Instead of the TargetMachine cache the MachineFunction
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / PeepholeOptimizer.cpp
index d7ec2319309fed752a242d9622a2000ea2d8cc06..7c195a89bd762f02d607729582ae005a58713f1d 100644 (file)
@@ -46,7 +46,7 @@
 //     if it loads to virtual registers and the virtual register defined has 
 //     a single use.
 //
-// - Optimize Copies and Bitcast:
+// - Optimize Copies and Bitcast (more generally, target specific copies):
 //
 //     Rewrite copies and bitcasts to avoid cross register bank copies
 //     when possible.
@@ -66,7 +66,6 @@
 //     C = copy A    <-- same-bank copy
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "peephole-opt"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
+#include <utility>
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "peephole-opt"
+
 // Optimize Extensions
 static cl::opt<bool>
 Aggressive("aggressive-ext-opt", cl::Hidden,
@@ -90,17 +93,23 @@ static cl::opt<bool>
 DisablePeephole("disable-peephole", cl::Hidden, cl::init(false),
                 cl::desc("Disable the peephole optimizer"));
 
+static cl::opt<bool>
+DisableAdvCopyOpt("disable-adv-copy-opt", cl::Hidden, cl::init(false),
+                  cl::desc("Disable advanced copy optimization"));
+
 STATISTIC(NumReuse,      "Number of extension results reused");
 STATISTIC(NumCmps,       "Number of compares eliminated");
 STATISTIC(NumImmFold,    "Number of move immediate folded");
 STATISTIC(NumLoadFold,   "Number of loads folded");
 STATISTIC(NumSelects,    "Number of selects optimized");
-STATISTIC(NumCopiesBitcasts, "Number of copies/bitcasts optimized");
+STATISTIC(NumUncoalescableCopies, "Number of uncoalescable copies optimized");
+STATISTIC(NumRewrittenCopies, "Number of copies rewritten");
 
 namespace {
   class PeepholeOptimizer : public MachineFunctionPass {
-    const TargetMachine   *TM;
+    MachineFunction *MF;
     const TargetInstrInfo *TII;
+    const TargetRegisterInfo *TRI;
     MachineRegisterInfo   *MRI;
     MachineDominatorTree  *DT;  // Machine dominator tree
 
@@ -124,9 +133,13 @@ namespace {
   private:
     bool optimizeCmpInstr(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB);
     bool optimizeExtInstr(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB,
-                          SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> &LocalMIs);
+                          SmallPtrSetImpl<MachineInstr*> &LocalMIs);
     bool optimizeSelect(MachineInstr *MI);
     bool optimizeCopyOrBitcast(MachineInstr *MI);
+    bool optimizeCoalescableCopy(MachineInstr *MI);
+    bool optimizeUncoalescableCopy(MachineInstr *MI,
+                                   SmallPtrSetImpl<MachineInstr *> &LocalMIs);
+    bool findNextSource(unsigned &Reg, unsigned &SubReg);
     bool isMoveImmediate(MachineInstr *MI,
                          SmallSet<unsigned, 4> &ImmDefRegs,
                          DenseMap<unsigned, MachineInstr*> &ImmDefMIs);
@@ -135,6 +148,148 @@ namespace {
                        DenseMap<unsigned, MachineInstr*> &ImmDefMIs);
     bool isLoadFoldable(MachineInstr *MI,
                         SmallSet<unsigned, 16> &FoldAsLoadDefCandidates);
+
+    /// \brief Check whether \p MI is understood by the register coalescer
+    /// but may require some rewriting.
+    bool isCoalescableCopy(const MachineInstr &MI) {
+      // SubregToRegs are not interesting, because they are already register
+      // coalescer friendly.
+      return MI.isCopy() || (!DisableAdvCopyOpt &&
+                             (MI.isRegSequence() || MI.isInsertSubreg() ||
+                              MI.isExtractSubreg()));
+    }
+
+    /// \brief Check whether \p MI is a copy like instruction that is
+    /// not recognized by the register coalescer.
+    bool isUncoalescableCopy(const MachineInstr &MI) {
+      return MI.isBitcast() ||
+             (!DisableAdvCopyOpt &&
+              (MI.isRegSequenceLike() || MI.isInsertSubregLike() ||
+               MI.isExtractSubregLike()));
+    }
+  };
+
+  /// \brief Helper class to track the possible sources of a value defined by
+  /// a (chain of) copy related instructions.
+  /// Given a definition (instruction and definition index), this class
+  /// follows the use-def chain to find successive suitable sources.
+  /// The given source can be used to rewrite the definition into
+  /// def = COPY src.
+  ///
+  /// For instance, let us consider the following snippet:
+  /// v0 =
+  /// v2 = INSERT_SUBREG v1, v0, sub0
+  /// def = COPY v2.sub0
+  ///
+  /// Using a ValueTracker for def = COPY v2.sub0 will give the following
+  /// suitable sources:
+  /// v2.sub0 and v0.
+  /// Then, def can be rewritten into def = COPY v0.
+  class ValueTracker {
+  private:
+    /// The current point into the use-def chain.
+    const MachineInstr *Def;
+    /// The index of the definition in Def.
+    unsigned DefIdx;
+    /// The sub register index of the definition.
+    unsigned DefSubReg;
+    /// The register where the value can be found.
+    unsigned Reg;
+    /// Specifiy whether or not the value tracking looks through
+    /// complex instructions. When this is false, the value tracker
+    /// bails on everything that is not a copy or a bitcast.
+    ///
+    /// Note: This could have been implemented as a specialized version of
+    /// the ValueTracker class but that would have complicated the code of
+    /// the users of this class.
+    bool UseAdvancedTracking;
+    /// MachineRegisterInfo used to perform tracking.
+    const MachineRegisterInfo &MRI;
+    /// Optional TargetInstrInfo used to perform some complex
+    /// tracking.
+    const TargetInstrInfo *TII;
+
+    /// \brief Dispatcher to the right underlying implementation of
+    /// getNextSource.
+    bool getNextSourceImpl(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg);
+    /// \brief Specialized version of getNextSource for Copy instructions.
+    bool getNextSourceFromCopy(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg);
+    /// \brief Specialized version of getNextSource for Bitcast instructions.
+    bool getNextSourceFromBitcast(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg);
+    /// \brief Specialized version of getNextSource for RegSequence
+    /// instructions.
+    bool getNextSourceFromRegSequence(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg);
+    /// \brief Specialized version of getNextSource for InsertSubreg
+    /// instructions.
+    bool getNextSourceFromInsertSubreg(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg);
+    /// \brief Specialized version of getNextSource for ExtractSubreg
+    /// instructions.
+    bool getNextSourceFromExtractSubreg(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg);
+    /// \brief Specialized version of getNextSource for SubregToReg
+    /// instructions.
+    bool getNextSourceFromSubregToReg(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg);
+
+  public:
+    /// \brief Create a ValueTracker instance for the value defined by \p Reg.
+    /// \p DefSubReg represents the sub register index the value tracker will
+    /// track. It does not need to match the sub register index used in the
+    /// definition of \p Reg.
+    /// \p UseAdvancedTracking specifies whether or not the value tracker looks
+    /// through complex instructions. By default (false), it handles only copy
+    /// and bitcast instructions.
+    /// If \p Reg is a physical register, a value tracker constructed with
+    /// this constructor will not find any alternative source.
+    /// Indeed, when \p Reg is a physical register that constructor does not
+    /// know which definition of \p Reg it should track.
+    /// Use the next constructor to track a physical register.
+    ValueTracker(unsigned Reg, unsigned DefSubReg,
+                 const MachineRegisterInfo &MRI,
+                 bool UseAdvancedTracking = false,
+                 const TargetInstrInfo *TII = nullptr)
+        : Def(nullptr), DefIdx(0), DefSubReg(DefSubReg), Reg(Reg),
+          UseAdvancedTracking(UseAdvancedTracking), MRI(MRI), TII(TII) {
+      if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
+        Def = MRI.getVRegDef(Reg);
+        DefIdx = MRI.def_begin(Reg).getOperandNo();
+      }
+    }
+
+    /// \brief Create a ValueTracker instance for the value defined by
+    /// the pair \p MI, \p DefIdx.
+    /// Unlike the other constructor, the value tracker produced by this one
+    /// may be able to find a new source when the definition is a physical
+    /// register.
+    /// This could be useful to rewrite target specific instructions into
+    /// generic copy instructions.
+    ValueTracker(const MachineInstr &MI, unsigned DefIdx, unsigned DefSubReg,
+                 const MachineRegisterInfo &MRI,
+                 bool UseAdvancedTracking = false,
+                 const TargetInstrInfo *TII = nullptr)
+        : Def(&MI), DefIdx(DefIdx), DefSubReg(DefSubReg),
+          UseAdvancedTracking(UseAdvancedTracking), MRI(MRI), TII(TII) {
+      assert(DefIdx < Def->getDesc().getNumDefs() &&
+             Def->getOperand(DefIdx).isReg() && "Invalid definition");
+      Reg = Def->getOperand(DefIdx).getReg();
+    }
+
+    /// \brief Following the use-def chain, get the next available source
+    /// for the tracked value.
+    /// When the returned value is not nullptr, \p SrcReg gives the register
+    /// that contain the tracked value.
+    /// \note The sub register index returned in \p SrcSubReg must be used
+    /// on \p SrcReg to access the actual value.
+    /// \return Unless the returned value is nullptr (i.e., no source found),
+    /// \p SrcReg gives the register of the next source used in the returned
+    /// instruction and \p SrcSubReg the sub-register index to be used on that
+    /// source to get the tracked value. When nullptr is returned, no
+    /// alternative source has been found.
+    const MachineInstr *getNextSource(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg);
+
+    /// \brief Get the last register where the initial value can be found.
+    /// Initially this is the register of the definition.
+    /// Then, after each successful call to getNextSource, this is the
+    /// register of the last source.
+    unsigned getReg() const { return Reg; }
   };
 }
 
