Fix a compile-time regression introduced by my heuristic-changing patch. I forgot
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.cpp
index 4c1a96dd7d1eed985d339c3003f9d367c64a82fc..68be3e111fb209d125fe5034bfe9483751709acc 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define DEBUG_TYPE "regcoalescing"
-#include "llvm/CodeGen/SimpleRegisterCoalescing.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
+#include "SimpleRegisterCoalescing.h"
 #include "VirtRegMap.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/Value.h"
-#include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
-#include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 using namespace llvm;
 
 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
+STATISTIC(numSubJoins , "Number of subclass joins performed");
+STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
+STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
 STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
 STATISTIC(numAborts   , "Number of times interval joining aborted");
 
 char SimpleRegisterCoalescing::ID = 0;
-namespace {
-  static cl::opt<bool>
-  EnableJoining("join-liveintervals",
-                cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
-                cl::init(true));
+static cl::opt<bool>
+EnableJoining("join-liveintervals",
+              cl::desc("Coalesce copies (default=true)"),
+              cl::init(true));
 
-  RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
-  X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
+static cl::opt<bool>
+NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
+             cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
+             cl::init(false), cl::Hidden);
 
-  // Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
-  RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
-}
+static cl::opt<bool>
+CrossClassJoin("join-subclass-copies",
+               cl::desc("Coalesce copies to sub- register class"),
+               cl::init(false), cl::Hidden);
+
+static RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
+X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
+
+// Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
+static RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
 
-const PassInfo *llvm::SimpleRegisterCoalescingID = X.getPassInfo();
+const PassInfo *const llvm::SimpleRegisterCoalescingID = &X;
 
 void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-   //AU.addPreserved<LiveVariables>();
   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
+  AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
+  AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
   AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
-  AU.addRequired<LiveVariables>();
   AU.addRequired<LiveIntervals>();
-  AU.addRequired<LoopInfo>();
+  AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
@@ -82,40 +91,45 @@ void SimpleRegisterCoalescing::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 ///
 /// This returns true if an interval was modified.
 ///
-bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA, LiveInterval &IntB,
-                                         MachineInstr *CopyMI) {
+bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
+                                                    LiveInterval &IntB,
+                                                    MachineInstr *CopyMI) {
   unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
 
   // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A.  'B3' in
   // the example above.
   LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
+  if (BLR == IntB.end()) // Should never happen!
+    return false;
   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
   
   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
   // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
   // can't process it.
-  if (!BValNo->reg) return false;
-  assert(BValNo->def == CopyIdx &&
-         "Copy doesn't define the value?");
-  
-  // AValNo is the value number in A that defines the copy, A0 in the example.
-  LiveInterval::iterator AValLR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
-  VNInfo *AValNo = AValLR->valno;
+  if (!BValNo->copy) return false;
+  assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
   
-  // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.
+  // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
+  LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
+  if (ALR == IntA.end()) // Should never happen!
+    return false;
+  VNInfo *AValNo = ALR->valno;
   
+  // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.  
   // Get the instruction that defines this value number.
-  unsigned SrcReg = AValNo->reg;
+  unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(AValNo);
   if (!SrcReg) return false;  // Not defined by a copy.
     
   // If the value number is not defined by a copy instruction, ignore it.
-    
+
   // If the source register comes from an interval other than IntB, we can't
   // handle this.
-  if (rep(SrcReg) != IntB.reg) return false;
+  if (SrcReg != IntB.reg) return false;
   
   // Get the LiveRange in IntB that this value number starts with.
   LiveInterval::iterator ValLR = IntB.FindLiveRangeContaining(AValNo->def-1);
+  if (ValLR == IntB.end()) // Should never happen!
+    return false;
   
   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
   // CopyMI.
@@ -131,24 +145,24 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA, LiveInte
   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
   // register. If so, do not coalesce.
-  if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
-      *mri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
-    for (const unsigned* SR = mri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg) &&
+      *tri_->getSubRegisters(IntB.reg)) {
+    for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR)
       if (li_->hasInterval(*SR) && IntA.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
         DOUT << "Interfere with sub-register ";
-        DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, mri_));
+        DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
         return false;
       }
   }
   
