.empty() &&
-               "Shouldn't be alive across any blocks!");
-        LiveRange LR(defIndex, killIdx, ValNo);
-        interval.addRange(LR);
-        DEBUG(dbgs() << " +" << LR << "\n");
-        return;
-      }
-    }
-
-    // The other case we handle is when a virtual register lives to the end
-    // of the defining block, potentially live across some blocks, then is
-    // live into some number of blocks, but gets killed.  Start by adding a
-    // range that goes from this definition to the end of the defining block.
-    LiveRange NewLR(defIndex, getMBBEndIdx(mbb), ValNo);
-    DEBUG(dbgs() << " +" << NewLR);
-    interval.addRange(NewLR);
-
-    bool PHIJoin = lv_->isPHIJoin(interval.reg);
-
-    if (PHIJoin) {
-      // A phi join register is killed at the end of the MBB and revived as a new
-      // valno in the killing blocks.
-      assert(vi.AliveBlocks.empty() && "Phi join can't pass through blocks");
-      DEBUG(dbgs() << " phi-join");
-      ValNo->setHasPHIKill(true);
-    } else {
-      // Iterate over all of the blocks that the variable is completely
-      // live in, adding [insrtIndex(begin), instrIndex(end)+4) to the
-      // live interval.
-      for (SparseBitVector<>::iterator I = vi.AliveBlocks.begin(),
-               E = vi.AliveBlocks.end(); I != E; ++I) {
-        MachineBasicBlock *aliveBlock = mf_->getBlockNumbered(*I);
-        LiveRange LR(getMBBStartIdx(aliveBlock), getMBBEndIdx(aliveBlock), ValNo);
-        interval.addRange(LR);
-        DEBUG(dbgs() << " +" << LR);
-      }
-    }
-
-    // Finally, this virtual register is live from the start of any killing
-    // block to the 'use' slot of the killing instruction.
-    for (unsigned i = 0, e = vi.Kills.size(); i != e; ++i) {
-      MachineInstr *Kill = vi.Kills[i];
-      SlotIndex Start = getMBBStartIdx(Kill->getParent());
-      SlotIndex killIdx = getInstructionIndex(Kill).getRegSlot();
-
-      // Create interval with one of a NEW value number.  Note that this value
-      // number isn't actually defined by an instruction, weird huh? :)
-      if (PHIJoin) {
-        assert(getInstructionFromIndex(Start) == 0 &&
-               "PHI def index points at actual instruction.");
-        ValNo = interval.getNextValue(Start, VNInfoAllocator);
-        ValNo->setIsPHIDef(true);
-      }
-      LiveRange LR(Start, killIdx, ValNo);
-      interval.addRange(LR);
-      DEBUG(dbgs() << " +" << LR);
-    }
-
-  } else {
-    if (MultipleDefsBySameMI(*mi, MOIdx))
-      // Multiple defs of the same virtual register by the same instruction.
-      // e.g. %reg1031:5<def>, %reg1031:6<def> = VLD1q16 %reg1024<kill>, ...
-      // This is likely due to elimination of REG_SEQUENCE instructions. Return
-      // here since there is nothing to do.
-      return;
 
-    // If this is the second time we see a virtual register definition, it
-    // must be due to phi elimination or two addr elimination.  If this is
-    // the result of two address elimination, then the vreg is one of the
-    // def-and-use register operand.
-
-    // It may also be partial redef like this:
-    // 80  %reg1041:6<def> = VSHRNv4i16 %reg1034<kill>, 12, pred:14, pred:%reg0
-    // 120 %reg1041:5<def> = VSHRNv4i16 %reg1039<kill>, 12, pred:14, pred:%reg0
-    bool PartReDef = isPartialRedef(MIIdx, MO, interval);
-    if (PartReDef || mi->isRegTiedToUseOperand(MOIdx)) {
-      // If this is a two-address definition, then we have already processed
-      // the live range.  The only problem is that we didn't realize there
-      // are actually two values in the live interval.  Because of this we
-      // need to take the LiveRegion that defines this register and split it
-      // into two values.
-      SlotIndex RedefIndex = MIIdx.getRegSlot(MO.isEarlyClobber());
-
-      const LiveRange *OldLR =
-        interval.getLiveRangeContaining(RedefIndex.getRegSlot(true));
-      VNInfo *OldValNo = OldLR->valno;
-      SlotIndex DefIndex = OldValNo->def.getRegSlot();
-
-      // Delete the previous value, which should be short and continuous,
-      // because the 2-addr copy must be in the same MBB as the redef.
-      interval.removeRange(DefIndex, RedefIndex);
-
-      // The new value number (#1) is defined by the instruction we claimed
-      // defined value #0.
-      VNInfo *ValNo = interval.createValueCopy(OldValNo, VNInfoAllocator);
-
-      // Value#0 is now defined by the 2-addr instruction.
-      OldValNo->def = RedefIndex;
-
-      // Add the new live interval which replaces the range for the input copy.
-      LiveRange LR(DefIndex, RedefIndex, ValNo);
-      DEBUG(dbgs() << " replace range with " << LR);
-      interval.addRange(LR);
-
-      // If this redefinition is dead, we need to add a dummy unit live
-      // range covering the def slot.
-      if (MO.isDead())
-        interval.addRange(LiveRange(RedefIndex, RedefIndex.getDeadSlot(),
-                                    OldValNo));
-
-      DEBUG({
-          dbgs() << " RESULT: ";
-          interval.print(dbgs(), tri_);
-        });
-    } else if (lv_->isPHIJoin(interval.reg)) {
-      // In the case of PHI elimination, each variable definition is only
-      // live until the end of the block.  We've already taken care of the
-      // rest of the live range.
-
-      SlotIndex defIndex = MIIdx.getRegSlot();
-      if (MO.isEarlyClobber())
-        defIndex = MIIdx.getRegSlot(true);
-
-      VNInfo *ValNo = interval.getNextValue(defIndex, VNInfoAllocator);
-
-      SlotIndex killIndex = getMBBEndIdx(mbb);
-      LiveRange LR(defIndex, killIndex, ValNo);
-      interval.addRange(LR);
-      ValNo->setHasPHIKill(true);
-      DEBUG(dbgs() << " phi-join +" << LR);
-    } else {
-      llvm_unreachable("Multiply defined register");
-    }
-  }
-
-  DEBUG(dbgs() << '\n');
+/// computeVirtRegInterval - Compute the live interval of a virtual register,
+/// based on defs and uses.
+void LiveIntervals::computeVirtRegInterval(LiveInterval &LI) {
+  assert(LRCalc && "LRCalc not initialized.");
+  assert(LI.empty() && "Should only compute empty intervals.");
+  LRCalc->reset(MF, getSlotIndexes(), DomTree, &getVNInfoAllocator());
+  LRCalc->createDeadDefs(LI);
+  LRCalc->extendToUses(LI);
+  computeDeadValues(&LI, LI, nullptr, nullptr);
 }
 
-#ifndef NDEBUG
-static bool isRegLiveOutOf(const MachineBasicBlock *MBB, unsigned Reg) {
-  for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
-                                              SE = MBB->succ_end();
-       SI != SE; ++SI) {
-    const MachineBasicBlock* succ = *SI;
-    if (succ->isLiveIn(Reg))
-      return true;
+void LiveIntervals::computeVirtRegs() {
+  for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
+    if (MRI->reg_nodbg_empty(Reg))
+      continue;
+    createAndComputeVirtRegInterval(Reg);
   }
-  return false;
 }
-#endif
-
-void LiveIntervals::handlePhysicalRegisterDef(MachineBasicBlock *MBB,
-                                              MachineBasicBlock::iterator mi,
-                                              SlotIndex MIIdx,
-                                              MachineOperand& MO,
-                                              LiveInterval &interval) {
-  DEBUG(dbgs() << "\t\tregister: " << PrintReg(interval.reg, tri_));
-
-  SlotIndex baseIndex = MIIdx;
-  SlotIndex start = baseIndex.getRegSlot(MO.isEarlyClobber());
-  SlotIndex end = start;
-
-  // If it is not used after definition, it is considered dead at
-  // the instruction defining it. Hence its interval is:
-  // [defSlot(def), defSlot(def)+1)
-  // For earlyclobbers, the defSlot was pushed back one; the extra
-  // advance below compensates.
-  if (MO.isDead()) {
-    DEBUG(dbgs() << " dead");
-    end = start.getDeadSlot();
-    goto exit;
-  }
-
-  // If it is not dead on definition, it must be killed by a
-  // subsequent instruction. Hence its interval is:
-  // [defSlot(def), useSlot(kill)+1)
-  baseIndex = baseIndex.getNextIndex();
-  while (++mi != MBB->end()) {
 
-    if (mi->isDebugValue())
-      continue;
-    if (getInstructionFromIndex(baseIndex) == 0)
-      baseIndex = indexes_->getNextNonNullIndex(baseIndex);
+void LiveIntervals::computeRegMasks() {
+  RegMaskBlocks.resize(MF->getNumBlockIDs());
 
