[C++11] Replace llvm::next and llvm::prior with std::next and std::prev.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / PHIElimination.cpp
index 147ccab3a1e47e5efec1f2c2a5cb684fe0e57853..b104eb4590877e8bf3238fc85215658495340871 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define DEBUG_TYPE "phielim"
-#include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
+#include "PHIEliminationUtils.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineDominators.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include <algorithm>
-#include <map>
 using namespace llvm;
 
-STATISTIC(NumAtomic, "Number of atomic phis lowered");
+static cl::opt<bool>
+DisableEdgeSplitting("disable-phi-elim-edge-splitting", cl::init(false),
+                     cl::Hidden, cl::desc("Disable critical edge splitting "
+                                          "during PHI elimination"));
+
+static cl::opt<bool>
+SplitAllCriticalEdges("phi-elim-split-all-critical-edges", cl::init(false),
+                      cl::Hidden, cl::desc("Split all critical edges during "
+                                           "PHI elimination"));
 
 namespace {
-  class VISIBILITY_HIDDEN PNE : public MachineFunctionPass {
-    MachineRegisterInfo  *MRI; // Machine register information
+  class PHIElimination : public MachineFunctionPass {
+    MachineRegisterInfo *MRI; // Machine register information
+    LiveVariables *LV;
+    LiveIntervals *LIS;
 
   public:
     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
-    PNE() : MachineFunctionPass(&ID) {}
+    PHIElimination() : MachineFunctionPass(ID) {
+      initializePHIEliminationPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
+    }
 
     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn);
-    
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-      AU.addPreserved<LiveVariables>();
-      AU.addPreservedID(MachineLoopInfoID);
-      AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
-      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
-    }
+    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
 
   private:
     /// EliminatePHINodes - Eliminate phi nodes by inserting copy instructions
     /// in predecessor basic blocks.
     ///
     bool EliminatePHINodes(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB);
-    void LowerAtomicPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
-                            MachineBasicBlock::iterator AfterPHIsIt);
+    void LowerPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
+                      MachineBasicBlock::iterator LastPHIIt);
 
     /// analyzePHINodes - Gather information about the PHI nodes in
     /// here. In particular, we want to map the number of uses of a virtual
@@ -65,99 +76,166 @@ namespace {
     ///
     void analyzePHINodes(const MachineFunction& Fn);
 
-    typedef std::pair<const MachineBasicBlock*, unsigned> BBVRegPair;
-    typedef std::map<BBVRegPair, unsigned> VRegPHIUse;
+    /// Split critical edges where necessary for good coalescer performance.
+    bool SplitPHIEdges(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
+                       MachineLoopInfo *MLI);
+
+    // These functions are temporary abstractions around LiveVariables and
+    // LiveIntervals, so they can go away when LiveVariables does.
+    bool isLiveIn(unsigned Reg, MachineBasicBlock *MBB);
+    bool isLiveOutPastPHIs(unsigned Reg, MachineBasicBlock *MBB);
+
+    typedef std::pair<unsigned, unsigned> BBVRegPair;
+    typedef DenseMap<BBVRegPair, unsigned> VRegPHIUse;
 
     VRegPHIUse VRegPHIUseCount;
 
     // Defs of PHI sources which are implicit_def.
     SmallPtrSet<MachineInstr*, 4> ImpDefs;
+
+    // Map reusable lowered PHI node -> incoming join register.
+    typedef DenseMap<MachineInstr*, unsigned,
+                     MachineInstrExpressionTrait> LoweredPHIMap;
+    LoweredPHIMap LoweredPHIs;
   };
 }
 
-char PNE::ID = 0;
-static RegisterPass<PNE>
-X("phi-node-elimination", "Eliminate PHI nodes for register allocation");
+STATISTIC(NumLowered, "Number of phis lowered");
+STATISTIC(NumCriticalEdgesSplit, "Number of critical edges split");
+STATISTIC(NumReused, "Number of reused lowered phis");
+
+char PHIElimination::ID = 0;
+char& llvm::PHIEliminationID = PHIElimination::ID;
+
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(PHIElimination, "phi-node-elimination",
+                      "Eliminate PHI nodes for register allocation",
+                      false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveVariables)
+INITIALIZE_PASS_END(PHIElimination, "phi-node-elimination",
+                    "Eliminate PHI nodes for register allocation", false, false)
+
+void PHIElimination::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+  AU.addPreserved<LiveVariables>();
+  AU.addPreserved<SlotIndexes>();
+  AU.addPreserved<LiveIntervals>();
+  AU.addPreserved<MachineDominatorTree>();
+  AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
+  MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
+}
 