-  DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, mri_);
+  DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
   
   unsigned FillerStart = ValLR->end, FillerEnd = BLR->start;
   // We are about to delete CopyMI, so need to remove it as the 'instruction
   // that defines this value #'. Update the the valnum with the new defining
   // instruction #.
-  BValNo->def = FillerStart;
-  BValNo->reg = 0;
+  BValNo->def  = FillerStart;
+  BValNo->copy = NULL;
   
   // Okay, we can merge them.  We need to insert a new liverange:
   // [ValLR.end, BLR.begin) of either value number, then we merge the
@@ -157,9 +171,9 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA, LiveInte
 
   // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
   // physreg has aliases, 
-  if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
     // Update the liveintervals of sub-registers.
-    for (const unsigned *AS = mri_->getSubRegisters(IntB.reg); *AS; ++AS) {
+    for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *AS; ++AS) {
       LiveInterval &AliasLI = li_->getInterval(*AS);
       AliasLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
               AliasLI.getNextValue(FillerStart, 0, li_->getVNInfoAllocator())));
@@ -169,141 +183,914 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA, LiveInte
   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
   if (BValNo != ValLR->valno)
     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
-  DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, mri_);
+  DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
   DOUT << "\n";
 
   // If the source instruction was killing the source register before the
   // merge, unset the isKill marker given the live range has been extended.
   int UIdx = ValLREndInst->findRegisterUseOperandIdx(IntB.reg, true);
   if (UIdx != -1)
-    ValLREndInst->getOperand(UIdx).unsetIsKill();
+    ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
+
+  ++numExtends;
+  return true;
+}
+
+/// HasOtherReachingDefs - Return true if there are definitions of IntB
+/// other than BValNo val# that can reach uses of AValno val# of IntA.
+bool SimpleRegisterCoalescing::HasOtherReachingDefs(LiveInterval &IntA,
+                                                    LiveInterval &IntB,
+                                                    VNInfo *AValNo,
+                                                    VNInfo *BValNo) {
+  for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
+       AI != AE; ++AI) {
+    if (AI->valno != AValNo) continue;
+    LiveInterval::Ranges::iterator BI =
+      std::upper_bound(IntB.ranges.begin(), IntB.ranges.end(), AI->start);
+    if (BI != IntB.ranges.begin())
+      --BI;
+    for (; BI != IntB.ranges.end() && AI->end >= BI->start; ++BI) {
+      if (BI->valno == BValNo)
+        continue;
+      if (BI->start <= AI->start && BI->end > AI->start)
+        return true;
+      if (BI->start > AI->start && BI->start < AI->end)
+        return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
+/// RemoveCopyByCommutingDef - We found a non-trivially-coalescable copy with IntA
+/// being the source and IntB being the dest, thus this defines a value number
+/// in IntB.  If the source value number (in IntA) is defined by a commutable
+/// instruction and its other operand is coalesced to the copy dest register,
+/// see if we can transform the copy into a noop by commuting the definition. For
+/// example,
+///
+///  A3 = op A2 B0<kill>
+///    ...
+///  B1 = A3      <- this copy
+///    ...
+///     = op A3   <- more uses
+///
+/// ==>
+///
+///  B2 = op B0 A2<kill>
+///    ...
+///  B1 = B2      <- now an identify copy
+///    ...
+///     = op B2   <- more uses
+///
+/// This returns true if an interval was modified.
+///
+bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
+                                                        LiveInterval &IntB,
+                                                        MachineInstr *CopyMI) {
+  unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
+
+  // FIXME: For now, only eliminate the copy by commuting its def when the
+  // source register is a virtual register. We want to guard against cases
+  // where the copy is a back edge copy and commuting the def lengthen the
+  // live interval of the source register to the entire loop.
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntA.reg))
+    return false;
+
+  // BValNo is a value number in B that is defined by a copy from A. 'B3' in
+  // the example above.
+  LiveInterval::iterator BLR = IntB.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
+  if (BLR == IntB.end()) // Should never happen!
+    return false;
+  VNInfo *BValNo = BLR->valno;
   