@@ -157,7 +312,7 @@ INITIALIZE_PASS_END(PeepholeOptimizer, "peephole-opts",
 /// debug uses.
 bool PeepholeOptimizer::
 optimizeExtInstr(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB,
-                 SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> &LocalMIs) {
+                 SmallPtrSetImpl<MachineInstr*> &LocalMIs) {
   unsigned SrcReg, DstReg, SubIdx;
   if (!TII->isCoalescableExtInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SubIdx))
     return false;
@@ -173,7 +328,7 @@ optimizeExtInstr(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB,
   // Ensure DstReg can get a register class that actually supports
   // sub-registers. Don't change the class until we commit.
   const TargetRegisterClass *DstRC = MRI->getRegClass(DstReg);
-  DstRC = TM->getRegisterInfo()->getSubClassWithSubReg(DstRC, SubIdx);
+  DstRC = TRI->getSubClassWithSubReg(DstRC, SubIdx);
   if (!DstRC)
     return false;
 
@@ -182,8 +337,8 @@ optimizeExtInstr(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB,
   // register.
   // If UseSrcSubIdx is Set, SubIdx also applies to SrcReg, and only uses of
   // SrcReg:SubIdx should be replaced.
-  bool UseSrcSubIdx = TM->getRegisterInfo()->
-    getSubClassWithSubReg(MRI->getRegClass(SrcReg), SubIdx) != nullptr;
+  bool UseSrcSubIdx =
+      TRI->getSubClassWithSubReg(MRI->getRegClass(SrcReg), SubIdx) != nullptr;
 
   // The source has other uses. See if we can replace the other uses with use of
   // the result of the extension.
@@ -373,117 +528,452 @@ static bool shareSameRegisterFile(const TargetRegisterInfo &TRI,
   return TRI.getCommonSubClass(DefRC, SrcRC) != nullptr;
 }
 