-    if (mi->killsRegister(interval.reg, tri_)) {
-      DEBUG(dbgs() << " killed");
-      end = baseIndex.getRegSlot();
-      goto exit;
-    } else {
-      int DefIdx = mi->findRegisterDefOperandIdx(interval.reg,false,false,tri_);
-      if (DefIdx != -1) {
-        if (mi->isRegTiedToUseOperand(DefIdx)) {
-          // Two-address instruction.
-          end = baseIndex.getRegSlot(mi->getOperand(DefIdx).isEarlyClobber());
-        } else {
-          // Another instruction redefines the register before it is ever read.
-          // Then the register is essentially dead at the instruction that
-          // defines it. Hence its interval is:
-          // [defSlot(def), defSlot(def)+1)
-          DEBUG(dbgs() << " dead");
-          end = start.getDeadSlot();
-        }
-        goto exit;
+  // Find all instructions with regmask operands.
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF->begin(), E = MF->end();
+       MBBI != E; ++MBBI) {
+    MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
+    std::pair<unsigned, unsigned> &RMB = RegMaskBlocks[MBB->getNumber()];
+    RMB.first = RegMaskSlots.size();
+    for (MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin(), ME = MBB->end();
+         MI != ME; ++MI)
+      for (MIOperands MO(MI); MO.isValid(); ++MO) {
+        if (!MO->isRegMask())
+          continue;
+          RegMaskSlots.push_back(Indexes->getInstructionIndex(MI).getRegSlot());
+          RegMaskBits.push_back(MO->getRegMask());
       }
-    }
-
-    baseIndex = baseIndex.getNextIndex();
-  }
-
-  // If we get here the register *should* be live out.
-  assert(!isAllocatable(interval.reg) && "Physregs shouldn't be live out!");
-
-  // FIXME: We need saner rules for reserved regs.
-  if (isReserved(interval.reg)) {
-    end = start.getDeadSlot();
-  } else {
-    // Unreserved, unallocable registers like EFLAGS can be live across basic
-    // block boundaries.
-    assert(isRegLiveOutOf(MBB, interval.reg) && "Unreserved reg not live-out?");
-    end = getMBBEndIdx(MBB);
+    // Compute the number of register mask instructions in this block.
+    RMB.second = RegMaskSlots.size() - RMB.first;
   }
-exit:
-  assert(start < end && "did not find end of interval?");
-
-  // Already exists? Extend old live interval.
-  VNInfo *ValNo = interval.getVNInfoAt(start);
-  bool Extend = ValNo != 0;
-  if (!Extend)
-    ValNo = interval.getNextValue(start, VNInfoAllocator);
-  LiveRange LR(start, end, ValNo);
-  interval.addRange(LR);
-  DEBUG(dbgs() << " +" << LR << '\n');
 }
 
-void LiveIntervals::handleRegisterDef(MachineBasicBlock *MBB,
-                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                      SlotIndex MIIdx,
-                                      MachineOperand& MO,
-                                      unsigned MOIdx) {
-  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
-    handleVirtualRegisterDef(MBB, MI, MIIdx, MO, MOIdx,
-                             getOrCreateInterval(MO.getReg()));
-  else
-    handlePhysicalRegisterDef(MBB, MI, MIIdx, MO,
-                              getOrCreateInterval(MO.getReg()));
-}
-
-void LiveIntervals::handleLiveInRegister(MachineBasicBlock *MBB,
-                                         SlotIndex MIIdx,
-                                         LiveInterval &interval) {
-  assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(interval.reg) &&
-         "Only physical registers can be live in.");
-  assert((!isAllocatable(interval.reg) || MBB->getParent()->begin() ||
-          MBB->isLandingPad()) &&
-          "Allocatable live-ins only valid for entry blocks and landing pads.");
-
-  DEBUG(dbgs() << "\t\tlivein register: " << PrintReg(interval.reg, tri_));
-
-  // Look for kills, if it reaches a def before it's killed, then it shouldn't
-  // be considered a livein.
-  MachineBasicBlock::iterator mi = MBB->begin();
-  MachineBasicBlock::iterator E = MBB->end();
-  // Skip over DBG_VALUE at the start of the MBB.
-  if (mi != E && mi->isDebugValue()) {
-    while (++mi != E && mi->isDebugValue())
-      ;
-    if (mi == E)
-      // MBB is empty except for DBG_VALUE's.
-      return;
-  }
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                           Register Unit Liveness
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// Fixed interference typically comes from ABI boundaries: Function arguments
+// and return values are passed in fixed registers, and so are exception
+// pointers entering landing pads. Certain instructions require values to be
+// present in specific registers. That is also represented through fixed
+// interference.
+//
 
-  SlotIndex baseIndex = MIIdx;
-  SlotIndex start = baseIndex;
-  if (getInstructionFromIndex(baseIndex) == 0)
-    baseIndex = indexes_->getNextNonNullIndex(baseIndex);
-
-  SlotIndex end = baseIndex;
-  bool SeenDefUse = false;
-
-  while (mi != E) {
-    if (mi->killsRegister(interval.reg, tri_)) {
-      DEBUG(dbgs() << " killed");
-      end = baseIndex.getRegSlot();
-      SeenDefUse = true;
-      break;
-    } else if (mi->modifiesRegister(interval.reg, tri_)) {
-      // Another instruction redefines the register before it is ever read.
-      // Then the register is essentially dead at the instruction that defines
-      // it. Hence its interval is:
-      // [defSlot(def), defSlot(def)+1)
-      DEBUG(dbgs() << " dead");
-      end = start.getDeadSlot();
-      SeenDefUse = true;
-      break;
+/// computeRegUnitInterval - Compute the live range of a register unit, based
+/// on the uses and defs of aliasing registers.  The range should be empty,
+/// or contain only dead phi-defs from ABI blocks.
+void LiveIntervals::computeRegUnitRange(LiveRange &LR, unsigned Unit) {
+  assert(LRCalc && "LRCalc not initialized.");
+  LRCalc->reset(MF, getSlotIndexes(), DomTree, &getVNInfoAllocator());
+
+  // The physregs aliasing Unit are the roots and their super-registers.
+  // Create all values as dead defs before extending to uses. Note that roots
+  // may share super-registers. That's OK because createDeadDefs() is
+  // idempotent. It is very rare for a register unit to have multiple roots, so
+  // uniquing super-registers is probably not worthwhile.
+  for (MCRegUnitRootIterator Roots(Unit, TRI); Roots.isValid(); ++Roots) {
+    for (MCSuperRegIterator Supers(*Roots, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
+         Supers.isValid(); ++Supers) {
+      if (!MRI->reg_empty(*Supers))
+        LRCalc->createDeadDefs(LR, *Supers);
     }
-
-    while (++mi != E && mi->isDebugValue())
-      // Skip over DBG_VALUE.
-      ;
-    if (mi != E)
-      baseIndex = indexes_->getNextNonNullIndex(baseIndex);
   }
 
-  // Live-in register might not be used at all.
-  if (!SeenDefUse) {
-    if (isAllocatable(interval.reg) || isReserved(interval.reg)) {
-      // This must be an entry block or landing pad - we asserted so on entry
-      // to the function. For these blocks the interval is dead on entry, so
-      // we won't emit a live-range for it.
-      DEBUG(dbgs() << " dead");
-      return;
-    } else {
-      assert(isRegLiveOutOf(MBB, interval.reg) &&
-             "Live in reg untouched in block should be be live through.");
-      DEBUG(dbgs() << " live through");
-      end = getMBBEndIdx(MBB);
+  // Now extend LR to reach all uses.
+  // Ignore uses of reserved registers. We only track defs of those.
+  for (MCRegUnitRootIterator Roots(Unit, TRI); Roots.isValid(); ++Roots) {
+    for (MCSuperRegIterator Supers(*Roots, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
+         Supers.isValid(); ++Supers) {
+      unsigned Reg = *Supers;
+      if (!MRI->isReserved(Reg) && !MRI->reg_empty(Reg))
+        LRCalc->extendToUses(LR, Reg);
     }
   }
-
-  SlotIndex defIdx = getMBBStartIdx(MBB);
-  assert(getInstructionFromIndex(defIdx) == 0 &&
-         "PHI def index points at actual instruction.");
-  VNInfo *vni = interval.getNextValue(defIdx, VNInfoAllocator);
-  vni->setIsPHIDef(true);
-  LiveRange LR(start, end, vni);
-
-  interval.addRange(LR);
-  DEBUG(dbgs() << " +" << LR << '\n');
 }
 
-/// computeIntervals - computes the live intervals for virtual
-/// registers. for some ordering of the machine instructions [1,N] a
-/// live interval is an interval [i, j) where 1 <= i <= j < N for
-/// which a variable is live
-void LiveIntervals::computeIntervals() {
-  DEBUG(dbgs() << "********** COMPUTING LIVE INTERVALS **********\n"
-               << "********** Function: "
-               << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n');
-
-  RegMaskBlocks.resize(mf_->getNumBlockIDs());
 