-  // Finally, delete the copy instruction.
-  li_->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
-  CopyMI->eraseFromParent();
-  ++numPeep;
+  // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
+  // an unknown definition point or it is defined at CopyIdx.  If unknown, we 
+  // can't process it.
+  if (!BValNo->copy) return false;
+  assert(BValNo->def == CopyIdx && "Copy doesn't define the value?");
+  
+  // AValNo is the value number in A that defines the copy, A3 in the example.
+  LiveInterval::iterator ALR = IntA.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
+  if (ALR == IntA.end()) // Should never happen!
+    return false;
+  VNInfo *AValNo = ALR->valno;
+  // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
+  // the optimization.
+  if (AValNo->def == ~0U || AValNo->def == ~1U || AValNo->hasPHIKill)
+    return false;
+  MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
+  const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
+  unsigned NewDstIdx;
+  if (!TID.isCommutable() ||
+      !tii_->CommuteChangesDestination(DefMI, NewDstIdx))
+    return false;
+
+  MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
+  unsigned NewReg = NewDstMO.getReg();
+  if (NewReg != IntB.reg || !NewDstMO.isKill())
+    return false;
+
+  // Make sure there are no other definitions of IntB that would reach the
+  // uses which the new definition can reach.
+  if (HasOtherReachingDefs(IntA, IntB, AValNo, BValNo))
+    return false;
+
+  // If some of the uses of IntA.reg is already coalesced away, return false.
+  // It's not possible to determine whether it's safe to perform the coalescing.
+  for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
+         UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
+    MachineInstr *UseMI = &*UI;
+    unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
+    LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
+    if (ULR == IntA.end())
+      continue;
+    if (ULR->valno == AValNo && JoinedCopies.count(UseMI))
+      return false;
+  }
+
+  // At this point we have decided that it is legal to do this
+  // transformation.  Start by commuting the instruction.
+  MachineBasicBlock *MBB = DefMI->getParent();
+  MachineInstr *NewMI = tii_->commuteInstruction(DefMI);
+  if (!NewMI)
+    return false;
+  if (NewMI != DefMI) {
+    li_->ReplaceMachineInstrInMaps(DefMI, NewMI);
+    MBB->insert(DefMI, NewMI);
+    MBB->erase(DefMI);
+  }
+  unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
+  NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
+
+  bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill;
+  SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
+  SmallVector<unsigned, 4> BKills;
+  std::map<unsigned, unsigned> BExtend;
+
+  // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
+  // A = or A, B
+  // ...
+  // B = A
+  // ...
+  // C = A<kill>
+  // ...
+  //   = B
+  //
+  // then do not add kills of A to the newly created B interval.
+  bool Extended = BLR->end > ALR->end && ALR->end != ALR->start;
+  if (Extended)
+    BExtend[ALR->end] = BLR->end;
+
+  // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
+  for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
+         UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
+    MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
+    MachineInstr *UseMI = &*UI;
+    ++UI;
+    if (JoinedCopies.count(UseMI))
+      continue;
+    unsigned UseIdx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
+    LiveInterval::iterator ULR = IntA.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
+    if (ULR == IntA.end() || ULR->valno != AValNo)
+      continue;
+    UseMO.setReg(NewReg);
+    if (UseMI == CopyMI)
+      continue;
+    if (UseMO.isKill()) {
+      if (Extended)
+        UseMO.setIsKill(false);
+      else
+        BKills.push_back(li_->getUseIndex(UseIdx)+1);
+    }
+    unsigned SrcReg, DstReg;
+    if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg))
+      continue;
+    if (DstReg == IntB.reg) {
+      // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
+      // remove that val# as well. However this live range is being
+      // extended to the end of the existing live range defined by the copy.
+      unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(UseIdx);
+      const LiveRange *DLR = IntB.getLiveRangeContaining(DefIdx);
+      BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill;
+      assert(DLR->valno->def == DefIdx);
+      BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
+      BExtend[DLR->start] = DLR->end;
+      JoinedCopies.insert(UseMI);
+      // If this is a kill but it's going to be removed, the last use
+      // of the same val# is the new kill.
+      if (UseMO.isKill())
+        BKills.pop_back();
+    }
+  }
+
+  // We need to insert a new liverange: [ALR.start, LastUse). It may be we can
+  // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
+  DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
+
+  // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
+  for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i)
+    IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
+
+  // Extend BValNo by merging in IntA live ranges of AValNo. Val# definition
+  // is updated. Kills are also updated.
+  VNInfo *ValNo = BValNo;
+  ValNo->def = AValNo->def;
+  ValNo->copy = NULL;
+  for (unsigned j = 0, ee = ValNo->kills.size(); j != ee; ++j) {
+    unsigned Kill = ValNo->kills[j];
+    if (Kill != BLR->end)
+      BKills.push_back(Kill);
+  }
+  ValNo->kills.clear();
+  for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
+       AI != AE; ++AI) {
+    if (AI->valno != AValNo) continue;
+    unsigned End = AI->end;
+    std::map<unsigned, unsigned>::iterator EI = BExtend.find(End);
+    if (EI != BExtend.end())
+      End = EI->second;
+    IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
+  }
+  IntB.addKills(ValNo, BKills);
+  ValNo->hasPHIKill = BHasPHIKill;
+
+  DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
+  DOUT << "\n";
+
+  DOUT << "\nShortening: "; IntA.print(DOUT, tri_);
+  IntA.removeValNo(AValNo);
+  DOUT << "   result = "; IntA.print(DOUT, tri_);
+  DOUT << "\n";
+
+  ++numCommutes;
   return true;
 }
 