-const PassInfo *const llvm::PHIEliminationID = &X;
+bool PHIElimination::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
+  MRI = &MF.getRegInfo();
+  LV = getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>();
+  LIS = getAnalysisIfAvailable<LiveIntervals>();
 
-bool PNE::runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
-  MRI = &Fn.getRegInfo();
+  bool Changed = false;
 
-  analyzePHINodes(Fn);
+  // This pass takes the function out of SSA form.
+  MRI->leaveSSA();
 
-  bool Changed = false;
+  // Split critical edges to help the coalescer. This does not yet support
+  // updating LiveIntervals, so we disable it.
+  if (!DisableEdgeSplitting && (LV || LIS)) {
+    MachineLoopInfo *MLI = getAnalysisIfAvailable<MachineLoopInfo>();
+    for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
+      Changed |= SplitPHIEdges(MF, *I, MLI);
+  }
+
+  // Populate VRegPHIUseCount
+  analyzePHINodes(MF);
 
   // Eliminate PHI instructions by inserting copies into predecessor blocks.
-  for (MachineFunction::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
-    Changed |= EliminatePHINodes(Fn, *I);
+  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
+    Changed |= EliminatePHINodes(MF, *I);
 
   // Remove dead IMPLICIT_DEF instructions.
-  for (SmallPtrSet<MachineInstr*,4>::iterator I = ImpDefs.begin(),
+  for (SmallPtrSet<MachineInstr*, 4>::iterator I = ImpDefs.begin(),
          E = ImpDefs.end(); I != E; ++I) {
     MachineInstr *DefMI = *I;
     unsigned DefReg = DefMI->getOperand(0).getReg();
-    if (MRI->use_empty(DefReg))
+    if (MRI->use_nodbg_empty(DefReg)) {
+      if (LIS)
+        LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
       DefMI->eraseFromParent();
+    }
   }
 
+  // Clean up the lowered PHI instructions.
+  for (LoweredPHIMap::iterator I = LoweredPHIs.begin(), E = LoweredPHIs.end();
+       I != E; ++I) {
+    if (LIS)
+      LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(I->first);
+    MF.DeleteMachineInstr(I->first);
+  }
+
+  LoweredPHIs.clear();
   ImpDefs.clear();
   VRegPHIUseCount.clear();
+
   return Changed;
 }
 
-
 /// EliminatePHINodes - Eliminate phi nodes by inserting copy instructions in
 /// predecessor basic blocks.
 ///
-bool PNE::EliminatePHINodes(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB) {
-  if (MBB.empty() || MBB.front().getOpcode() != TargetInstrInfo::PHI)
+bool PHIElimination::EliminatePHINodes(MachineFunction &MF,
+                                             MachineBasicBlock &MBB) {
+  if (MBB.empty() || !MBB.front().isPHI())
     return false;   // Quick exit for basic blocks without PHIs.
 
   // Get an iterator to the first instruction after the last PHI node (this may
   // also be the end of the basic block).
-  MachineBasicBlock::iterator AfterPHIsIt = MBB.begin();
-  while (AfterPHIsIt != MBB.end() &&
-         AfterPHIsIt->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI)
-    ++AfterPHIsIt;    // Skip over all of the PHI nodes...
+  MachineBasicBlock::iterator LastPHIIt =
+    std::prev(MBB.SkipPHIsAndLabels(MBB.begin()));
 
-  while (MBB.front().getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI)
-    LowerAtomicPHINode(MBB, AfterPHIsIt);
+  while (MBB.front().isPHI())
+    LowerPHINode(MBB, LastPHIIt);
 
   return true;
 }
 
+/// isImplicitlyDefined - Return true if all defs of VirtReg are implicit-defs.
+/// This includes registers with no defs.
+static bool isImplicitlyDefined(unsigned VirtReg,
+                                const MachineRegisterInfo *MRI) {
+  for (MachineRegisterInfo::def_iterator DI = MRI->def_begin(VirtReg),
+       DE = MRI->def_end(); DI != DE; ++DI)
+    if (!DI->isImplicitDef())
+      return false;
+  return true;
+}
+
 /// isSourceDefinedByImplicitDef - Return true if all sources of the phi node
 /// are implicit_def's.
 static bool isSourceDefinedByImplicitDef(const MachineInstr *MPhi,
                                          const MachineRegisterInfo *MRI) {
-  for (unsigned i = 1; i != MPhi->getNumOperands(); i += 2) {
-    unsigned SrcReg = MPhi->getOperand(i).getReg();
-    const MachineInstr *DefMI = MRI->getVRegDef(SrcReg);
-    if (!DefMI || DefMI->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
+  for (unsigned i = 1; i != MPhi->getNumOperands(); i += 2)
+    if (!isImplicitlyDefined(MPhi->getOperand(i).getReg(), MRI))
       return false;
-  }
   return true;
 }
 