-  SmallVector<unsigned, 8> UndefUses;
-  for (MachineFunction::iterator MBBI = mf_->begin(), E = mf_->end();
-       MBBI != E; ++MBBI) {
-    MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
-    RegMaskBlocks[MBB->getNumber()].first = RegMaskSlots.size();
-
-    if (MBB->empty())
-      continue;
-
-    // Track the index of the current machine instr.
-    SlotIndex MIIndex = getMBBStartIdx(MBB);
-    DEBUG(dbgs() << "BB#" << MBB->getNumber()
-          << ":\t\t# derived from " << MBB->getName() << "\n");
-
-    // Create intervals for live-ins to this BB first.
-    for (MachineBasicBlock::livein_iterator LI = MBB->livein_begin(),
-           LE = MBB->livein_end(); LI != LE; ++LI) {
-      handleLiveInRegister(MBB, MIIndex, getOrCreateInterval(*LI));
-    }
+/// computeLiveInRegUnits - Precompute the live ranges of any register units
+/// that are live-in to an ABI block somewhere. Register values can appear
+/// without a corresponding def when entering the entry block or a landing pad.
+///
+void LiveIntervals::computeLiveInRegUnits() {
+  RegUnitRanges.resize(TRI->getNumRegUnits());
+  DEBUG(dbgs() << "Computing live-in reg-units in ABI blocks.\n");
 
-    // Skip over empty initial indices.
-    if (getInstructionFromIndex(MIIndex) == 0)
-      MIIndex = indexes_->getNextNonNullIndex(MIIndex);
+  // Keep track of the live range sets allocated.
+  SmallVector<unsigned, 8> NewRanges;
 
-    for (MachineBasicBlock::iterator MI = MBB->begin(), miEnd = MBB->end();
-         MI != miEnd; ++MI) {
-      DEBUG(dbgs() << MIIndex << "\t" << *MI);
-      if (MI->isDebugValue())
-        continue;
-      assert(indexes_->getInstructionFromIndex(MIIndex) == MI &&
-             "Lost SlotIndex synchronization");
+  // Check all basic blocks for live-ins.
+  for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
+       MFI != MFE; ++MFI) {
+    const MachineBasicBlock *MBB = MFI;
 
-      // Handle defs.
-      for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= 0; --i) {
-        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+    // We only care about ABI blocks: Entry + landing pads.
+    if ((MFI != MF->begin() && !MBB->isLandingPad()) || MBB->livein_empty())
+      continue;
 
-        // Collect register masks.
-        if (MO.isRegMask()) {
-          RegMaskSlots.push_back(MIIndex.getRegSlot());
-          RegMaskBits.push_back(MO.getRegMask());
-          continue;
+    // Create phi-defs at Begin for all live-in registers.
+    SlotIndex Begin = Indexes->getMBBStartIdx(MBB);
+    DEBUG(dbgs() << Begin << "\tBB#" << MBB->getNumber());
+    for (MachineBasicBlock::livein_iterator LII = MBB->livein_begin(),
+         LIE = MBB->livein_end(); LII != LIE; ++LII) {
+      for (MCRegUnitIterator Units(*LII, TRI); Units.isValid(); ++Units) {
+        unsigned Unit = *Units;
+        LiveRange *LR = RegUnitRanges[Unit];
+        if (!LR) {
+          LR = RegUnitRanges[Unit] = new LiveRange();
+          NewRanges.push_back(Unit);
         }
-
-        if (!MO.isReg() || !MO.getReg())
-          continue;
-
-        // handle register defs - build intervals
-        if (MO.isDef())
-          handleRegisterDef(MBB, MI, MIIndex, MO, i);
-        else if (MO.isUndef())
-          UndefUses.push_back(MO.getReg());
+        VNInfo *VNI = LR->createDeadDef(Begin, getVNInfoAllocator());
+        (void)VNI;
+        DEBUG(dbgs() << ' ' << PrintRegUnit(Unit, TRI) << '#' << VNI->id);
       }
-
-      // Move to the next instr slot.
-      MIIndex = indexes_->getNextNonNullIndex(MIIndex);
     }
-
-    // Compute the number of register mask instructions in this block.
-    std::pair<unsigned, unsigned> &RMB = RegMaskBlocks[MBB->getNumber()];
-    RMB.second = RegMaskSlots.size() - RMB.first;;
+    DEBUG(dbgs() << '\n');
   }
+  DEBUG(dbgs() << "Created " << NewRanges.size() << " new intervals.\n");
 
-  // Create empty intervals for registers defined by implicit_def's (except
-  // for those implicit_def that define values which are liveout of their
-  // blocks.
-  for (unsigned i = 0, e = UndefUses.size(); i != e; ++i) {
-    unsigned UndefReg = UndefUses[i];
-    (void)getOrCreateInterval(UndefReg);
+  // Compute the 'normal' part of the ranges.
+  for (unsigned i = 0, e = NewRanges.size(); i != e; ++i) {
+    unsigned Unit = NewRanges[i];
+    computeRegUnitRange(*RegUnitRanges[Unit], Unit);
   }
 }
 
-LiveInterval* LiveIntervals::createInterval(unsigned reg) {
-  float Weight = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg) ? HUGE_VALF : 0.0F;
-  return new LiveInterval(reg, Weight);
-}
-
-/// dupInterval - Duplicate a live interval. The caller is responsible for
-/// managing the allocated memory.
-LiveInterval* LiveIntervals::dupInterval(LiveInterval *li) {
-  LiveInterval *NewLI = createInterval(li->reg);
-  NewLI->Copy(*li, mri_, getVNInfoAllocator());
-  return NewLI;
-}
 
 /// shrinkToUses - After removing some uses of a register, shrink its live
 /// range to just the remaining uses. This method does not compute reaching
@@ -661,14 +329,15 @@ bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval *li,
   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 16> LiveOut;
 
   // Visit all instructions reading li->reg.
-  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(li->reg);
-       MachineInstr *UseMI = I.skipInstruction();) {
+  for (MachineRegisterInfo::reg_instr_iterator
+       I = MRI->reg_instr_begin(li->reg), E = MRI->reg_instr_end();
+       I != E; ) {
+    MachineInstr *UseMI = &*(I++);
     if (UseMI->isDebugValue() || !UseMI->readsVirtualRegister(li->reg))
       continue;
     SlotIndex Idx = getInstructionIndex(UseMI).getRegSlot();
-    // Note: This intentionally picks up the wrong VNI in case of an EC redef.
-    // See below.
-    VNInfo *VNI = li->getVNInfoBefore(Idx);
+    LiveQueryResult LRQ = li->Query(Idx);
+    VNInfo *VNI = LRQ.valueIn();
     if (!VNI) {
       // This shouldn't happen: readsVirtualRegister returns true, but there is
       // no live value. It is likely caused by a target getting <undef> flags
@@ -679,24 +348,21 @@ bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval *li,
       continue;
     }
     // Special case: An early-clobber tied operand reads and writes the
-    // register one slot early.  The getVNInfoBefore call above would have
-    // picked up the value defined by UseMI.  Adjust the kill slot and value.
-    if (SlotIndex::isSameInstr(VNI->def, Idx)) {
-      Idx = VNI->def;
-      VNI = li->getVNInfoBefore(Idx);
-      assert(VNI && "Early-clobber tied value not available");
-    }
+    // register one slot early.
+    if (VNInfo *DefVNI = LRQ.valueDefined())
+      Idx = DefVNI->def;
+
     WorkList.push_back(std::make_pair(Idx, VNI));
   }
 
-  // Create a new live interval with only minimal live segments per def.
-  LiveInterval NewLI(li->reg, 0);
+  // Create new live ranges with only minimal live segments per def.
+  LiveRange NewLR;
   for (LiveInterval::vni_iterator I = li->vni_begin(), E = li->vni_end();
        I != E; ++I) {
     VNInfo *VNI = *I;
     if (VNI->isUnused())
       continue;
-    NewLI.addRange(LiveRange(VNI->def, VNI->def.getDeadSlot(), VNI));
+    NewLR.addSegment(LiveRange::Segment(VNI->def, VNI->def.getDeadSlot(), VNI));
   }
 
   // Keep track of the PHIs that are in use.
@@ -711,7 +377,7 @@ bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval *li,
     SlotIndex BlockStart = getMBBStartIdx(MBB);
 
     // Extend the live range for VNI to be live at Idx.
-    if (VNInfo *ExtVNI = NewLI.extendInBlock(BlockStart, Idx)) {
+    if (VNInfo *ExtVNI = NewLR.extendInBlock(BlockStart, Idx)) {
       (void)ExtVNI;
       assert(ExtVNI == VNI && "Unexpected existing value number");
       // Is this a PHIDef we haven't seen before?
@@ -732,7 +398,7 @@ bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval *li,
 
     // VNI is live-in to MBB.
     DEBUG(dbgs() << " live-in at " << BlockStart << '\n');
-    NewLI.addRange(LiveRange(BlockStart, Idx, VNI));
+    NewLR.addSegment(LiveRange::Segment(BlockStart, Idx, VNI));
 
     // Make sure VNI is live-out from the predecessors.
     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
@@ -748,54 +414,144 @@ bool LiveIntervals::shrinkToUses(LiveInterval *li,
 