+/// isBackEdgeCopy - Returns true if CopyMI is a back edge copy.
+///
+bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
+                                              unsigned DstReg) const {
+  MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
+  const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(MBB);
+  if (!L)
+    return false;
+  if (MBB != L->getLoopLatch())
+    return false;
+
+  LiveInterval &LI = li_->getInterval(DstReg);
+  unsigned DefIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
+  LiveInterval::const_iterator DstLR =
+    LI.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(DefIdx));
+  if (DstLR == LI.end())
+    return false;
+  unsigned KillIdx = li_->getMBBEndIdx(MBB) + 1;
+  if (DstLR->valno->kills.size() == 1 &&
+      DstLR->valno->kills[0] == KillIdx && DstLR->valno->hasPHIKill)
+    return true;
+  return false;
+}
+
+/// UpdateRegDefsUses - Replace all defs and uses of SrcReg to DstReg and
+/// update the subregister number if it is not zero. If DstReg is a
+/// physical register and the existing subregister number of the def / use
+/// being updated is not zero, make sure to set it to the correct physical
+/// subregister.
+void
+SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
+                                            unsigned SubIdx) {
+  bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
+  if (DstIsPhys && SubIdx) {
+    // Figure out the real physical register we are updating with.
+    DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
+    SubIdx = 0;
+  }
+
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
+         E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
+    MachineOperand &O = I.getOperand();
+    MachineInstr *UseMI = &*I;
+    ++I;
+    unsigned OldSubIdx = O.getSubReg();
+    if (DstIsPhys) {
+      unsigned UseDstReg = DstReg;
+      if (OldSubIdx)
+          UseDstReg = tri_->getSubReg(DstReg, OldSubIdx);
+      O.setReg(UseDstReg);
+      O.setSubReg(0);
+    } else {
+      // Sub-register indexes goes from small to large. e.g.
+      // RAX: 1 -> AL, 2 -> AX, 3 -> EAX
+      // EAX: 1 -> AL, 2 -> AX
+      // So RAX's sub-register 2 is AX, RAX's sub-regsiter 3 is EAX, whose
+      // sub-register 2 is also AX.
+      if (SubIdx && OldSubIdx && SubIdx != OldSubIdx)
+        assert(OldSubIdx < SubIdx && "Conflicting sub-register index!");
+      else if (SubIdx)
+        O.setSubReg(SubIdx);
+      // Remove would-be duplicated kill marker.
+      if (O.isKill() && UseMI->killsRegister(DstReg))
+        O.setIsKill(false);
+      O.setReg(DstReg);
+    }
+  }
+}
+
+/// RemoveDeadImpDef - Remove implicit_def instructions which are "re-defining"
+/// registers due to insert_subreg coalescing. e.g.
+/// r1024 = op
+/// r1025 = implicit_def
+/// r1025 = insert_subreg r1025, r1024
+///       = op r1025
+/// =>
+/// r1025 = op
+/// r1025 = implicit_def
+/// r1025 = insert_subreg r1025, r1025
+///       = op r1025
+void
+SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadImpDef(unsigned Reg, LiveInterval &LI) {
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(Reg),
+         E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
+    MachineOperand &O = I.getOperand();
+    MachineInstr *DefMI = &*I;
+    ++I;
+    if (!O.isDef())
+      continue;
+    if (DefMI->getOpcode() != TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
+      continue;
+    if (!LI.liveBeforeAndAt(li_->getInstructionIndex(DefMI)))
+      continue;
+    li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
+    DefMI->eraseFromParent();
+  }
+}
+
+/// RemoveUnnecessaryKills - Remove kill markers that are no longer accurate
+/// due to live range lengthening as the result of coalescing.
+void SimpleRegisterCoalescing::RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg,
+                                                      LiveInterval &LI) {