-/// LowerAtomicPHINode - Lower the PHI node at the top of the specified block,
-/// under the assuption that it needs to be lowered in a way that supports
-/// atomic execution of PHIs.  This lowering method is always correct all of the
-/// time.
-/// 
-void PNE::LowerAtomicPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
-                             MachineBasicBlock::iterator AfterPHIsIt) {
+
+/// LowerPHINode - Lower the PHI node at the top of the specified block,
+///
+void PHIElimination::LowerPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
+                                  MachineBasicBlock::iterator LastPHIIt) {
+  ++NumLowered;
+
+  MachineBasicBlock::iterator AfterPHIsIt = std::next(LastPHIIt);
+
   // Unlink the PHI node from the basic block, but don't delete the PHI yet.
   MachineInstr *MPhi = MBB.remove(MBB.begin());
 
   unsigned NumSrcs = (MPhi->getNumOperands() - 1) / 2;
   unsigned DestReg = MPhi->getOperand(0).getReg();
+  assert(MPhi->getOperand(0).getSubReg() == 0 && "Can't handle sub-reg PHIs");
   bool isDead = MPhi->getOperand(0).isDead();
 
   // Create a new register for the incoming PHI arguments.
   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-  const TargetRegisterClass *RC = MF.getRegInfo().getRegClass(DestReg);
   unsigned IncomingReg = 0;
+  bool reusedIncoming = false;  // Is IncomingReg reused from an earlier PHI?
 
   // Insert a register to register copy at the top of the current block (but
   // after any remaining phi nodes) which copies the new incoming register
@@ -166,29 +244,52 @@ void PNE::LowerAtomicPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
   if (isSourceDefinedByImplicitDef(MPhi, MRI))
     // If all sources of a PHI node are implicit_def, just emit an
     // implicit_def instead of a copy.
-    BuildMI(MBB, AfterPHIsIt,
-            TII->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF), DestReg);
+    BuildMI(MBB, AfterPHIsIt, MPhi->getDebugLoc(),
+            TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), DestReg);
   else {
-    IncomingReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(RC);
-    TII->copyRegToReg(MBB, AfterPHIsIt, DestReg, IncomingReg, RC, RC);
+    // Can we reuse an earlier PHI node? This only happens for critical edges,
+    // typically those created by tail duplication.
+    unsigned &entry = LoweredPHIs[MPhi];
+    if (entry) {
+      // An identical PHI node was already lowered. Reuse the incoming register.
+      IncomingReg = entry;
+      reusedIncoming = true;
+      ++NumReused;
+      DEBUG(dbgs() << "Reusing " << PrintReg(IncomingReg) << " for " << *MPhi);
+    } else {
+      const TargetRegisterClass *RC = MF.getRegInfo().getRegClass(DestReg);
+      entry = IncomingReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(RC);
+    }
+    BuildMI(MBB, AfterPHIsIt, MPhi->getDebugLoc(),
+            TII->get(TargetOpcode::COPY), DestReg)
+      .addReg(IncomingReg);
   }
 
   // Update live variable information if there is any.
-  LiveVariables *LV = getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>();
   if (LV) {
-    MachineInstr *PHICopy = prior(AfterPHIsIt);
+    MachineInstr *PHICopy = std::prev(AfterPHIsIt);
 
     if (IncomingReg) {
+      LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(IncomingReg);
+
       // Increment use count of the newly created virtual register.
-      LV->getVarInfo(IncomingReg).NumUses++;
+      LV->setPHIJoin(IncomingReg);
+
+      // When we are reusing the incoming register, it may already have been
+      // killed in this block. The old kill will also have been inserted at
+      // AfterPHIsIt, so it appears before the current PHICopy.
+      if (reusedIncoming)
+        if (MachineInstr *OldKill = VI.findKill(&MBB)) {
+          DEBUG(dbgs() << "Remove old kill from " << *OldKill);
+          LV->removeVirtualRegisterKilled(IncomingReg, OldKill);
+          DEBUG(MBB.dump());
+        }
 