-/// \brief Get the index of the definition and source for \p Copy
-/// instruction.
-/// \pre Copy.isCopy() or Copy.isBitcast().
-/// \return True if the Copy instruction has only one register source
-/// and one register definition. Otherwise, \p DefIdx and \p SrcIdx
-/// are invalid.
-static bool getCopyOrBitcastDefUseIdx(const MachineInstr &Copy,
-                                      unsigned &DefIdx, unsigned &SrcIdx) {
-  assert((Copy.isCopy() || Copy.isBitcast()) && "Wrong operation type.");
-  if (Copy.isCopy()) {
-    // Copy instruction are supposed to be: Def = Src.
-     if (Copy.getDesc().getNumOperands() != 2)
-       return false;
-     DefIdx = 0;
-     SrcIdx = 1;
-     assert(Copy.getOperand(DefIdx).isDef() && "Use comes before def!");
-     return true;
-  }
-  // Bitcast case.
-  // Bitcasts with more than one def are not supported.
-  if (Copy.getDesc().getNumDefs() != 1)
+/// \brief Try to find the next source that share the same register file
+/// for the value defined by \p Reg and \p SubReg.
+/// When true is returned, \p Reg and \p SubReg are updated with the
+/// register number and sub-register index of the new source.
+/// \return False if no alternative sources are available. True otherwise.
+bool PeepholeOptimizer::findNextSource(unsigned &Reg, unsigned &SubReg) {
+  // Do not try to find a new source for a physical register.
+  // So far we do not have any motivating example for doing that.
+  // Thus, instead of maintaining untested code, we will revisit that if
+  // that changes at some point.
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
     return false;
-  // Initialize SrcIdx to an undefined operand.
-  SrcIdx = Copy.getDesc().getNumOperands();
-  for (unsigned OpIdx = 0, EndOpIdx = SrcIdx; OpIdx != EndOpIdx; ++OpIdx) {
-    const MachineOperand &MO = Copy.getOperand(OpIdx);
-    if (!MO.isReg() || !MO.getReg())
-      continue;
-    if (MO.isDef())
-      DefIdx = OpIdx;
-    else if (SrcIdx != EndOpIdx)
-      // Multiple sources?
-      return false;
-    SrcIdx = OpIdx;
-  }
-  return true;
-}
 
-/// \brief Optimize a copy or bitcast instruction to avoid cross
-/// register bank copy. The optimization looks through a chain of
-/// copies and try to find a source that has a compatible register
-/// class.
-/// Two register classes are considered to be compatible if they share
-/// the same register bank.
-/// New copies issued by this optimization are register allocator
-/// friendly. This optimization does not remove any copy as it may
-/// overconstraint the register allocator, but replaces some when
-/// possible.
-/// \pre \p MI is a Copy (MI->isCopy() is true)
-/// \return True, when \p MI has been optimized. In that case, \p MI has
-/// been removed from its parent.
-bool PeepholeOptimizer::optimizeCopyOrBitcast(MachineInstr *MI) {
-  unsigned DefIdx, SrcIdx;
-  if (!MI || !getCopyOrBitcastDefUseIdx(*MI, DefIdx, SrcIdx))
-    return false;
-
-  const MachineOperand &MODef = MI->getOperand(DefIdx);
-  assert(MODef.isReg() && "Copies must be between registers.");
-  unsigned Def = MODef.getReg();
-
-  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Def))
-    return false;
-
-  const TargetRegisterClass *DefRC = MRI->getRegClass(Def);
-  unsigned DefSubReg = MODef.getSubReg();
+  const TargetRegisterClass *DefRC = MRI->getRegClass(Reg);
+  unsigned DefSubReg = SubReg;
 
   unsigned Src;
   unsigned SrcSubReg;
   bool ShouldRewrite = false;
-  MachineInstr *Copy = MI;
-  const TargetRegisterInfo &TRI = *TM->getRegisterInfo();
 
-  // Follow the chain of copies until we reach the top or find a
-  // more suitable source.
+  // Follow the chain of copies until we reach the top of the use-def chain
+  // or find a more suitable source.
+  ValueTracker ValTracker(Reg, DefSubReg, *MRI, !DisableAdvCopyOpt, TII);
   do {
-    unsigned CopyDefIdx, CopySrcIdx;
-    if (!getCopyOrBitcastDefUseIdx(*Copy, CopyDefIdx, CopySrcIdx))
+    unsigned CopySrcReg, CopySrcSubReg;
+    if (!ValTracker.getNextSource(CopySrcReg, CopySrcSubReg))
       break;
-    const MachineOperand &MO = Copy->getOperand(CopySrcIdx);
-    assert(MO.isReg() && "Copies must be between registers.");
-    Src = MO.getReg();
-
+    Src = CopySrcReg;
+    SrcSubReg = CopySrcSubReg;
+
+    // Do not extend the live-ranges of physical registers as they add
+    // constraints to the register allocator.
+    // Moreover, if we want to extend the live-range of a physical register,
+    // unlike SSA virtual register, we will have to check that they are not
+    // redefine before the related use.
     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Src))
       break;
 
     const TargetRegisterClass *SrcRC = MRI->getRegClass(Src);
-    SrcSubReg = MO.getSubReg();
 
     // If this source does not incur a cross register bank copy, use it.
-    ShouldRewrite = shareSameRegisterFile(TRI, DefRC, DefSubReg, SrcRC,
+    ShouldRewrite = shareSameRegisterFile(*TRI, DefRC, DefSubReg, SrcRC,
                                           SrcSubReg);
-    // Follow the chain of copies: get the definition of Src.
-    Copy = MRI->getVRegDef(Src);
-  } while (!ShouldRewrite && Copy && (Copy->isCopy() || Copy->isBitcast()));
+  } while (!ShouldRewrite);
 