+  for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(Reg),
+         UE = mri_->use_end(); UI != UE; ++UI) {
+    MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
+    if (UseMO.isKill()) {
+      MachineInstr *UseMI = UseMO.getParent();
+      unsigned SReg, DReg;
+      if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SReg, DReg))
+        continue;
+      unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
+      if (JoinedCopies.count(UseMI))
+        continue;
+      const LiveRange *UI = LI.getLiveRangeContaining(UseIdx);
+      if (!LI.isKill(UI->valno, UseIdx+1))
+        UseMO.setIsKill(false);
+    }
+  }
+}
+
+/// removeRange - Wrapper for LiveInterval::removeRange. This removes a range
+/// from a physical register live interval as well as from the live intervals
+/// of its sub-registers.
+static void removeRange(LiveInterval &li, unsigned Start, unsigned End,
+                        LiveIntervals *li_, const TargetRegisterInfo *tri_) {
+  li.removeRange(Start, End, true);
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg)) {
+    for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
+      if (!li_->hasInterval(*SR))
+        continue;
+      LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
+      unsigned RemoveEnd = Start;
+      while (RemoveEnd != End) {
+        LiveInterval::iterator LR = sli.FindLiveRangeContaining(Start);
+        if (LR == sli.end())
+          break;
+        RemoveEnd = (LR->end < End) ? LR->end : End;
+        sli.removeRange(Start, RemoveEnd, true);
+        Start = RemoveEnd;
+      }
+    }
+  }
+}
+
+/// removeIntervalIfEmpty - Check if the live interval of a physical register
+/// is empty, if so remove it and also remove the empty intervals of its
+/// sub-registers. Return true if live interval is removed.
+static bool removeIntervalIfEmpty(LiveInterval &li, LiveIntervals *li_,
+                                  const TargetRegisterInfo *tri_) {
+  if (li.empty()) {
+    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg))
+      for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(li.reg); *SR; ++SR) {
+        if (!li_->hasInterval(*SR))
+          continue;
+        LiveInterval &sli = li_->getInterval(*SR);
+        if (sli.empty())
+          li_->removeInterval(*SR);
+      }
+    li_->removeInterval(li.reg);
+    return true;
+  }
+  return false;
+}
+
+/// ShortenDeadCopyLiveRange - Shorten a live range defined by a dead copy.
+/// Return true if live interval is removed.
+bool SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopyLiveRange(LiveInterval &li,
+                                                        MachineInstr *CopyMI) {
+  unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
+  LiveInterval::iterator MLR =
+    li.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(CopyIdx));
+  if (MLR == li.end())
+    return false;  // Already removed by ShortenDeadCopySrcLiveRange.
+  unsigned RemoveStart = MLR->start;
+  unsigned RemoveEnd = MLR->end;
+  // Remove the liverange that's defined by this.
+  if (RemoveEnd == li_->getDefIndex(CopyIdx)+1) {
+    removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
+    return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
+  }
+  return false;
+}
+
+/// PropagateDeadness - Propagate the dead marker to the instruction which
+/// defines the val#.
+static void PropagateDeadness(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI,
+                              unsigned &LRStart, LiveIntervals *li_,
+                              const TargetRegisterInfo* tri_) {
+  MachineInstr *DefMI =
+    li_->getInstructionFromIndex(li_->getDefIndex(LRStart));
+  if (DefMI && DefMI != CopyMI) {
+    int DeadIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
+    if (DeadIdx != -1) {
+      DefMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
+      // A dead def should have a single cycle interval.
+      ++LRStart;