       // Add information to LiveVariables to know that the incoming value is
       // killed.  Note that because the value is defined in several places (once
       // each for each incoming block), the "def" block and instruction fields
       // for the VarInfo is not filled in.
       LV->addVirtualRegisterKilled(IncomingReg, PHICopy);
-
-      LV->getVarInfo(IncomingReg).UsedBlocks[MBB.getNumber()] = true;
     }
 
     // Since we are going to be deleting the PHI node, if it is the last use of
@@ -203,9 +304,51 @@ void PNE::LowerAtomicPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
     }
   }
 
+  // Update LiveIntervals for the new copy or implicit def.
+  if (LIS) {
+    MachineInstr *NewInstr = std::prev(AfterPHIsIt);
+    SlotIndex DestCopyIndex = LIS->InsertMachineInstrInMaps(NewInstr);
+
+    SlotIndex MBBStartIndex = LIS->getMBBStartIdx(&MBB);
+    if (IncomingReg) {
+      // Add the region from the beginning of MBB to the copy instruction to
+      // IncomingReg's live interval.
+      LiveInterval &IncomingLI = LIS->createEmptyInterval(IncomingReg);
+      VNInfo *IncomingVNI = IncomingLI.getVNInfoAt(MBBStartIndex);
+      if (!IncomingVNI)
+        IncomingVNI = IncomingLI.getNextValue(MBBStartIndex,
+                                              LIS->getVNInfoAllocator());
+      IncomingLI.addSegment(LiveInterval::Segment(MBBStartIndex,
+                                                  DestCopyIndex.getRegSlot(),
+                                                  IncomingVNI));
+    }
+
+    LiveInterval &DestLI = LIS->getInterval(DestReg);
+    assert(DestLI.begin() != DestLI.end() &&
+           "PHIs should have nonempty LiveIntervals.");
+    if (DestLI.endIndex().isDead()) {
+      // A dead PHI's live range begins and ends at the start of the MBB, but
+      // the lowered copy, which will still be dead, needs to begin and end at
+      // the copy instruction.
+      VNInfo *OrigDestVNI = DestLI.getVNInfoAt(MBBStartIndex);
+      assert(OrigDestVNI && "PHI destination should be live at block entry.");
+      DestLI.removeSegment(MBBStartIndex, MBBStartIndex.getDeadSlot());
+      DestLI.createDeadDef(DestCopyIndex.getRegSlot(),
+                           LIS->getVNInfoAllocator());
+      DestLI.removeValNo(OrigDestVNI);
+    } else {
+      // Otherwise, remove the region from the beginning of MBB to the copy
+      // instruction from DestReg's live interval.
+      DestLI.removeSegment(MBBStartIndex, DestCopyIndex.getRegSlot());
+      VNInfo *DestVNI = DestLI.getVNInfoAt(DestCopyIndex.getRegSlot());
+      assert(DestVNI && "PHI destination should be live at its definition.");
+      DestVNI->def = DestCopyIndex.getRegSlot();
+    }
+  }
+
   // Adjust the VRegPHIUseCount map to account for the removal of this PHI node.
   for (unsigned i = 1; i != MPhi->getNumOperands(); i += 2)
-    --VRegPHIUseCount[BBVRegPair(MPhi->getOperand(i + 1).getMBB(),
+    --VRegPHIUseCount[BBVRegPair(MPhi->getOperand(i+1).getMBB()->getNumber(),
                                  MPhi->getOperand(i).getReg())];
 
   // Now loop over all of the incoming arguments, changing them to copy into the
@@ -213,17 +356,12 @@ void PNE::LowerAtomicPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 8> MBBsInsertedInto;
   for (int i = NumSrcs - 1; i >= 0; --i) {
     unsigned SrcReg = MPhi->getOperand(i*2+1).getReg();
+    unsigned SrcSubReg = MPhi->getOperand(i*2+1).getSubReg();
+    bool SrcUndef = MPhi->getOperand(i*2+1).isUndef() ||
+      isImplicitlyDefined(SrcReg, MRI);
     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
            "Machine PHI Operands must all be virtual registers!");
 