   // If we did not find a more suitable source, there is nothing to optimize.
-  if (!ShouldRewrite || Src == MI->getOperand(SrcIdx).getReg())
+  if (!ShouldRewrite || Src == Reg)
+    return false;
+
+  Reg = Src;
+  SubReg = SrcSubReg;
+  return true;
+}
+
+namespace {
+/// \brief Helper class to rewrite the arguments of a copy-like instruction.
+class CopyRewriter {
+protected:
+  /// The copy-like instruction.
+  MachineInstr &CopyLike;
+  /// The index of the source being rewritten.
+  unsigned CurrentSrcIdx;
+
+public:
+  CopyRewriter(MachineInstr &MI) : CopyLike(MI), CurrentSrcIdx(0) {}
+
+  virtual ~CopyRewriter() {}
+
+  /// \brief Get the next rewritable source (SrcReg, SrcSubReg) and
+  /// the related value that it affects (TrackReg, TrackSubReg).
+  /// A source is considered rewritable if its register class and the
+  /// register class of the related TrackReg may not be register
+  /// coalescer friendly. In other words, given a copy-like instruction
+  /// not all the arguments may be returned at rewritable source, since
+  /// some arguments are none to be register coalescer friendly.
+  ///
+  /// Each call of this method moves the current source to the next
+  /// rewritable source.
+  /// For instance, let CopyLike be the instruction to rewrite.
+  /// CopyLike has one definition and one source:
+  /// dst.dstSubIdx = CopyLike src.srcSubIdx.
+  ///
+  /// The first call will give the first rewritable source, i.e.,
+  /// the only source this instruction has:
+  /// (SrcReg, SrcSubReg) = (src, srcSubIdx).
+  /// This source defines the whole definition, i.e.,
+  /// (TrackReg, TrackSubReg) = (dst, dstSubIdx).
+  ///
+  /// The second and subsequent calls will return false, has there is only one
+  /// rewritable source.
+  ///
+  /// \return True if a rewritable source has been found, false otherwise.
+  /// The output arguments are valid if and only if true is returned.
+  virtual bool getNextRewritableSource(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg,
+                                       unsigned &TrackReg,
+                                       unsigned &TrackSubReg) {
+    // If CurrentSrcIdx == 1, this means this function has already been
+    // called once. CopyLike has one defintiion and one argument, thus,
+    // there is nothing else to rewrite.
+    if (!CopyLike.isCopy() || CurrentSrcIdx == 1)
+      return false;
+    // This is the first call to getNextRewritableSource.
+    // Move the CurrentSrcIdx to remember that we made that call.
+    CurrentSrcIdx = 1;
+    // The rewritable source is the argument.
+    const MachineOperand &MOSrc = CopyLike.getOperand(1);
+    SrcReg = MOSrc.getReg();
+    SrcSubReg = MOSrc.getSubReg();
+    // What we track are the alternative sources of the definition.
+    const MachineOperand &MODef = CopyLike.getOperand(0);
+    TrackReg = MODef.getReg();
+    TrackSubReg = MODef.getSubReg();
+    return true;
+  }
+
+  /// \brief Rewrite the current source with \p NewReg and \p NewSubReg
+  /// if possible.
+  /// \return True if the rewritting was possible, false otherwise.
+  virtual bool RewriteCurrentSource(unsigned NewReg, unsigned NewSubReg) {
+    if (!CopyLike.isCopy() || CurrentSrcIdx != 1)
+      return false;
+    MachineOperand &MOSrc = CopyLike.getOperand(CurrentSrcIdx);
+    MOSrc.setReg(NewReg);
+    MOSrc.setSubReg(NewSubReg);
+    return true;
+  }
+};
+
+/// \brief Specialized rewriter for INSERT_SUBREG instruction.
+class InsertSubregRewriter : public CopyRewriter {
+public:
+  InsertSubregRewriter(MachineInstr &MI) : CopyRewriter(MI) {
+    assert(MI.isInsertSubreg() && "Invalid instruction");
+  }
+
+  /// \brief See CopyRewriter::getNextRewritableSource.
+  /// Here CopyLike has the following form:
+  /// dst = INSERT_SUBREG Src1, Src2.src2SubIdx, subIdx.
+  /// Src1 has the same register class has dst, hence, there is
+  /// nothing to rewrite.
+  /// Src2.src2SubIdx, may not be register coalescer friendly.
+  /// Therefore, the first call to this method returns:
+  /// (SrcReg, SrcSubReg) = (Src2, src2SubIdx).
+  /// (TrackReg, TrackSubReg) = (dst, subIdx).
+  ///
+  /// Subsequence calls will return false.
+  bool getNextRewritableSource(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg,
+                               unsigned &TrackReg,
+                               unsigned &TrackSubReg) override {
+    // If we already get the only source we can rewrite, return false.
+    if (CurrentSrcIdx == 2)
+      return false;
+    // We are looking at v2 = INSERT_SUBREG v0, v1, sub0.
+    CurrentSrcIdx = 2;
+    const MachineOperand &MOInsertedReg = CopyLike.getOperand(2);
+    SrcReg = MOInsertedReg.getReg();
+    SrcSubReg = MOInsertedReg.getSubReg();
+    const MachineOperand &MODef = CopyLike.getOperand(0);
+
+    // We want to track something that is compatible with the
+    // partial definition.
+    TrackReg = MODef.getReg();
+    if (MODef.getSubReg())
+      // Bails if we have to compose sub-register indices.
+      return false;
+    TrackSubReg = (unsigned)CopyLike.getOperand(3).getImm();
+    return true;
+  }
+  bool RewriteCurrentSource(unsigned NewReg, unsigned NewSubReg) override {
+    if (CurrentSrcIdx != 2)
+      return false;
+    // We are rewriting the inserted reg.
+    MachineOperand &MO = CopyLike.getOperand(CurrentSrcIdx);
+    MO.setReg(NewReg);
+    MO.setSubReg(NewSubReg);
+    return true;
+  }
+};
+
+/// \brief Specialized rewriter for EXTRACT_SUBREG instruction.
+class ExtractSubregRewriter : public CopyRewriter {
+  const TargetInstrInfo &TII;
+
+public:
+  ExtractSubregRewriter(MachineInstr &MI, const TargetInstrInfo &TII)
+      : CopyRewriter(MI), TII(TII) {
+    assert(MI.isExtractSubreg() && "Invalid instruction");
+  }
+
+  /// \brief See CopyRewriter::getNextRewritableSource.
+  /// Here CopyLike has the following form:
+  /// dst.dstSubIdx = EXTRACT_SUBREG Src, subIdx.
+  /// There is only one rewritable source: Src.subIdx,
+  /// which defines dst.dstSubIdx.
+  bool getNextRewritableSource(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg,