+    }
+  }
+}
+
+/// isSameOrFallThroughBB - Return true if MBB == SuccMBB or MBB simply
+/// fallthoughs to SuccMBB.
+static bool isSameOrFallThroughBB(MachineBasicBlock *MBB,
+                                  MachineBasicBlock *SuccMBB,
+                                  const TargetInstrInfo *tii_) {
+  if (MBB == SuccMBB)
+    return true;
+  MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+  std::vector<MachineOperand> Cond;
+  return !tii_->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond) && !TBB && !FBB &&
+    MBB->isSuccessor(SuccMBB);
+}
+
+/// ShortenDeadCopySrcLiveRange - Shorten a live range as it's artificially
+/// extended by a dead copy. Mark the last use (if any) of the val# as kill as
+/// ends the live range there. If there isn't another use, then this live range
+/// is dead. Return true if live interval is removed.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
+                                                      MachineInstr *CopyMI) {
+  unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
+  if (CopyIdx == 0) {
+    // FIXME: special case: function live in. It can be a general case if the
+    // first instruction index starts at > 0 value.
+    assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
+    // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
+    if (mf_->begin()->isLiveIn(li.reg))
+      mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
+    const LiveRange *LR = li.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
+    removeRange(li, LR->start, LR->end, li_, tri_);
+    return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
+  }
+
+  LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx-1);
+  if (LR == li.end())
+    // Livein but defined by a phi.
+    return false;
+
+  unsigned RemoveStart = LR->start;
+  unsigned RemoveEnd = li_->getDefIndex(CopyIdx)+1;
+  if (LR->end > RemoveEnd)
+    // More uses past this copy? Nothing to do.
+    return false;
+
+  MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
+  unsigned MBBStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB);
+  unsigned LastUseIdx;
+  MachineOperand *LastUse = lastRegisterUse(LR->start, CopyIdx-1, li.reg,
+                                            LastUseIdx);
+  if (LastUse) {
+    MachineInstr *LastUseMI = LastUse->getParent();
+    if (!isSameOrFallThroughBB(LastUseMI->getParent(), CopyMBB, tii_)) {
+      // r1024 = op
+      // ...
+      // BB1:
+      //       = r1024
+      //
+      // BB2:
+      // r1025<dead> = r1024<kill>
+      if (MBBStart < LR->end)
+        removeRange(li, MBBStart, LR->end, li_, tri_);
+      return false;
+    }
+
+    // There are uses before the copy, just shorten the live range to the end
+    // of last use.
+    LastUse->setIsKill();
+    removeRange(li, li_->getDefIndex(LastUseIdx), LR->end, li_, tri_);
+    unsigned SrcReg, DstReg;
+    if (tii_->isMoveInstr(*LastUseMI, SrcReg, DstReg) &&
+        DstReg == li.reg) {
+      // Last use is itself an identity code.
+      int DeadIdx = LastUseMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
+      LastUseMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
+    }
+    return false;
+  }
+
+  // Is it livein?
+  if (LR->start <= MBBStart && LR->end > MBBStart) {
+    if (LR->start == 0) {
+      assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg));
+      // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
+      mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
+    }
+    // FIXME: Shorten intervals in BBs that reaches this BB.
+  }
+
+  if (LR->valno->def == RemoveStart)
+    // If the def MI defines the val#, propagate the dead marker.
+    PropagateDeadness(li, CopyMI, RemoveStart, li_, tri_);
+
+  removeRange(li, RemoveStart, LR->end, li_, tri_);
+  return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
+}
+
+/// CanCoalesceWithImpDef - Returns true if the specified copy instruction