   // Handle dead values.
   bool CanSeparate = false;
+  computeDeadValues(li, NewLR, &CanSeparate, dead);
+
+  // Move the trimmed segments back.
+  li->segments.swap(NewLR.segments);
+  DEBUG(dbgs() << "Shrunk: " << *li << '\n');
+  return CanSeparate;
+}
+
+void LiveIntervals::computeDeadValues(LiveInterval *li,
+                                      LiveRange &LR,
+                                      bool *CanSeparate,
+                                      SmallVectorImpl<MachineInstr*> *dead) {
   for (LiveInterval::vni_iterator I = li->vni_begin(), E = li->vni_end();
        I != E; ++I) {
     VNInfo *VNI = *I;
     if (VNI->isUnused())
       continue;
-    LiveInterval::iterator LII = NewLI.FindLiveRangeContaining(VNI->def);
-    assert(LII != NewLI.end() && "Missing live range for PHI");
-    if (LII->end != VNI->def.getDeadSlot())
+    LiveRange::iterator LRI = LR.FindSegmentContaining(VNI->def);
+    assert(LRI != LR.end() && "Missing segment for PHI");
+    if (LRI->end != VNI->def.getDeadSlot())
       continue;
     if (VNI->isPHIDef()) {
       // This is a dead PHI. Remove it.
-      VNI->setIsUnused(true);
-      NewLI.removeRange(*LII);
+      VNI->markUnused();
+      LR.removeSegment(LRI->start, LRI->end);
       DEBUG(dbgs() << "Dead PHI at " << VNI->def << " may separate interval\n");
-      CanSeparate = true;
+      if (CanSeparate)
+        *CanSeparate = true;
     } else {
       // This is a dead def. Make sure the instruction knows.
       MachineInstr *MI = getInstructionFromIndex(VNI->def);
       assert(MI && "No instruction defining live value");
-      MI->addRegisterDead(li->reg, tri_);
+      MI->addRegisterDead(li->reg, TRI);
       if (dead && MI->allDefsAreDead()) {
         DEBUG(dbgs() << "All defs dead: " << VNI->def << '\t' << *MI);
         dead->push_back(MI);
       }
     }
   }
+}
 
-  // Move the trimmed ranges back.
-  li->ranges.swap(NewLI.ranges);
-  DEBUG(dbgs() << "Shrunk: " << *li << '\n');
-  return CanSeparate;
+void LiveIntervals::extendToIndices(LiveRange &LR,
+                                    ArrayRef<SlotIndex> Indices) {
+  assert(LRCalc && "LRCalc not initialized.");
+  LRCalc->reset(MF, getSlotIndexes(), DomTree, &getVNInfoAllocator());
+  for (unsigned i = 0, e = Indices.size(); i != e; ++i)
+    LRCalc->extend(LR, Indices[i]);
 }
 
+void LiveIntervals::pruneValue(LiveInterval *LI, SlotIndex Kill,
+                               SmallVectorImpl<SlotIndex> *EndPoints) {
+  LiveQueryResult LRQ = LI->Query(Kill);
+  VNInfo *VNI = LRQ.valueOut();
+  if (!VNI)
+    return;
+
+  MachineBasicBlock *KillMBB = Indexes->getMBBFromIndex(Kill);
+  SlotIndex MBBStart, MBBEnd;
+  std::tie(MBBStart, MBBEnd) = Indexes->getMBBRange(KillMBB);
+
+  // If VNI isn't live out from KillMBB, the value is trivially pruned.
+  if (LRQ.endPoint() < MBBEnd) {
+    LI->removeSegment(Kill, LRQ.endPoint());
+    if (EndPoints) EndPoints->push_back(LRQ.endPoint());
+    return;
+  }
+
+  // VNI is live out of KillMBB.
+  LI->removeSegment(Kill, MBBEnd);
+  if (EndPoints) EndPoints->push_back(MBBEnd);
+
+  // Find all blocks that are reachable from KillMBB without leaving VNI's live
+  // range. It is possible that KillMBB itself is reachable, so start a DFS
+  // from each successor.
+  typedef SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 9> VisitedTy;
+  VisitedTy Visited;
+  for (MachineBasicBlock::succ_iterator
+       SuccI = KillMBB->succ_begin(), SuccE = KillMBB->succ_end();
+       SuccI != SuccE; ++SuccI) {
+    for (df_ext_iterator<MachineBasicBlock*, VisitedTy>
+         I = df_ext_begin(*SuccI, Visited), E = df_ext_end(*SuccI, Visited);
+         I != E;) {
+      MachineBasicBlock *MBB = *I;
+
+      // Check if VNI is live in to MBB.
+      std::tie(MBBStart, MBBEnd) = Indexes->getMBBRange(MBB);
+      LiveQueryResult LRQ = LI->Query(MBBStart);
+      if (LRQ.valueIn() != VNI) {
+        // This block isn't part of the VNI segment. Prune the search.
+        I.skipChildren();
+        continue;
+      }
+
+      // Prune the search if VNI is killed in MBB.
+      if (LRQ.endPoint() < MBBEnd) {
+        LI->removeSegment(MBBStart, LRQ.endPoint());
+        if (EndPoints) EndPoints->push_back(LRQ.endPoint());
+        I.skipChildren();
+        continue;
+      }
+
+      // VNI is live through MBB.
+      LI->removeSegment(MBBStart, MBBEnd);
+      if (EndPoints) EndPoints->push_back(MBBEnd);
+      ++I;
+    }
+  }
+}
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Register allocator hooks.
 //
 
-void LiveIntervals::addKillFlags() {
-  for (iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
-    unsigned Reg = I->first;
-    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
+void LiveIntervals::addKillFlags(const VirtRegMap *VRM) {
+  // Keep track of regunit ranges.
+  SmallVector<std::pair<LiveRange*, LiveRange::iterator>, 8> RU;
+
+  for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
+    if (MRI->reg_nodbg_empty(Reg))
       continue;
-    if (mri_->reg_nodbg_empty(Reg))
+    LiveInterval *LI = &getInterval(Reg);
+    if (LI->empty())
       continue;
-    LiveInterval *LI = I->second;
 
-    // Every instruction that kills Reg corresponds to a live range end point.
+    // Find the regunit intervals for the assigned register. They may overlap
+    // the virtual register live range, cancelling any kills.
+    RU.clear();
+    for (MCRegUnitIterator Units(VRM->getPhys(Reg), TRI); Units.isValid();
+         ++Units) {
+      LiveRange &RURanges = getRegUnit(*Units);
+      if (RURanges.empty())
+        continue;
+      RU.push_back(std::make_pair(&RURanges, RURanges.find(LI->begin()->end)));
+    }
+
+    // Every instruction that kills Reg corresponds to a segment range end
+    // point.
     for (LiveInterval::iterator RI = LI->begin(), RE = LI->end(); RI != RE;
          ++RI) {
       // A block index indicates an MBB edge.
@@ -804,315 +560,34 @@ void LiveIntervals::addKillFlags() {
       MachineInstr *MI = getInstructionFromIndex(RI->end);
       if (!MI)
         continue;
-      MI->addRegisterKilled(Reg, NULL);
-    }
-  }
-}
-
-#ifndef NDEBUG
-static bool intervalRangesSane(const LiveInterval& li) {
-  if (li.empty()) {
-    return true;
-  }
 