+                               unsigned &TrackReg,
+                               unsigned &TrackSubReg) override {
+    // If we already get the only source we can rewrite, return false.
+    if (CurrentSrcIdx == 1)
+      return false;
+    // We are looking at v1 = EXTRACT_SUBREG v0, sub0.
+    CurrentSrcIdx = 1;
+    const MachineOperand &MOExtractedReg = CopyLike.getOperand(1);
+    SrcReg = MOExtractedReg.getReg();
+    // If we have to compose sub-register indices, bails out.
+    if (MOExtractedReg.getSubReg())
+      return false;
+
+    SrcSubReg = CopyLike.getOperand(2).getImm();
+
+    // We want to track something that is compatible with the definition.
+    const MachineOperand &MODef = CopyLike.getOperand(0);
+    TrackReg = MODef.getReg();
+    TrackSubReg = MODef.getSubReg();
+    return true;
+  }
+
+  bool RewriteCurrentSource(unsigned NewReg, unsigned NewSubReg) override {
+    // The only source we can rewrite is the input register.
+    if (CurrentSrcIdx != 1)
+      return false;
+
+    CopyLike.getOperand(CurrentSrcIdx).setReg(NewReg);
+
+    // If we find a source that does not require to extract something,
+    // rewrite the operation with a copy.
+    if (!NewSubReg) {
+      // Move the current index to an invalid position.
+      // We do not want another call to this method to be able
+      // to do any change.
+      CurrentSrcIdx = -1;
+      // Rewrite the operation as a COPY.
+      // Get rid of the sub-register index.
+      CopyLike.RemoveOperand(2);
+      // Morph the operation into a COPY.
+      CopyLike.setDesc(TII.get(TargetOpcode::COPY));
+      return true;
+    }
+    CopyLike.getOperand(CurrentSrcIdx + 1).setImm(NewSubReg);
+    return true;
+  }
+};
+
+/// \brief Specialized rewriter for REG_SEQUENCE instruction.
+class RegSequenceRewriter : public CopyRewriter {
+public:
+  RegSequenceRewriter(MachineInstr &MI) : CopyRewriter(MI) {
+    assert(MI.isRegSequence() && "Invalid instruction");
+  }
+
+  /// \brief See CopyRewriter::getNextRewritableSource.
+  /// Here CopyLike has the following form:
+  /// dst = REG_SEQUENCE Src1.src1SubIdx, subIdx1, Src2.src2SubIdx, subIdx2.
+  /// Each call will return a different source, walking all the available
+  /// source.
+  ///
+  /// The first call returns:
+  /// (SrcReg, SrcSubReg) = (Src1, src1SubIdx).
+  /// (TrackReg, TrackSubReg) = (dst, subIdx1).
+  ///
+  /// The second call returns:
+  /// (SrcReg, SrcSubReg) = (Src2, src2SubIdx).
+  /// (TrackReg, TrackSubReg) = (dst, subIdx2).
+  ///
+  /// And so on, until all the sources have been traversed, then
+  /// it returns false.
+  bool getNextRewritableSource(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg,
+                               unsigned &TrackReg,
+                               unsigned &TrackSubReg) override {
+    // We are looking at v0 = REG_SEQUENCE v1, sub1, v2, sub2, etc.
+
+    // If this is the first call, move to the first argument.
+    if (CurrentSrcIdx == 0) {
+      CurrentSrcIdx = 1;
+    } else {
+      // Otherwise, move to the next argument and check that it is valid.
+      CurrentSrcIdx += 2;
+      if (CurrentSrcIdx >= CopyLike.getNumOperands())
+        return false;
+    }
+    const MachineOperand &MOInsertedReg = CopyLike.getOperand(CurrentSrcIdx);
+    SrcReg = MOInsertedReg.getReg();
+    // If we have to compose sub-register indices, bails out.
+    if ((SrcSubReg = MOInsertedReg.getSubReg()))
+      return false;
+
+    // We want to track something that is compatible with the related
+    // partial definition.
+    TrackSubReg = CopyLike.getOperand(CurrentSrcIdx + 1).getImm();
+
+    const MachineOperand &MODef = CopyLike.getOperand(0);
+    TrackReg = MODef.getReg();
+    // If we have to compose sub-registers, bails.
+    return MODef.getSubReg() == 0;
+  }
+
+  bool RewriteCurrentSource(unsigned NewReg, unsigned NewSubReg) override {
+    // We cannot rewrite out of bound operands.
+    // Moreover, rewritable sources are at odd positions.
+    if ((CurrentSrcIdx & 1) != 1 || CurrentSrcIdx > CopyLike.getNumOperands())
+      return false;
+
+    MachineOperand &MO = CopyLike.getOperand(CurrentSrcIdx);
+    MO.setReg(NewReg);
+    MO.setSubReg(NewSubReg);
+    return true;
+  }
+};
+} // End namespace.
+
+/// \brief Get the appropriated CopyRewriter for \p MI.
+/// \return A pointer to a dynamically allocated CopyRewriter or nullptr
+/// if no rewriter works for \p MI.
+static CopyRewriter *getCopyRewriter(MachineInstr &MI,
+                                     const TargetInstrInfo &TII) {
+  switch (MI.getOpcode()) {
+  default:
+    return nullptr;
+  case TargetOpcode::COPY:
+    return new CopyRewriter(MI);
+  case TargetOpcode::INSERT_SUBREG:
+    return new InsertSubregRewriter(MI);
+  case TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG:
+    return new ExtractSubregRewriter(MI, TII);
+  case TargetOpcode::REG_SEQUENCE:
+    return new RegSequenceRewriter(MI);
+  }
+  llvm_unreachable(nullptr);
+}
+
+/// \brief Optimize generic copy instructions to avoid cross
+/// register bank copy. The optimization looks through a chain of
+/// copies and tries to find a source that has a compatible register
+/// class.
+/// Two register classes are considered to be compatible if they share
+/// the same register bank.
+/// New copies issued by this optimization are register allocator
+/// friendly. This optimization does not remove any copy as it may
+/// overconstraint the register allocator, but replaces some operands
+/// when possible.
+/// \pre isCoalescableCopy(*MI) is true.
+/// \return True, when \p MI has been rewritten. False otherwise.
+bool PeepholeOptimizer::optimizeCoalescableCopy(MachineInstr *MI) {
+  assert(MI && isCoalescableCopy(*MI) && "Invalid argument");
+  assert(MI->getDesc().getNumDefs() == 1 &&
+         "Coalescer can understand multiple defs?!");
+  const MachineOperand &MODef = MI->getOperand(0);
+  // Do not rewrite physical definitions.
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MODef.getReg()))
     return false;
 