-    // If source is defined by an implicit def, there is no need to insert a
-    // copy.
-    MachineInstr *DefMI = MRI->getVRegDef(SrcReg);
-    if (DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
-      ImpDefs.insert(DefMI);
-      continue;
-    }
-
     // Get the MachineBasicBlock equivalent of the BasicBlock that is the source
     // path the PHI.
     MachineBasicBlock &opBlock = *MPhi->getOperand(i*2+2).getMBB();
@@ -233,129 +371,159 @@ void PNE::LowerAtomicPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
     // basic block.
     if (!MBBsInsertedInto.insert(&opBlock))
       continue;  // If the copy has already been emitted, we're done.
+
     // Find a safe location to insert the copy, this may be the first terminator
     // in the block (or end()).
-    MachineBasicBlock::iterator InsertPos = opBlock.getFirstTerminator();
+    MachineBasicBlock::iterator InsertPos =
+      findPHICopyInsertPoint(&opBlock, &MBB, SrcReg);
 
     // Insert the copy.
-    TII->copyRegToReg(opBlock, InsertPos, IncomingReg, SrcReg, RC, RC);
-
-    // Now update live variable information if we have it.  Otherwise we're done
-    if (!LV) continue;
-    
-    // We want to be able to insert a kill of the register if this PHI (aka, the
-    // copy we just inserted) is the last use of the source value.  Live
-    // variable analysis conservatively handles this by saying that the value is
-    // live until the end of the block the PHI entry lives in.  If the value
-    // really is dead at the PHI copy, there will be no successor blocks which
-    // have the value live-in.
-    //
-    // Check to see if the copy is the last use, and if so, update the live
-    // variables information so that it knows the copy source instruction kills
-    // the incoming value.
-    LiveVariables::VarInfo &InRegVI = LV->getVarInfo(SrcReg);
-    InRegVI.UsedBlocks[opBlock.getNumber()] = true;
-
-    // Loop over all of the successors of the basic block, checking to see if
-    // the value is either live in the block, or if it is killed in the block.
-    // Also check to see if this register is in use by another PHI node which
-    // has not yet been eliminated.  If so, it will be killed at an appropriate
-    // point later.
-
-    // Is it used by any PHI instructions in this block?
-    bool ValueIsLive = VRegPHIUseCount[BBVRegPair(&opBlock, SrcReg)] != 0;
-
-    std::vector<MachineBasicBlock*> OpSuccBlocks;
-    
-    // Otherwise, scan successors, including the BB the PHI node lives in.
-    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = opBlock.succ_begin(),
-           E = opBlock.succ_end(); SI != E && !ValueIsLive; ++SI) {
-      MachineBasicBlock *SuccMBB = *SI;
-
-      // Is it alive in this successor?
-      unsigned SuccIdx = SuccMBB->getNumber();
-      if (SuccIdx < InRegVI.AliveBlocks.size() &&
-          InRegVI.AliveBlocks[SuccIdx]) {
-        ValueIsLive = true;
-        break;
+    MachineInstr *NewSrcInstr = 0;
+    if (!reusedIncoming && IncomingReg) {
+      if (SrcUndef) {
+        // The source register is undefined, so there is no need for a real
+        // COPY, but we still need to ensure joint dominance by defs.
+        // Insert an IMPLICIT_DEF instruction.
+        NewSrcInstr = BuildMI(opBlock, InsertPos, MPhi->getDebugLoc(),
+                              TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF),
+                              IncomingReg);
+
+        // Clean up the old implicit-def, if there even was one.
+        if (MachineInstr *DefMI = MRI->getVRegDef(SrcReg))
+          if (DefMI->isImplicitDef())
+            ImpDefs.insert(DefMI);
+      } else {
+        NewSrcInstr = BuildMI(opBlock, InsertPos, MPhi->getDebugLoc(),
+                            TII->get(TargetOpcode::COPY), IncomingReg)
+                        .addReg(SrcReg, 0, SrcSubReg);
       }
-
-      OpSuccBlocks.push_back(SuccMBB);
     }
 