-  SlotIndex lastEnd = li.begin()->start;
-  for (LiveInterval::const_iterator lrItr = li.begin(), lrEnd = li.end();
-       lrItr != lrEnd; ++lrItr) {
-    const LiveRange& lr = *lrItr;
-    if (lastEnd > lr.start || lr.start >= lr.end)
-      return false;
-    lastEnd = lr.end;
-  }
-
-  return true;
-}
-#endif
-
-template <typename DefSetT>
-static void handleMoveDefs(LiveIntervals& lis, SlotIndex origIdx,
-                           SlotIndex miIdx, const DefSetT& defs) {
-  for (typename DefSetT::const_iterator defItr = defs.begin(),
-                                        defEnd = defs.end();
-       defItr != defEnd; ++defItr) {
-    unsigned def = *defItr;
-    LiveInterval& li = lis.getInterval(def);
-    LiveRange* lr = li.getLiveRangeContaining(origIdx.getRegSlot());
-    assert(lr != 0 && "No range for def?");
-    lr->start = miIdx.getRegSlot();
-    lr->valno->def = miIdx.getRegSlot();
-    assert(intervalRangesSane(li) && "Broke live interval moving def.");
-  }
-}
-
-template <typename DeadDefSetT>
-static void handleMoveDeadDefs(LiveIntervals& lis, SlotIndex origIdx,
-                               SlotIndex miIdx, const DeadDefSetT& deadDefs) {
-  for (typename DeadDefSetT::const_iterator deadDefItr = deadDefs.begin(),
-                                            deadDefEnd = deadDefs.end();
-       deadDefItr != deadDefEnd; ++deadDefItr) {
-    unsigned deadDef = *deadDefItr;
-    LiveInterval& li = lis.getInterval(deadDef);
-    LiveRange* lr = li.getLiveRangeContaining(origIdx.getRegSlot());
-    assert(lr != 0 && "No range for dead def?");
-    assert(lr->start == origIdx.getRegSlot() && "Bad dead range start?");
-    assert(lr->end == origIdx.getDeadSlot() && "Bad dead range end?");
-    assert(lr->valno->def == origIdx.getRegSlot() && "Bad dead valno def.");
-    LiveRange t(*lr);
-    t.start = miIdx.getRegSlot();
-    t.valno->def = miIdx.getRegSlot();
-    t.end = miIdx.getDeadSlot();
-    li.removeRange(*lr);
-    li.addRange(t);
-    assert(intervalRangesSane(li) && "Broke live interval moving dead def.");
-  }
-}
-
-template <typename ECSetT>
-static void handleMoveECs(LiveIntervals& lis, SlotIndex origIdx,
-                          SlotIndex miIdx, const ECSetT& ecs) {
-  for (typename ECSetT::const_iterator ecItr = ecs.begin(), ecEnd = ecs.end();
-       ecItr != ecEnd; ++ecItr) {
-    unsigned ec = *ecItr;
-    LiveInterval& li = lis.getInterval(ec);
-    LiveRange* lr = li.getLiveRangeContaining(origIdx.getRegSlot(true));
-    assert(lr != 0 && "No range for early clobber?");
-    assert(lr->start == origIdx.getRegSlot(true) && "Bad EC range start?");
-    assert(lr->end == origIdx.getRegSlot() && "Bad EC range end.");
-    assert(lr->valno->def == origIdx.getRegSlot(true) && "Bad EC valno def.");
-    LiveRange t(*lr);
-    t.start = miIdx.getRegSlot(true);
-    t.valno->def = miIdx.getRegSlot(true);
-    t.end = miIdx.getRegSlot();
-    li.removeRange(*lr);
-    li.addRange(t);
-    assert(intervalRangesSane(li) && "Broke live interval moving EC.");
-  }
-}
-
-static void moveKillFlags(unsigned reg, SlotIndex oldIdx, SlotIndex newIdx,
-                          LiveIntervals& lis,
-                          const TargetRegisterInfo& tri) {
-  MachineInstr* oldKillMI = lis.getInstructionFromIndex(oldIdx);
-  MachineInstr* newKillMI = lis.getInstructionFromIndex(newIdx);
-  assert(oldKillMI->killsRegister(reg) && "Old 'kill' instr isn't a kill.");
-  assert(!newKillMI->killsRegister(reg) && "New kill instr is already a kill.");
-  oldKillMI->clearRegisterKills(reg, &tri);
-  newKillMI->addRegisterKilled(reg, &tri);
-}
-
-template <typename UseSetT>
-static void handleMoveUses(const MachineBasicBlock *mbb,
-                           const MachineRegisterInfo& mri,
-                           const TargetRegisterInfo& tri,
-                           const BitVector& reservedRegs, LiveIntervals &lis,
-                           SlotIndex origIdx, SlotIndex miIdx,
-                           const UseSetT &uses) {
-  bool movingUp = miIdx < origIdx;
-  for (typename UseSetT::const_iterator usesItr = uses.begin(),
-                                        usesEnd = uses.end();
-       usesItr != usesEnd; ++usesItr) {
-    unsigned use = *usesItr;
-    if (!lis.hasInterval(use))
-      continue;
-    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(use) && reservedRegs.test(use))
-      continue;
-    LiveInterval& li = lis.getInterval(use);
-    LiveRange* lr = li.getLiveRangeBefore(origIdx.getRegSlot());
-    assert(lr != 0 && "No range for use?");
-    bool liveThrough = lr->end > origIdx.getRegSlot();
-
-    if (movingUp) {
-      // If moving up and liveThrough - nothing to do.
-      // If not live through we need to extend the range to the last use
-      // between the old location and the new one.
-      if (!liveThrough) {
-        SlotIndex lastUseInRange = miIdx.getRegSlot();
-        for (MachineRegisterInfo::use_iterator useI = mri.use_begin(use),
-                                               useE = mri.use_end();
-             useI != useE; ++useI) {
-          const MachineInstr* mopI = &*useI;
-          const MachineOperand& mop = useI.getOperand();
-          SlotIndex instSlot = lis.getSlotIndexes()->getInstructionIndex(mopI);
-          SlotIndex opSlot = instSlot.getRegSlot(mop.isEarlyClobber());
-          if (opSlot > lastUseInRange && opSlot < origIdx)
-            lastUseInRange = opSlot;
-        }
-
-        // If we found a new instr endpoint update the kill flags.
-        if (lastUseInRange != miIdx.getRegSlot())
-          moveKillFlags(use, miIdx, lastUseInRange, lis, tri);
-
-        // Fix up the range end.
-        lr->end = lastUseInRange;
-      }
-    } else {
-      // Moving down is easy - the existing live range end tells us where
-      // the last kill is.
-      if (!liveThrough) {
-        // Easy fix - just update the range endpoint.
-        lr->end = miIdx.getRegSlot();
-      } else {
-        bool liveOut = lr->end >= lis.getSlotIndexes()->getMBBEndIdx(mbb);
-        if (!liveOut && miIdx.getRegSlot() > lr->end) {
-          moveKillFlags(use, lr->end, miIdx, lis, tri);
-          lr->end = miIdx.getRegSlot();
-        }
-      }
-    }
-    assert(intervalRangesSane(li) && "Broke live interval moving use.");
-  }
-}
-
-
-
-void LiveIntervals::handleMove(MachineInstr* mi) {
-  SlotIndex origIdx = indexes_->getInstructionIndex(mi);
-  indexes_->removeMachineInstrFromMaps(mi);
-  SlotIndex miIdx = mi->isInsideBundle() ?
-                     indexes_->getInstructionIndex(mi->getBundleStart()) :
-                     indexes_->insertMachineInstrInMaps(mi);
-  MachineBasicBlock* mbb = mi->getParent();
-  assert(getMBBStartIdx(mbb) <= origIdx && origIdx < getMBBEndIdx(mbb) &&
-         "Cannot handle moves across basic block boundaries.");
-  assert(!mi->isBundled() && "Can't handle bundled instructions yet.");
-
-  // Pick the direction.
-  bool movingUp = miIdx < origIdx;
-
-  // Collect the operands.
-  DenseSet<unsigned> uses, defs, deadDefs, ecs;
-  for (MachineInstr::mop_iterator mopItr = mi->operands_begin(),
-         mopEnd = mi->operands_end();
-       mopItr != mopEnd; ++mopItr) {
-    const MachineOperand& mop = *mopItr;
-
-    if (!mop.isReg() || mop.getReg() == 0)
-      continue;
-    unsigned reg = mop.getReg();
-
-    if (mop.readsReg() && !ecs.count(reg)) {
-      uses.insert(reg);
-    }
-    if (mop.isDef()) {
-      if (mop.isDead()) {
-        assert(!defs.count(reg) && "Can't mix defs with dead-defs.");
-        deadDefs.insert(reg);
-      } else if (mop.isEarlyClobber()) {
-        uses.erase(reg);
-        ecs.insert(reg);
-      } else {
-        assert(!deadDefs.count(reg) && "Can't mix defs with dead-defs.");
-        defs.insert(reg);
+      // Check if any of the regunits are live beyond the end of RI. That could
+      // happen when a physreg is defined as a copy of a virtreg:
+      //
+      //   %EAX = COPY %vreg5
+      //   FOO %vreg5         <--- MI, cancel kill because %EAX is live.
+      //   BAR %EAX<kill>
+      //
+      // There should be no kill flag on FOO when %vreg5 is rewritten as %EAX.
+      bool CancelKill = false;
+      for (unsigned u = 0, e = RU.size(); u != e; ++u) {
+        LiveRange &RRanges = *RU[u].first;
+        LiveRange::iterator &I = RU[u].second;
+        if (I == RRanges.end())
+          continue;
+        I = RRanges.advanceTo(I, RI->end);
+        if (I == RRanges.end() || I->start >= RI->end)
+          continue;
+        // I is overlapping RI.
+        CancelKill = true;
+        break;
       }
+      if (CancelKill)
+        MI->clearRegisterKills(Reg, nullptr);
+      else
+        MI->addRegisterKilled(Reg, nullptr);
     }
   }
-
-  if (movingUp) {
-    handleMoveUses(mbb, *mri_, *tri_, reservedRegs_, *this, origIdx, miIdx, uses);
-    handleMoveECs(*this, origIdx, miIdx, ecs);
-    handleMoveDeadDefs(*this, origIdx, miIdx, deadDefs);
-    handleMoveDefs(*this, origIdx, miIdx, defs);
-  } else {
-    handleMoveDefs(*this, origIdx, miIdx, defs);
-    handleMoveDeadDefs(*this, origIdx, miIdx, deadDefs);
-    handleMoveECs(*this, origIdx, miIdx, ecs);
-    handleMoveUses(mbb, *mri_, *tri_, reservedRegs_, *this, origIdx, miIdx, uses);
-  }
-}
-
-/// getReMatImplicitUse - If the remat definition MI has one (for now, we only
-/// allow one) virtual register operand, then its uses are implicitly using
-/// the register. Returns the virtual register.
-unsigned LiveIntervals::getReMatImplicitUse(const LiveInterval &li,
-                                            MachineInstr *MI) const {
-  unsigned RegOp = 0;
-  for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
-      continue;
-    unsigned Reg = MO.getReg();
-    if (Reg == 0 || Reg == li.reg)
-      continue;
-
-    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) && !isAllocatable(Reg))
-      continue;
-    RegOp = MO.getReg();
-    break; // Found vreg operand - leave the loop.
-  }
-  return RegOp;
-}
-
-/// isValNoAvailableAt - Return true if the val# of the specified interval
-/// which reaches the given instruction also reaches the specified use index.
-bool LiveIntervals::isValNoAvailableAt(const LiveInterval &li, MachineInstr *MI,
-                                       SlotIndex UseIdx) const {
-  VNInfo *UValNo = li.getVNInfoAt(UseIdx);
-  return UValNo && UValNo == li.getVNInfoAt(getInstructionIndex(MI));
-}
-
-/// isReMaterializable - Returns true if the definition MI of the specified
-/// val# of the specified interval is re-materializable.
-bool
-LiveIntervals::isReMaterializable(const LiveInterval &li,
-                                  const VNInfo *ValNo, MachineInstr *MI,
-                                  const SmallVectorImpl<LiveInterval*> *SpillIs,
-                                  bool &isLoad) {
-  if (DisableReMat)
-    return false;
-
-  if (!tii_->isTriviallyReMaterializable(MI, aa_))
-    return false;
-
-  // Target-specific code can mark an instruction as being rematerializable
-  // if it has one virtual reg use, though it had better be something like
-  // a PIC base register which is likely to be live everywhere.
-  unsigned ImpUse = getReMatImplicitUse(li, MI);
-  if (ImpUse) {
-    const LiveInterval &ImpLi = getInterval(ImpUse);
-    for (MachineRegisterInfo::use_nodbg_iterator
-           ri = mri_->use_nodbg_begin(li.reg), re = mri_->use_nodbg_end();
-         ri != re; ++ri) {
-      MachineInstr *UseMI = &*ri;
-      SlotIndex UseIdx = getInstructionIndex(UseMI);
-      if (li.getVNInfoAt(UseIdx) != ValNo)
-        continue;
-      if (!isValNoAvailableAt(ImpLi, MI, UseIdx))
-        return false;
-    }
-
-    // If a register operand of the re-materialized instruction is going to
-    // be spilled next, then it's not legal to re-materialize this instruction.
-    if (SpillIs)
-      for (unsigned i = 0, e = SpillIs->size(); i != e; ++i)
-        if (ImpUse == (*SpillIs)[i]->reg)
-          return false;
-  }
-  return true;
-}
-
-/// isReMaterializable - Returns true if every definition of MI of every
-/// val# of the specified interval is re-materializable.
-bool
-LiveIntervals::isReMaterializable(const LiveInterval &li,
-                                  const SmallVectorImpl<LiveInterval*> *SpillIs,
-                                  bool &isLoad) {
-  isLoad = false;
-  for (LiveInterval::const_vni_iterator i = li.vni_begin(), e = li.vni_end();
-       i != e; ++i) {
-    const VNInfo *VNI = *i;
-    if (VNI->isUnused())
-      continue; // Dead val#.
-    // Is the def for the val# rematerializable?
-    MachineInstr *ReMatDefMI = getInstructionFromIndex(VNI->def);
-    if (!ReMatDefMI)
-      return false;
-    bool DefIsLoad = false;
-    if (!ReMatDefMI ||
-        !isReMaterializable(li, VNI, ReMatDefMI, SpillIs, DefIsLoad))
-      return false;
-    isLoad |= DefIsLoad;
-  }
-  return true;
 }
 