-  // Rewrite the copy to avoid a cross register bank penalty. 
-  unsigned NewVR = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Def) ? Def :
-    MRI->createVirtualRegister(DefRC);
-  MachineInstr *NewCopy = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
-                                  TII->get(TargetOpcode::COPY), NewVR)
-    .addReg(Src, 0, SrcSubReg);
-  NewCopy->getOperand(0).setSubReg(DefSubReg);
+  bool Changed = false;
+  // Get the right rewriter for the current copy.
+  std::unique_ptr<CopyRewriter> CpyRewriter(getCopyRewriter(*MI, *TII));
+  // If none exists, bails out.
+  if (!CpyRewriter)
+    return false;
+  // Rewrite each rewritable source.
+  unsigned SrcReg, SrcSubReg, TrackReg, TrackSubReg;
+  while (CpyRewriter->getNextRewritableSource(SrcReg, SrcSubReg, TrackReg,
+                                              TrackSubReg)) {
+    unsigned NewSrc = TrackReg;
+    unsigned NewSubReg = TrackSubReg;
+    // Try to find a more suitable source.
+    // If we failed to do so, or get the actual source,
+    // move to the next source.
+    if (!findNextSource(NewSrc, NewSubReg) || SrcReg == NewSrc)
+      continue;
+    // Rewrite source.
+    if (CpyRewriter->RewriteCurrentSource(NewSrc, NewSubReg)) {
+      // We may have extended the live-range of NewSrc, account for that.
+      MRI->clearKillFlags(NewSrc);
+      Changed = true;
+    }
+  }
+  // TODO: We could have a clean-up method to tidy the instruction.
+  // E.g., v0 = INSERT_SUBREG v1, v1.sub0, sub0
+  // => v0 = COPY v1
+  // Currently we haven't seen motivating example for that and we
+  // want to avoid untested code.
+  NumRewrittenCopies += Changed == true;
+  return Changed;
+}
+
+/// \brief Optimize copy-like instructions to create
+/// register coalescer friendly instruction.
+/// The optimization tries to kill-off the \p MI by looking
+/// through a chain of copies to find a source that has a compatible
+/// register class.
+/// If such a source is found, it replace \p MI by a generic COPY
+/// operation.
+/// \pre isUncoalescableCopy(*MI) is true.
+/// \return True, when \p MI has been optimized. In that case, \p MI has
+/// been removed from its parent.
+/// All COPY instructions created, are inserted in \p LocalMIs.
+bool PeepholeOptimizer::optimizeUncoalescableCopy(
+    MachineInstr *MI, SmallPtrSetImpl<MachineInstr *> &LocalMIs) {
+  assert(MI && isUncoalescableCopy(*MI) && "Invalid argument");
+
+  // Check if we can rewrite all the values defined by this instruction.
+  SmallVector<
+      std::pair<TargetInstrInfo::RegSubRegPair, TargetInstrInfo::RegSubRegPair>,
+      4> RewritePairs;
+  for (const MachineOperand &MODef : MI->defs()) {
+    if (MODef.isDead())
+      // We can ignore those.
+      continue;
+
+    // If a physical register is here, this is probably for a good reason.
+    // Do not rewrite that.
+    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MODef.getReg()))
+      return false;
 