-    // Check to see if this value is live because there is a use in a successor
-    // that kills it.
-    if (!ValueIsLive) {
-      switch (OpSuccBlocks.size()) {
-      case 1: {
-        MachineBasicBlock *MBB = OpSuccBlocks[0];
-        for (unsigned i = 0, e = InRegVI.Kills.size(); i != e; ++i)
-          if (InRegVI.Kills[i]->getParent() == MBB) {
-            ValueIsLive = true;
-            break;
-          }
-        break;
-      }
-      case 2: {
-        MachineBasicBlock *MBB1 = OpSuccBlocks[0], *MBB2 = OpSuccBlocks[1];
-        for (unsigned i = 0, e = InRegVI.Kills.size(); i != e; ++i)
-          if (InRegVI.Kills[i]->getParent() == MBB1 || 
-              InRegVI.Kills[i]->getParent() == MBB2) {
-            ValueIsLive = true;
-            break;
-          }
-        break;        
-      }
-      default:
-        std::sort(OpSuccBlocks.begin(), OpSuccBlocks.end());
-        for (unsigned i = 0, e = InRegVI.Kills.size(); i != e; ++i)
-          if (std::binary_search(OpSuccBlocks.begin(), OpSuccBlocks.end(),
-                                 InRegVI.Kills[i]->getParent())) {
-            ValueIsLive = true;
-            break;
-          }
-      }
-    }        
+    // We only need to update the LiveVariables kill of SrcReg if this was the
+    // last PHI use of SrcReg to be lowered on this CFG edge and it is not live
+    // out of the predecessor. We can also ignore undef sources.
+    if (LV && !SrcUndef &&
+        !VRegPHIUseCount[BBVRegPair(opBlock.getNumber(), SrcReg)] &&
+        !LV->isLiveOut(SrcReg, opBlock)) {
+      // We want to be able to insert a kill of the register if this PHI (aka,
+      // the copy we just inserted) is the last use of the source value. Live
+      // variable analysis conservatively handles this by saying that the value
+      // is live until the end of the block the PHI entry lives in. If the value
+      // really is dead at the PHI copy, there will be no successor blocks which
+      // have the value live-in.
+
+      // Okay, if we now know that the value is not live out of the block, we
+      // can add a kill marker in this block saying that it kills the incoming
+      // value!
 
-    // Okay, if we now know that the value is not live out of the block, we can
-    // add a kill marker in this block saying that it kills the incoming value!
-    if (!ValueIsLive) {
       // In our final twist, we have to decide which instruction kills the
-      // register.  In most cases this is the copy, however, the first
-      // terminator instruction at the end of the block may also use the value.
-      // In this case, we should mark *it* as being the killing block, not the
-      // copy.
-      MachineBasicBlock::iterator KillInst = prior(InsertPos);
-      MachineBasicBlock::iterator Term = opBlock.getFirstTerminator();
-      if (Term != opBlock.end()) {
+      // register.  In most cases this is the copy, however, terminator
+      // instructions at the end of the block may also use the value. In this
+      // case, we should mark the last such terminator as being the killing
+      // block, not the copy.
+      MachineBasicBlock::iterator KillInst = opBlock.end();
+      MachineBasicBlock::iterator FirstTerm = opBlock.getFirstTerminator();
+      for (MachineBasicBlock::iterator Term = FirstTerm;
+          Term != opBlock.end(); ++Term) {
         if (Term->readsRegister(SrcReg))
           KillInst = Term;
-      
-        // Check that no other terminators use values.
-#ifndef NDEBUG
-        for (MachineBasicBlock::iterator TI = next(Term); TI != opBlock.end();
-             ++TI) {
-          assert(!TI->readsRegister(SrcReg) &&
-                 "Terminator instructions cannot use virtual registers unless"
-                 "they are the first terminator in a block!");
+      }
+
+      if (KillInst == opBlock.end()) {
+        // No terminator uses the register.
+
+        if (reusedIncoming || !IncomingReg) {
+          // We may have to rewind a bit if we didn't insert a copy this time.
+          KillInst = FirstTerm;
+          while (KillInst != opBlock.begin()) {
+            --KillInst;
+            if (KillInst->isDebugValue())
+              continue;
+            if (KillInst->readsRegister(SrcReg))
+              break;
+          }
+        } else {
+          // We just inserted this copy.
+          KillInst = std::prev(InsertPos);
         }
-#endif
       }
-      
+      assert(KillInst->readsRegister(SrcReg) && "Cannot find kill instruction");
+
       // Finally, mark it killed.
       LV->addVirtualRegisterKilled(SrcReg, KillInst);
 