 MachineBasicBlock*
@@ -1126,50 +601,59 @@ LiveIntervals::intervalIsInOneMBB(const LiveInterval &LI) const {
 
   SlotIndex Start = LI.beginIndex();
   if (Start.isBlock())
-    return NULL;
+    return nullptr;
 
   SlotIndex Stop = LI.endIndex();
   if (Stop.isBlock())
-    return NULL;
+    return nullptr;
 
   // getMBBFromIndex doesn't need to search the MBB table when both indexes
   // belong to proper instructions.
-  MachineBasicBlock *MBB1 = indexes_->getMBBFromIndex(Start);
-  MachineBasicBlock *MBB2 = indexes_->getMBBFromIndex(Stop);
-  return MBB1 == MBB2 ? MBB1 : NULL;
+  MachineBasicBlock *MBB1 = Indexes->getMBBFromIndex(Start);
+  MachineBasicBlock *MBB2 = Indexes->getMBBFromIndex(Stop);
+  return MBB1 == MBB2 ? MBB1 : nullptr;
+}
+
+bool
+LiveIntervals::hasPHIKill(const LiveInterval &LI, const VNInfo *VNI) const {
+  for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI.vni_begin(), E = LI.vni_end();
+       I != E; ++I) {
+    const VNInfo *PHI = *I;
+    if (PHI->isUnused() || !PHI->isPHIDef())
+      continue;
+    const MachineBasicBlock *PHIMBB = getMBBFromIndex(PHI->def);
+    // Conservatively return true instead of scanning huge predecessor lists.
+    if (PHIMBB->pred_size() > 100)
+      return true;
+    for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator
+         PI = PHIMBB->pred_begin(), PE = PHIMBB->pred_end(); PI != PE; ++PI)
+      if (VNI == LI.getVNInfoBefore(Indexes->getMBBEndIdx(*PI)))
+        return true;
+  }
+  return false;
 }
 
 float
-LiveIntervals::getSpillWeight(bool isDef, bool isUse, unsigned loopDepth) {
-  // Limit the loop depth ridiculousness.
-  if (loopDepth > 200)
-    loopDepth = 200;
-
-  // The loop depth is used to roughly estimate the number of times the
-  // instruction is executed. Something like 10^d is simple, but will quickly
-  // overflow a float. This expression behaves like 10^d for small d, but is
-  // more tempered for large d. At d=200 we get 6.7e33 which leaves a bit of
-  // headroom before overflow.
-  // By the way, powf() might be unavailable here. For consistency,
-  // We may take pow(double,double).
-  float lc = std::pow(1 + (100.0 / (loopDepth + 10)), (double)loopDepth);
-
-  return (isDef + isUse) * lc;
+LiveIntervals::getSpillWeight(bool isDef, bool isUse,
+                              const MachineBlockFrequencyInfo *MBFI,
+                              const MachineInstr *MI) {
+  BlockFrequency Freq = MBFI->getBlockFreq(MI->getParent());
+  const float Scale = 1.0f / MBFI->getEntryFreq();
+  return (isDef + isUse) * (Freq.getFrequency() * Scale);
 }
 
-LiveRange LiveIntervals::addLiveRangeToEndOfBlock(unsigned reg,
-                                                  MachineInstr* startInst) {
-  LiveInterval& Interval = getOrCreateInterval(reg);
+LiveRange::Segment
+LiveIntervals::addSegmentToEndOfBlock(unsigned reg, MachineInstr* startInst) {
+  LiveInterval& Interval = createEmptyInterval(reg);
   VNInfo* VN = Interval.getNextValue(
     SlotIndex(getInstructionIndex(startInst).getRegSlot()),
     getVNInfoAllocator());
-  VN->setHasPHIKill(true);
-  LiveRange LR(
+  LiveRange::Segment S(
      SlotIndex(getInstructionIndex(startInst).getRegSlot()),
      getMBBEndIdx(startInst->getParent()), VN);
-  Interval.addRange(LR);
+  Interval.addSegment(S);
 