-  MRI->replaceRegWith(Def, NewVR);
-  MRI->clearKillFlags(NewVR);
+    // If we do not know how to rewrite this definition, there is no point
+    // in trying to kill this instruction.
+    TargetInstrInfo::RegSubRegPair Def(MODef.getReg(), MODef.getSubReg());
+    TargetInstrInfo::RegSubRegPair Src = Def;
+    if (!findNextSource(Src.Reg, Src.SubReg))
+      return false;
+    RewritePairs.push_back(std::make_pair(Def, Src));
+  }
+  // The change is possible for all defs, do it.
+  for (const auto &PairDefSrc : RewritePairs) {
+    const auto &Def = PairDefSrc.first;
+    const auto &Src = PairDefSrc.second;
+    // Rewrite the "copy" in a way the register coalescer understands.
+    assert(!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Def.Reg) &&
+           "We do not rewrite physical registers");
+    const TargetRegisterClass *DefRC = MRI->getRegClass(Def.Reg);
+    unsigned NewVR = MRI->createVirtualRegister(DefRC);
+    MachineInstr *NewCopy = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
+                                    TII->get(TargetOpcode::COPY),
+                                    NewVR).addReg(Src.Reg, 0, Src.SubReg);
+    NewCopy->getOperand(0).setSubReg(Def.SubReg);
+    if (Def.SubReg)
+      NewCopy->getOperand(0).setIsUndef();
+    LocalMIs.insert(NewCopy);
+    MRI->replaceRegWith(Def.Reg, NewVR);
+    MRI->clearKillFlags(NewVR);
+    // We extended the lifetime of Src.
+    // Clear the kill flags to account for that.
+    MRI->clearKillFlags(Src.Reg);
+  }
+  // MI is now dead.
   MI->eraseFromParent();
-  ++NumCopiesBitcasts;
+  ++NumUncoalescableCopies;
   return true;
 }
 
@@ -555,28 +1045,29 @@ bool PeepholeOptimizer::foldImmediate(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB,
   return false;
 }
 
-bool PeepholeOptimizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  if (skipOptnoneFunction(*MF.getFunction()))
+bool PeepholeOptimizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
+  if (skipOptnoneFunction(*mf.getFunction()))
     return false;
 
   DEBUG(dbgs() << "********** PEEPHOLE OPTIMIZER **********\n");
-  DEBUG(dbgs() << "********** Function: " << MF.getName() << '\n');
+  DEBUG(dbgs() << "********** Function: " << mf.getName() << '\n');
 
   if (DisablePeephole)
     return false;
 
-  TM  = &MF.getTarget();
-  TII = TM->getInstrInfo();
-  MRI = &MF.getRegInfo();
+  MF = &mf;
+  TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
+  TRI = MF->getSubtarget().getRegisterInfo();
+  MRI = &MF->getRegInfo();
   DT  = Aggressive ? &getAnalysis<MachineDominatorTree>() : nullptr;
 
   bool Changed = false;
 
-  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I) {
+  for (MachineFunction::iterator I = MF->begin(), E = MF->end(); I != E; ++I) {
     MachineBasicBlock *MBB = &*I;
 
     bool SeenMoveImm = false;
-    SmallPtrSet<MachineInstr*, 8> LocalMIs;
+    SmallPtrSet<MachineInstr*, 16> LocalMIs;
     SmallSet<unsigned, 4> ImmDefRegs;
     DenseMap<unsigned, MachineInstr*> ImmDefMIs;
     SmallSet<unsigned, 16> FoldAsLoadDefCandidates;
@@ -603,7 +1094,8 @@ bool PeepholeOptimizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
       if (MI->mayStore() || MI->isCall())
         FoldAsLoadDefCandidates.clear();
 