       // This vreg no longer lives all of the way through opBlock.
       unsigned opBlockNum = opBlock.getNumber();
-      if (opBlockNum < InRegVI.AliveBlocks.size())
-        InRegVI.AliveBlocks[opBlockNum] = false;
+      LV->getVarInfo(SrcReg).AliveBlocks.reset(opBlockNum);
     }
+
+    if (LIS) {
+      if (NewSrcInstr) {
+        LIS->InsertMachineInstrInMaps(NewSrcInstr);
+        LIS->addSegmentToEndOfBlock(IncomingReg, NewSrcInstr);
+      }
+
+      if (!SrcUndef &&
+          !VRegPHIUseCount[BBVRegPair(opBlock.getNumber(), SrcReg)]) {
+        LiveInterval &SrcLI = LIS->getInterval(SrcReg);
+
+        bool isLiveOut = false;
+        for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = opBlock.succ_begin(),
+             SE = opBlock.succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+          SlotIndex startIdx = LIS->getMBBStartIdx(*SI);
+          VNInfo *VNI = SrcLI.getVNInfoAt(startIdx);
+
+          // Definitions by other PHIs are not truly live-in for our purposes.
+          if (VNI && VNI->def != startIdx) {
+            isLiveOut = true;
+            break;
+          }
+        }
+
+        if (!isLiveOut) {
+          MachineBasicBlock::iterator KillInst = opBlock.end();
+          MachineBasicBlock::iterator FirstTerm = opBlock.getFirstTerminator();
+          for (MachineBasicBlock::iterator Term = FirstTerm;
+              Term != opBlock.end(); ++Term) {
+            if (Term->readsRegister(SrcReg))
+              KillInst = Term;
+          }
+
+          if (KillInst == opBlock.end()) {
+            // No terminator uses the register.
+
+            if (reusedIncoming || !IncomingReg) {
+              // We may have to rewind a bit if we didn't just insert a copy.
+              KillInst = FirstTerm;
+              while (KillInst != opBlock.begin()) {
+                --KillInst;
+                if (KillInst->isDebugValue())
+                  continue;
+                if (KillInst->readsRegister(SrcReg))
+                  break;
+              }
+            } else {
+              // We just inserted this copy.
+              KillInst = std::prev(InsertPos);
+            }
+          }
+          assert(KillInst->readsRegister(SrcReg) &&
+                 "Cannot find kill instruction");
+
+          SlotIndex LastUseIndex = LIS->getInstructionIndex(KillInst);
+          SrcLI.removeSegment(LastUseIndex.getRegSlot(),
+                              LIS->getMBBEndIdx(&opBlock));
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  // Really delete the PHI instruction now, if it is not in the LoweredPHIs map.
+  if (reusedIncoming || !IncomingReg) {
+    if (LIS)
+      LIS->RemoveMachineInstrFromMaps(MPhi);
+    MF.DeleteMachineInstr(MPhi);
   }
-    
-  // Really delete the PHI instruction now!
-  MF.DeleteMachineInstr(MPhi);
-  ++NumAtomic;
 }
 