-  return LR;
+  return S;
 }
 
 
@@ -1213,7 +697,7 @@ bool LiveIntervals::checkRegMaskInterference(LiveInterval &LI,
       if (!Found) {
         // This is the first overlap. Initialize UsableRegs to all ones.
         UsableRegs.clear();
-        UsableRegs.resize(tri_->getNumRegs(), true);
+        UsableRegs.resize(TRI->getNumRegs(), true);
         Found = true;
       }
       // Remove usable registers clobbered by this mask.
@@ -1231,3 +715,476 @@ bool LiveIntervals::checkRegMaskInterference(LiveInterval &LI,
         return Found;
   }
 }
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//                         IntervalUpdate class.
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+// HMEditor is a toolkit used by handleMove to trim or extend live intervals.
+class LiveIntervals::HMEditor {
+private:
+  LiveIntervals& LIS;
+  const MachineRegisterInfo& MRI;
+  const TargetRegisterInfo& TRI;
+  SlotIndex OldIdx;
+  SlotIndex NewIdx;
+  SmallPtrSet<LiveRange*, 8> Updated;
+  bool UpdateFlags;
+
+public:
+  HMEditor(LiveIntervals& LIS, const MachineRegisterInfo& MRI,
+           const TargetRegisterInfo& TRI,
+           SlotIndex OldIdx, SlotIndex NewIdx, bool UpdateFlags)
+    : LIS(LIS), MRI(MRI), TRI(TRI), OldIdx(OldIdx), NewIdx(NewIdx),
+      UpdateFlags(UpdateFlags) {}
+
+  // FIXME: UpdateFlags is a workaround that creates live intervals for all
+  // physregs, even those that aren't needed for regalloc, in order to update
+  // kill flags. This is wasteful. Eventually, LiveVariables will strip all kill
+  // flags, and postRA passes will use a live register utility instead.
+  LiveRange *getRegUnitLI(unsigned Unit) {
+    if (UpdateFlags)
+      return &LIS.getRegUnit(Unit);
+    return LIS.getCachedRegUnit(Unit);
+  }
+
+  /// Update all live ranges touched by MI, assuming a move from OldIdx to
+  /// NewIdx.
+  void updateAllRanges(MachineInstr *MI) {
+    DEBUG(dbgs() << "handleMove " << OldIdx << " -> " << NewIdx << ": " << *MI);
+    bool hasRegMask = false;
+    for (MIOperands MO(MI); MO.isValid(); ++MO) {
+      if (MO->isRegMask())
+        hasRegMask = true;
+      if (!MO->isReg())
+        continue;
+      // Aggressively clear all kill flags.
+      // They are reinserted by VirtRegRewriter.
+      if (MO->isUse())
+        MO->setIsKill(false);
+
+      unsigned Reg = MO->getReg();
+      if (!Reg)
+        continue;
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+        LiveInterval &LI = LIS.getInterval(Reg);
+        updateRange(LI, Reg);
+        continue;
+      }
+
+      // For physregs, only update the regunits that actually have a
+      // precomputed live range.
+      for (MCRegUnitIterator Units(Reg, &TRI); Units.isValid(); ++Units)
+        if (LiveRange *LR = getRegUnitLI(*Units))
+          updateRange(*LR, *Units);
+    }
+    if (hasRegMask)
+      updateRegMaskSlots();
+  }
+
+private:
+  /// Update a single live range, assuming an instruction has been moved from
+  /// OldIdx to NewIdx.
+  void updateRange(LiveRange &LR, unsigned Reg) {
+    if (!Updated.insert(&LR))
+      return;
+    DEBUG({
+      dbgs() << "     ";
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
+        dbgs() << PrintReg(Reg);
+      else
+        dbgs() << PrintRegUnit(Reg, &TRI);
+      dbgs() << ":\t" << LR << '\n';
+    });
+    if (SlotIndex::isEarlierInstr(OldIdx, NewIdx))
+      handleMoveDown(LR);
+    else
+      handleMoveUp(LR, Reg);
+    DEBUG(dbgs() << "        -->\t" << LR << '\n');
+    LR.verify();
+  }
+
+  /// Update LR to reflect an instruction has been moved downwards from OldIdx
+  /// to NewIdx.
+  ///
+  /// 1. Live def at OldIdx:
+  ///    Move def to NewIdx, assert endpoint after NewIdx.
+  ///
+  /// 2. Live def at OldIdx, killed at NewIdx:
+  ///    Change to dead def at NewIdx.
+  ///    (Happens when bundling def+kill together).
+  ///
+  /// 3. Dead def at OldIdx:
+  ///    Move def to NewIdx, possibly across another live value.
+  ///
+  /// 4. Def at OldIdx AND at NewIdx:
+  ///    Remove segment [OldIdx;NewIdx) and value defined at OldIdx.
+  ///    (Happens when bundling multiple defs together).
+  ///
+  /// 5. Value read at OldIdx, killed before NewIdx:
+  ///    Extend kill to NewIdx.
+  ///
+  void handleMoveDown(LiveRange &LR) {
+    // First look for a kill at OldIdx.
+    LiveRange::iterator I = LR.find(OldIdx.getBaseIndex());
+    LiveRange::iterator E = LR.end();
+    // Is LR even live at OldIdx?
+    if (I == E || SlotIndex::isEarlierInstr(OldIdx, I->start))
+      return;
+
+    // Handle a live-in value.
+    if (!SlotIndex::isSameInstr(I->start, OldIdx)) {
+      bool isKill = SlotIndex::isSameInstr(OldIdx, I->end);
+      // If the live-in value already extends to NewIdx, there is nothing to do.
+      if (!SlotIndex::isEarlierInstr(I->end, NewIdx))
+        return;
+      // Aggressively remove all kill flags from the old kill point.
+      // Kill flags shouldn't be used while live intervals exist, they will be
+      // reinserted by VirtRegRewriter.
+      if (MachineInstr *KillMI = LIS.getInstructionFromIndex(I->end))
+        for (MIBundleOperands MO(KillMI); MO.isValid(); ++MO)
+          if (MO->isReg() && MO->isUse())
+            MO->setIsKill(false);
+      // Adjust I->end to reach NewIdx. This may temporarily make LR invalid by
+      // overlapping ranges. Case 5 above.
+      I->end = NewIdx.getRegSlot(I->end.isEarlyClobber());
+      // If this was a kill, there may also be a def. Otherwise we're done.
+      if (!isKill)
+        return;
+      ++I;
+    }
+
+    // Check for a def at OldIdx.
+    if (I == E || !SlotIndex::isSameInstr(OldIdx, I->start))
+      return;
+    // We have a def at OldIdx.
+    VNInfo *DefVNI = I->valno;
+    assert(DefVNI->def == I->start && "Inconsistent def");
+    DefVNI->def = NewIdx.getRegSlot(I->start.isEarlyClobber());
+    // If the defined value extends beyond NewIdx, just move the def down.
+    // This is case 1 above.
+    if (SlotIndex::isEarlierInstr(NewIdx, I->end)) {
+      I->start = DefVNI->def;
+      return;
+    }
+    // The remaining possibilities are now:
+    // 2. Live def at OldIdx, killed at NewIdx: isSameInstr(I->end, NewIdx).
+    // 3. Dead def at OldIdx: I->end = OldIdx.getDeadSlot().
+    // In either case, it is possible that there is an existing def at NewIdx.
+    assert((I->end == OldIdx.getDeadSlot() ||
+            SlotIndex::isSameInstr(I->end, NewIdx)) &&
+            "Cannot move def below kill");
+    LiveRange::iterator NewI = LR.advanceTo(I, NewIdx.getRegSlot());
+    if (NewI != E && SlotIndex::isSameInstr(NewI->start, NewIdx)) {
+      // There is an existing def at NewIdx, case 4 above. The def at OldIdx is
+      // coalesced into that value.
+      assert(NewI->valno != DefVNI && "Multiple defs of value?");
+      LR.removeValNo(DefVNI);
+      return;
+    }
+    // There was no existing def at NewIdx. Turn *I into a dead def at NewIdx.
+    // If the def at OldIdx was dead, we allow it to be moved across other LR
+    // values. The new range should be placed immediately before NewI, move any
+    // intermediate ranges up.
+    assert(NewI != I && "Inconsistent iterators");
+    std::copy(std::next(I), NewI, I);
+    *std::prev(NewI)
+      = LiveRange::Segment(DefVNI->def, NewIdx.getDeadSlot(), DefVNI);
+  }
+
+  /// Update LR to reflect an instruction has been moved upwards from OldIdx
+  /// to NewIdx.
+  ///
+  /// 1. Live def at OldIdx:
+  ///    Hoist def to NewIdx.
+  ///
+  /// 2. Dead def at OldIdx:
+  ///    Hoist def+end to NewIdx, possibly move across other values.
+  ///
+  /// 3. Dead def at OldIdx AND existing def at NewIdx:
+  ///    Remove value defined at OldIdx, coalescing it with existing value.
+  ///
+  /// 4. Live def at OldIdx AND existing def at NewIdx:
+  ///    Remove value defined at NewIdx, hoist OldIdx def to NewIdx.
+  ///    (Happens when bundling multiple defs together).
+  ///
+  /// 5. Value killed at OldIdx:
+  ///    Hoist kill to NewIdx, then scan for last kill between NewIdx and
+  ///    OldIdx.
+  ///
+  void handleMoveUp(LiveRange &LR, unsigned Reg) {
+    // First look for a kill at OldIdx.
+    LiveRange::iterator I = LR.find(OldIdx.getBaseIndex());
+    LiveRange::iterator E = LR.end();
+    // Is LR even live at OldIdx?
+    if (I == E || SlotIndex::isEarlierInstr(OldIdx, I->start))
+      return;
+
+    // Handle a live-in value.
+    if (!SlotIndex::isSameInstr(I->start, OldIdx)) {
+      // If the live-in value isn't killed here, there is nothing to do.
+      if (!SlotIndex::isSameInstr(OldIdx, I->end))
+        return;
+      // Adjust I->end to end at NewIdx. If we are hoisting a kill above
+      // another use, we need to search for that use. Case 5 above.
+      I->end = NewIdx.getRegSlot(I->end.isEarlyClobber());
+      ++I;
+      // If OldIdx also defines a value, there couldn't have been another use.
+      if (I == E || !SlotIndex::isSameInstr(I->start, OldIdx)) {
+        // No def, search for the new kill.
+        // This can never be an early clobber kill since there is no def.
+        std::prev(I)->end = findLastUseBefore(Reg).getRegSlot();
+        return;
+      }
+    }
+
+    // Now deal with the def at OldIdx.
+    assert(I != E && SlotIndex::isSameInstr(I->start, OldIdx) && "No def?");
+    VNInfo *DefVNI = I->valno;
+    assert(DefVNI->def == I->start && "Inconsistent def");