-      if (((MI->isBitcast() || MI->isCopy()) && optimizeCopyOrBitcast(MI)) ||
+      if ((isUncoalescableCopy(*MI) &&
+           optimizeUncoalescableCopy(MI, LocalMIs)) ||
           (MI->isCompare() && optimizeCmpInstr(MI, MBB)) ||
           (MI->isSelect() && optimizeSelect(MI))) {
         // MI is deleted.
@@ -612,6 +1104,12 @@ bool PeepholeOptimizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
         continue;
       }
 
+      if (isCoalescableCopy(*MI) && optimizeCoalescableCopy(MI)) {
+        // MI is just rewritten.
+        Changed = true;
+        continue;
+      }
+
       if (isMoveImmediate(MI, ImmDefRegs, ImmDefMIs)) {
         SeenMoveImm = true;
       } else {
@@ -672,3 +1170,276 @@ bool PeepholeOptimizer::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 
   return Changed;
 }
+
+bool ValueTracker::getNextSourceFromCopy(unsigned &SrcReg,
+                                         unsigned &SrcSubReg) {
+  assert(Def->isCopy() && "Invalid definition");
+  // Copy instruction are supposed to be: Def = Src.
+  // If someone breaks this assumption, bad things will happen everywhere.
+  assert(Def->getNumOperands() == 2 && "Invalid number of operands");
+
+  if (Def->getOperand(DefIdx).getSubReg() != DefSubReg)
+    // If we look for a different subreg, it means we want a subreg of src.
+    // Bails as we do not support composing subreg yet.
+    return false;
+  // Otherwise, we want the whole source.
+  const MachineOperand &Src = Def->getOperand(1);
+  SrcReg = Src.getReg();
+  SrcSubReg = Src.getSubReg();
+  return true;
+}
+
+bool ValueTracker::getNextSourceFromBitcast(unsigned &SrcReg,
+                                            unsigned &SrcSubReg) {
+  assert(Def->isBitcast() && "Invalid definition");
+
+  // Bail if there are effects that a plain copy will not expose.
+  if (Def->hasUnmodeledSideEffects())
+    return false;
+
+  // Bitcasts with more than one def are not supported.
+  if (Def->getDesc().getNumDefs() != 1)
+    return false;
+  if (Def->getOperand(DefIdx).getSubReg() != DefSubReg)
+    // If we look for a different subreg, it means we want a subreg of the src.
+    // Bails as we do not support composing subreg yet.
+    return false;
+
+  unsigned SrcIdx = Def->getNumOperands();
+  for (unsigned OpIdx = DefIdx + 1, EndOpIdx = SrcIdx; OpIdx != EndOpIdx;
+       ++OpIdx) {
+    const MachineOperand &MO = Def->getOperand(OpIdx);
+    if (!MO.isReg() || !MO.getReg())
+      continue;
+    assert(!MO.isDef() && "We should have skipped all the definitions by now");
+    if (SrcIdx != EndOpIdx)
+      // Multiple sources?
+      return false;
+    SrcIdx = OpIdx;
+  }
+  const MachineOperand &Src = Def->getOperand(SrcIdx);
+  SrcReg = Src.getReg();
+  SrcSubReg = Src.getSubReg();
+  return true;
+}
+
+bool ValueTracker::getNextSourceFromRegSequence(unsigned &SrcReg,
+                                                unsigned &SrcSubReg) {
+  assert((Def->isRegSequence() || Def->isRegSequenceLike()) &&
+         "Invalid definition");
+
+  if (Def->getOperand(DefIdx).getSubReg())
+    // If we are composing subreg, bails out.
+    // The case we are checking is Def.<subreg> = REG_SEQUENCE.
+    // This should almost never happen as the SSA property is tracked at
+    // the register level (as opposed to the subreg level).
+    // I.e.,
+    // Def.sub0 =
+    // Def.sub1 =
+    // is a valid SSA representation for Def.sub0 and Def.sub1, but not for
+    // Def. Thus, it must not be generated.
+    // However, some code could theoretically generates a single
+    // Def.sub0 (i.e, not defining the other subregs) and we would
+    // have this case.
+    // If we can ascertain (or force) that this never happens, we could
+    // turn that into an assertion.
+    return false;
+
+  if (!TII)
+    // We could handle the REG_SEQUENCE here, but we do not want to
+    // duplicate the code from the generic TII.
+    return false;
+
+  SmallVector<TargetInstrInfo::RegSubRegPairAndIdx, 8> RegSeqInputRegs;
+  if (!TII->getRegSequenceInputs(*Def, DefIdx, RegSeqInputRegs))
+    return false;
+
+  // We are looking at:
+  // Def = REG_SEQUENCE v0, sub0, v1, sub1, ...
+  // Check if one of the operand defines the subreg we are interested in.
+  for (auto &RegSeqInput : RegSeqInputRegs) {
+    if (RegSeqInput.SubIdx == DefSubReg) {
+      if (RegSeqInput.SubReg)
+        // Bails if we have to compose sub registers.
+        return false;
+
+      SrcReg = RegSeqInput.Reg;
+      SrcSubReg = RegSeqInput.SubReg;
+      return true;
+    }
+  }
+
+  // If the subreg we are tracking is super-defined by another subreg,
+  // we could follow this value. However, this would require to compose
+  // the subreg and we do not do that for now.
+  return false;
+}
+
+bool ValueTracker::getNextSourceFromInsertSubreg(unsigned &SrcReg,
+                                                 unsigned &SrcSubReg) {
+  assert((Def->isInsertSubreg() || Def->isInsertSubregLike()) &&
+         "Invalid definition");
+
+  if (Def->getOperand(DefIdx).getSubReg())
+    // If we are composing subreg, bails out.
+    // Same remark as getNextSourceFromRegSequence.
+    // I.e., this may be turned into an assert.
+    return false;
+
+  if (!TII)
+    // We could handle the REG_SEQUENCE here, but we do not want to
+    // duplicate the code from the generic TII.
+    return false;
+
+  TargetInstrInfo::RegSubRegPair BaseReg;
+  TargetInstrInfo::RegSubRegPairAndIdx InsertedReg;
+  if (!TII->getInsertSubregInputs(*Def, DefIdx, BaseReg, InsertedReg))
+    return false;
+
+  // We are looking at:
+  // Def = INSERT_SUBREG v0, v1, sub1
+  // There are two cases:
+  // 1. DefSubReg == sub1, get v1.
+  // 2. DefSubReg != sub1, the value may be available through v0.
+
+  // #1 Check if the inserted register matches the required sub index.
+  if (InsertedReg.SubIdx == DefSubReg) {
+    SrcReg = InsertedReg.Reg;
+    SrcSubReg = InsertedReg.SubReg;
+    return true;
+  }
+  // #2 Otherwise, if the sub register we are looking for is not partial
+  // defined by the inserted element, we can look through the main
+  // register (v0).
+  const MachineOperand &MODef = Def->getOperand(DefIdx);
+  // If the result register (Def) and the base register (v0) do not
+  // have the same register class or if we have to compose
+  // subregisters, bails out.
+  if (MRI.getRegClass(MODef.getReg()) != MRI.getRegClass(BaseReg.Reg) ||
+      BaseReg.SubReg)
+    return false;
+
+  // Get the TRI and check if the inserted sub-register overlaps with the
+  // sub-register we are tracking.
+  const TargetRegisterInfo *TRI = MRI.getTargetRegisterInfo();
+  if (!TRI ||
+      (TRI->getSubRegIndexLaneMask(DefSubReg) &
+       TRI->getSubRegIndexLaneMask(InsertedReg.SubIdx)) != 0)
+    return false;
+  // At this point, the value is available in v0 via the same subreg
+  // we used for Def.
+  SrcReg = BaseReg.Reg;
+  SrcSubReg = DefSubReg;
+  return true;
+}
+
+bool ValueTracker::getNextSourceFromExtractSubreg(unsigned &SrcReg,
+                                                  unsigned &SrcSubReg) {
+  assert((Def->isExtractSubreg() ||
+          Def->isExtractSubregLike()) && "Invalid definition");
+  // We are looking at:
+  // Def = EXTRACT_SUBREG v0, sub0
+
+  // Bails if we have to compose sub registers.
+  // Indeed, if DefSubReg != 0, we would have to compose it with sub0.
+  if (DefSubReg)
+    return false;
+
+  if (!TII)
+    // We could handle the EXTRACT_SUBREG here, but we do not want to
+    // duplicate the code from the generic TII.
+    return false;
+
+  TargetInstrInfo::RegSubRegPairAndIdx ExtractSubregInputReg;
+  if (!TII->getExtractSubregInputs(*Def, DefIdx, ExtractSubregInputReg))
+    return false;
+
+  // Bails if we have to compose sub registers.
+  // Likewise, if v0.subreg != 0, we would have to compose v0.subreg with sub0.
+  if (ExtractSubregInputReg.SubReg)
+    return false;
+  // Otherwise, the value is available in the v0.sub0.
+  SrcReg = ExtractSubregInputReg.Reg;
+  SrcSubReg = ExtractSubregInputReg.SubIdx;
+  return true;
+}
+
+bool ValueTracker::getNextSourceFromSubregToReg(unsigned &SrcReg,
+                                                unsigned &SrcSubReg) {
+  assert(Def->isSubregToReg() && "Invalid definition");
+  // We are looking at:
+  // Def = SUBREG_TO_REG Imm, v0, sub0
+
+  // Bails if we have to compose sub registers.
+  // If DefSubReg != sub0, we would have to check that all the bits
+  // we track are included in sub0 and if yes, we would have to
+  // determine the right subreg in v0.
+  if (DefSubReg != Def->getOperand(3).getImm())
+    return false;
+  // Bails if we have to compose sub registers.
+  // Likewise, if v0.subreg != 0, we would have to compose it with sub0.
+  if (Def->getOperand(2).getSubReg())
+    return false;
+
+  SrcReg = Def->getOperand(2).getReg();
+  SrcSubReg = Def->getOperand(3).getImm();
+  return true;
+}
+
+bool ValueTracker::getNextSourceImpl(unsigned &SrcReg, unsigned &SrcSubReg) {
+  assert(Def && "This method needs a valid definition");
+
+  assert(
+      (DefIdx < Def->getDesc().getNumDefs() || Def->getDesc().isVariadic()) &&
+      Def->getOperand(DefIdx).isDef() && "Invalid DefIdx");
+  if (Def->isCopy())
+    return getNextSourceFromCopy(SrcReg, SrcSubReg);
+  if (Def->isBitcast())
+    return getNextSourceFromBitcast(SrcReg, SrcSubReg);
+  // All the remaining cases involve "complex" instructions.
+  // Bails if we did not ask for the advanced tracking.
+  if (!UseAdvancedTracking)
+    return false;
+  if (Def->isRegSequence() || Def->isRegSequenceLike())
+    return getNextSourceFromRegSequence(SrcReg, SrcSubReg);
+  if (Def->isInsertSubreg() || Def->isInsertSubregLike())
+    return getNextSourceFromInsertSubreg(SrcReg, SrcSubReg);
+  if (Def->isExtractSubreg() || Def->isExtractSubregLike())
+    return getNextSourceFromExtractSubreg(SrcReg, SrcSubReg);
+  if (Def->isSubregToReg())
+    return getNextSourceFromSubregToReg(SrcReg, SrcSubReg);
+  return false;
+}
+
+const MachineInstr *ValueTracker::getNextSource(unsigned &SrcReg,
+                                                unsigned &SrcSubReg) {
+  // If we reach a point where we cannot move up in the use-def chain,
+  // there is nothing we can get.
+  if (!Def)
+    return nullptr;
+
+  const MachineInstr *PrevDef = nullptr;
+  // Try to find the next source.
+  if (getNextSourceImpl(SrcReg, SrcSubReg)) {
+    // Update definition, definition index, and subregister for the
+    // next call of getNextSource.
+    // Update the current register.
+    Reg = SrcReg;
+    // Update the return value before moving up in the use-def chain.
+    PrevDef = Def;
+    // If we can still move up in the use-def chain, move to the next
+    // defintion.
+    if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
+      Def = MRI.getVRegDef(Reg);
+      DefIdx = MRI.def_begin(Reg).getOperandNo();
+      DefSubReg = SrcSubReg;
+      return PrevDef;
+    }
+  }
+  // If we end up here, this means we will not be able to find another source
+  // for the next iteration.
+  // Make sure any new call to getNextSource bails out early by cutting the
+  // use-def chain.
+  Def = nullptr;
+  return PrevDef;
+}