 /// analyzePHINodes - Gather information about the PHI nodes in here. In
@@ -363,12 +531,118 @@ void PNE::LowerAtomicPHINode(MachineBasicBlock &MBB,
 /// used in a PHI node. We map that to the BB the vreg is coming from. This is
 /// used later to determine when the vreg is killed in the BB.
 ///
-void PNE::analyzePHINodes(const MachineFunction& Fn) {
-  for (MachineFunction::const_iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end();
+void PHIElimination::analyzePHINodes(const MachineFunction& MF) {
+  for (MachineFunction::const_iterator I = MF.begin(), E = MF.end();
        I != E; ++I)
     for (MachineBasicBlock::const_iterator BBI = I->begin(), BBE = I->end();
-         BBI != BBE && BBI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI; ++BBI)
+         BBI != BBE && BBI->isPHI(); ++BBI)
       for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2)
-        ++VRegPHIUseCount[BBVRegPair(BBI->getOperand(i + 1).getMBB(),
+        ++VRegPHIUseCount[BBVRegPair(BBI->getOperand(i+1).getMBB()->getNumber(),
                                      BBI->getOperand(i).getReg())];
 }
+
+bool PHIElimination::SplitPHIEdges(MachineFunction &MF,
+                                   MachineBasicBlock &MBB,
+                                   MachineLoopInfo *MLI) {
+  if (MBB.empty() || !MBB.front().isPHI() || MBB.isLandingPad())
+    return false;   // Quick exit for basic blocks without PHIs.
+
+  const MachineLoop *CurLoop = MLI ? MLI->getLoopFor(&MBB) : 0;
+  bool IsLoopHeader = CurLoop && &MBB == CurLoop->getHeader();
+
+  bool Changed = false;
+  for (MachineBasicBlock::iterator BBI = MBB.begin(), BBE = MBB.end();
+       BBI != BBE && BBI->isPHI(); ++BBI) {
+    for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2) {
+      unsigned Reg = BBI->getOperand(i).getReg();
+      MachineBasicBlock *PreMBB = BBI->getOperand(i+1).getMBB();
+      // Is there a critical edge from PreMBB to MBB?
+      if (PreMBB->succ_size() == 1)
+        continue;
+
+      // Avoid splitting backedges of loops. It would introduce small
+      // out-of-line blocks into the loop which is very bad for code placement.
+      if (PreMBB == &MBB && !SplitAllCriticalEdges)
+        continue;
+      const MachineLoop *PreLoop = MLI ? MLI->getLoopFor(PreMBB) : 0;
+      if (IsLoopHeader && PreLoop == CurLoop && !SplitAllCriticalEdges)
+        continue;
+
+      // LV doesn't consider a phi use live-out, so isLiveOut only returns true
+      // when the source register is live-out for some other reason than a phi
+      // use. That means the copy we will insert in PreMBB won't be a kill, and
+      // there is a risk it may not be coalesced away.
+      //
+      // If the copy would be a kill, there is no need to split the edge.
+      if (!isLiveOutPastPHIs(Reg, PreMBB) && !SplitAllCriticalEdges)
+        continue;
+
+      DEBUG(dbgs() << PrintReg(Reg) << " live-out before critical edge BB#"
+                   << PreMBB->getNumber() << " -> BB#" << MBB.getNumber()
+                   << ": " << *BBI);
+
+      // If Reg is not live-in to MBB, it means it must be live-in to some
+      // other PreMBB successor, and we can avoid the interference by splitting
+      // the edge.
+      //
+      // If Reg *is* live-in to MBB, the interference is inevitable and a copy
+      // is likely to be left after coalescing. If we are looking at a loop
+      // exiting edge, split it so we won't insert code in the loop, otherwise
+      // don't bother.
+      bool ShouldSplit = !isLiveIn(Reg, &MBB) || SplitAllCriticalEdges;
+
+      // Check for a loop exiting edge.
+      if (!ShouldSplit && CurLoop != PreLoop) {
+        DEBUG({
+          dbgs() << "Split wouldn't help, maybe avoid loop copies?\n";
+          if (PreLoop) dbgs() << "PreLoop: " << *PreLoop;
+          if (CurLoop) dbgs() << "CurLoop: " << *CurLoop;
+        });
+        // This edge could be entering a loop, exiting a loop, or it could be
+        // both: Jumping directly form one loop to the header of a sibling
+        // loop.
+        // Split unless this edge is entering CurLoop from an outer loop.
+        ShouldSplit = PreLoop && !PreLoop->contains(CurLoop);
+      }
+      if (!ShouldSplit)
+        continue;
+      if (!PreMBB->SplitCriticalEdge(&MBB, this)) {
+        DEBUG(dbgs() << "Failed to split critical edge.\n");
+        continue;
+      }
+      Changed = true;
+      ++NumCriticalEdgesSplit;
+    }
+  }
+  return Changed;
+}
+
+bool PHIElimination::isLiveIn(unsigned Reg, MachineBasicBlock *MBB) {
+  assert((LV || LIS) &&
+         "isLiveIn() requires either LiveVariables or LiveIntervals");
+  if (LIS)
+    return LIS->isLiveInToMBB(LIS->getInterval(Reg), MBB);
+  else
+    return LV->isLiveIn(Reg, *MBB);
+}
+
+bool PHIElimination::isLiveOutPastPHIs(unsigned Reg, MachineBasicBlock *MBB) {
+  assert((LV || LIS) &&
+         "isLiveOutPastPHIs() requires either LiveVariables or LiveIntervals");
+  // LiveVariables considers uses in PHIs to be in the predecessor basic block,
+  // so that a register used only in a PHI is not live out of the block. In
+  // contrast, LiveIntervals considers uses in PHIs to be on the edge rather than
+  // in the predecessor basic block, so that a register used only in a PHI is live
+  // out of the block.
+  if (LIS) {
+    const LiveInterval &LI = LIS->getInterval(Reg);
+    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
+         SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+      if (LI.liveAt(LIS->getMBBStartIdx(*SI)))
+        return true;
+    }
+    return false;
+  } else {
+    return LV->isLiveOut(Reg, *MBB);
+  }
+}