+    DefVNI->def = NewIdx.getRegSlot(I->start.isEarlyClobber());
+
+    // Check for an existing def at NewIdx.
+    LiveRange::iterator NewI = LR.find(NewIdx.getRegSlot());
+    if (SlotIndex::isSameInstr(NewI->start, NewIdx)) {
+      assert(NewI->valno != DefVNI && "Same value defined more than once?");
+      // There is an existing def at NewIdx.
+      if (I->end.isDead()) {
+        // Case 3: Remove the dead def at OldIdx.
+        LR.removeValNo(DefVNI);
+        return;
+      }
+      // Case 4: Replace def at NewIdx with live def at OldIdx.
+      I->start = DefVNI->def;
+      LR.removeValNo(NewI->valno);
+      return;
+    }
+
+    // There is no existing def at NewIdx. Hoist DefVNI.
+    if (!I->end.isDead()) {
+      // Leave the end point of a live def.
+      I->start = DefVNI->def;
+      return;
+    }
+
+    // DefVNI is a dead def. It may have been moved across other values in LR,
+    // so move I up to NewI. Slide [NewI;I) down one position.
+    std::copy_backward(NewI, I, std::next(I));
+    *NewI = LiveRange::Segment(DefVNI->def, NewIdx.getDeadSlot(), DefVNI);
+  }
+
+  void updateRegMaskSlots() {
+    SmallVectorImpl<SlotIndex>::iterator RI =
+      std::lower_bound(LIS.RegMaskSlots.begin(), LIS.RegMaskSlots.end(),
+                       OldIdx);
+    assert(RI != LIS.RegMaskSlots.end() && *RI == OldIdx.getRegSlot() &&
+           "No RegMask at OldIdx.");
+    *RI = NewIdx.getRegSlot();
+    assert((RI == LIS.RegMaskSlots.begin() ||
+            SlotIndex::isEarlierInstr(*std::prev(RI), *RI)) &&
+           "Cannot move regmask instruction above another call");
+    assert((std::next(RI) == LIS.RegMaskSlots.end() ||
+            SlotIndex::isEarlierInstr(*RI, *std::next(RI))) &&
+           "Cannot move regmask instruction below another call");
+  }
+
+  // Return the last use of reg between NewIdx and OldIdx.
+  SlotIndex findLastUseBefore(unsigned Reg) {
+
+    if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+      SlotIndex LastUse = NewIdx;
+      for (MachineRegisterInfo::use_instr_nodbg_iterator
+             UI = MRI.use_instr_nodbg_begin(Reg),
+             UE = MRI.use_instr_nodbg_end();
+           UI != UE; ++UI) {
+        const MachineInstr* MI = &*UI;
+        SlotIndex InstSlot = LIS.getSlotIndexes()->getInstructionIndex(MI);
+        if (InstSlot > LastUse && InstSlot < OldIdx)
+          LastUse = InstSlot;
+      }
+      return LastUse;
+    }
+
+    // This is a regunit interval, so scanning the use list could be very
+    // expensive. Scan upwards from OldIdx instead.
+    assert(NewIdx < OldIdx && "Expected upwards move");
+    SlotIndexes *Indexes = LIS.getSlotIndexes();
+    MachineBasicBlock *MBB = Indexes->getMBBFromIndex(NewIdx);
+
+    // OldIdx may not correspond to an instruction any longer, so set MII to
+    // point to the next instruction after OldIdx, or MBB->end().
+    MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->end();
+    if (MachineInstr *MI = Indexes->getInstructionFromIndex(
+                           Indexes->getNextNonNullIndex(OldIdx)))
+      if (MI->getParent() == MBB)
+        MII = MI;
+
+    MachineBasicBlock::iterator Begin = MBB->begin();
+    while (MII != Begin) {
+      if ((--MII)->isDebugValue())
+        continue;
+      SlotIndex Idx = Indexes->getInstructionIndex(MII);
+
+      // Stop searching when NewIdx is reached.
+      if (!SlotIndex::isEarlierInstr(NewIdx, Idx))
+        return NewIdx;
+
+      // Check if MII uses Reg.
+      for (MIBundleOperands MO(MII); MO.isValid(); ++MO)
+        if (MO->isReg() &&
+            TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO->getReg()) &&
+            TRI.hasRegUnit(MO->getReg(), Reg))
+          return Idx;
+    }
+    // Didn't reach NewIdx. It must be the first instruction in the block.
+    return NewIdx;
+  }
+};
+
+void LiveIntervals::handleMove(MachineInstr* MI, bool UpdateFlags) {
+  assert(!MI->isBundled() && "Can't handle bundled instructions yet.");
+  SlotIndex OldIndex = Indexes->getInstructionIndex(MI);
+  Indexes->removeMachineInstrFromMaps(MI);
+  SlotIndex NewIndex = Indexes->insertMachineInstrInMaps(MI);
+  assert(getMBBStartIdx(MI->getParent()) <= OldIndex &&
+         OldIndex < getMBBEndIdx(MI->getParent()) &&
+         "Cannot handle moves across basic block boundaries.");
+
+  HMEditor HME(*this, *MRI, *TRI, OldIndex, NewIndex, UpdateFlags);
+  HME.updateAllRanges(MI);
+}
+
+void LiveIntervals::handleMoveIntoBundle(MachineInstr* MI,
+                                         MachineInstr* BundleStart,
+                                         bool UpdateFlags) {
+  SlotIndex OldIndex = Indexes->getInstructionIndex(MI);
+  SlotIndex NewIndex = Indexes->getInstructionIndex(BundleStart);
+  HMEditor HME(*this, *MRI, *TRI, OldIndex, NewIndex, UpdateFlags);
+  HME.updateAllRanges(MI);
+}
+
+void
+LiveIntervals::repairIntervalsInRange(MachineBasicBlock *MBB,
+                                      MachineBasicBlock::iterator Begin,
+                                      MachineBasicBlock::iterator End,
+                                      ArrayRef<unsigned> OrigRegs) {
+  // Find anchor points, which are at the beginning/end of blocks or at
+  // instructions that already have indexes.
+  while (Begin != MBB->begin() && !Indexes->hasIndex(Begin))
+    --Begin;
+  while (End != MBB->end() && !Indexes->hasIndex(End))
+    ++End;
+
+  SlotIndex endIdx;
+  if (End == MBB->end())
+    endIdx = getMBBEndIdx(MBB).getPrevSlot();
+  else
+    endIdx = getInstructionIndex(End);
+
+  Indexes->repairIndexesInRange(MBB, Begin, End);
+
+  for (MachineBasicBlock::iterator I = End; I != Begin;) {
+    --I;
+    MachineInstr *MI = I;
+    if (MI->isDebugValue())
+      continue;
+    for (MachineInstr::const_mop_iterator MOI = MI->operands_begin(),
+         MOE = MI->operands_end(); MOI != MOE; ++MOI) {
+      if (MOI->isReg() &&
+          TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MOI->getReg()) &&
+          !hasInterval(MOI->getReg())) {
+        createAndComputeVirtRegInterval(MOI->getReg());
+      }
+    }
+  }
+
+  for (unsigned i = 0, e = OrigRegs.size(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = OrigRegs[i];
+    if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
+      continue;
+
+    LiveInterval &LI = getInterval(Reg);
+    // FIXME: Should we support undefs that gain defs?
+    if (!LI.hasAtLeastOneValue())
+      continue;
+
+    LiveInterval::iterator LII = LI.find(endIdx);
+    SlotIndex lastUseIdx;
+    if (LII != LI.end() && LII->start < endIdx)
+      lastUseIdx = LII->end;
+    else
+      --LII;
+
+    for (MachineBasicBlock::iterator I = End; I != Begin;) {
+      --I;
+      MachineInstr *MI = I;
+      if (MI->isDebugValue())
+        continue;
+
+      SlotIndex instrIdx = getInstructionIndex(MI);
+      bool isStartValid = getInstructionFromIndex(LII->start);
+      bool isEndValid = getInstructionFromIndex(LII->end);
+
+      // FIXME: This doesn't currently handle early-clobber or multiple removed
+      // defs inside of the region to repair.
+      for (MachineInstr::mop_iterator OI = MI->operands_begin(),
+           OE = MI->operands_end(); OI != OE; ++OI) {
+        const MachineOperand &MO = *OI;
+        if (!MO.isReg() || MO.getReg() != Reg)
+          continue;
+
+        if (MO.isDef()) {
+          if (!isStartValid) {
+            if (LII->end.isDead()) {
+              SlotIndex prevStart;
+              if (LII != LI.begin())
+                prevStart = std::prev(LII)->start;
+
+              // FIXME: This could be more efficient if there was a
+              // removeSegment method that returned an iterator.
+              LI.removeSegment(*LII, true);
+              if (prevStart.isValid())
+                LII = LI.find(prevStart);
+              else
+                LII = LI.begin();
+            } else {
+              LII->start = instrIdx.getRegSlot();
+              LII->valno->def = instrIdx.getRegSlot();
+              if (MO.getSubReg() && !MO.isUndef())
+                lastUseIdx = instrIdx.getRegSlot();
+              else
+                lastUseIdx = SlotIndex();
+              continue;
+            }
+          }
+
+          if (!lastUseIdx.isValid()) {
+            VNInfo *VNI = LI.getNextValue(instrIdx.getRegSlot(),
+                                          VNInfoAllocator);
+            LiveRange::Segment S(instrIdx.getRegSlot(),
+                                 instrIdx.getDeadSlot(), VNI);
+            LII = LI.addSegment(S);
+          } else if (LII->start != instrIdx.getRegSlot()) {
+            VNInfo *VNI = LI.getNextValue(instrIdx.getRegSlot(),
+                                          VNInfoAllocator);
+            LiveRange::Segment S(instrIdx.getRegSlot(), lastUseIdx, VNI);
+            LII = LI.addSegment(S);
+          }
+
+          if (MO.getSubReg() && !MO.isUndef())
+            lastUseIdx = instrIdx.getRegSlot();
+          else
+            lastUseIdx = SlotIndex();
+        } else if (MO.isUse()) {
+          // FIXME: This should probably be handled outside of this branch,
+          // either as part of the def case (for defs inside of the region) or
+          // after the loop over the region.
+          if (!isEndValid && !LII->end.isBlock())
+            LII->end = instrIdx.getRegSlot();
+          if (!lastUseIdx.isValid())
+            lastUseIdx = instrIdx.getRegSlot();
+        }
+      }
+    }
+  }
+}