+/// from an implicit def to another register can be coalesced away.
+bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
+                                                     LiveInterval &li,
+                                                     LiveInterval &ImpLi) const{
+  if (!CopyMI->killsRegister(ImpLi.reg))
+    return false;
+  unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
+  LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
+  if (LR == li.end())
+    return false;
+  if (LR->valno->hasPHIKill)
+    return false;
+  if (LR->valno->def != CopyIdx)
+    return false;
+  // Make sure all of val# uses are copies.
+  for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(li.reg),
+         UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
+    MachineInstr *UseMI = &*UI;
+    ++UI;
+    if (JoinedCopies.count(UseMI))
+      continue;
+    unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
+    LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
+    if (ULR == li.end() || ULR->valno != LR->valno)
+      continue;
+    // If the use is not a use, then it's not safe to coalesce the move.
+    unsigned SrcReg, DstReg;
+    if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg)) {
+      if (UseMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG &&
+          UseMI->getOperand(1).getReg() == li.reg)
+        continue;
+      return false;
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+
+/// RemoveCopiesFromValNo - The specified value# is defined by an implicit
+/// def and it is being removed. Turn all copies from this value# into
+/// identity copies so they will be removed.
+void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
+                                                     VNInfo *VNI) {
+  SmallVector<MachineInstr*, 4> ImpDefs;
+  MachineOperand *LastUse = NULL;
+  unsigned LastUseIdx = li_->getUseIndex(VNI->def);
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(li.reg),
+         RE = mri_->reg_end(); RI != RE;) {
+    MachineOperand *MO = &RI.getOperand();
+    MachineInstr *MI = &*RI;
+    ++RI;
+    if (MO->isDef()) {
+      if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
+        ImpDefs.push_back(MI);
+      }
+      continue;
+    }
+    if (JoinedCopies.count(MI))
+      continue;
+    unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(MI));
+    LiveInterval::iterator ULR = li.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
+    if (ULR == li.end() || ULR->valno != VNI)
+      continue;
+    // If the use is a copy, turn it into an identity copy.
+    unsigned SrcReg, DstReg;
+    if (tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == li.reg) {
+      // Each use MI may have multiple uses of this register. Change them all.
+      for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+        MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+        if (MO.isReg() && MO.getReg() == li.reg)
+          MO.setReg(DstReg);
+      }
+      JoinedCopies.insert(MI);
+    } else if (UseIdx > LastUseIdx) {
+      LastUseIdx = UseIdx;
+      LastUse = MO;
+    }
+  }
+  if (LastUse)
+    LastUse->setIsKill();
+  else {
+    // Remove dead implicit_def's.
+    while (!ImpDefs.empty()) {
+      MachineInstr *ImpDef = ImpDefs.back();
+      ImpDefs.pop_back();
+      li_->RemoveMachineInstrFromMaps(ImpDef);
+      ImpDef->eraseFromParent();
+    }
+  }
+}
+
+static unsigned getMatchingSuperReg(unsigned Reg, unsigned SubIdx, 
+                                    const TargetRegisterClass *RC,
+                                    const TargetRegisterInfo* TRI) {
+  for (const unsigned *SRs = TRI->getSuperRegisters(Reg);
+       unsigned SR = *SRs; ++SRs)
+    if (Reg == TRI->getSubReg(SR, SubIdx) && RC->contains(SR))
+      return SR;
+  return 0;
+}
+
+/// isProfitableToCoalesceToSubRC - Given that register class of DstReg is
+/// a subset of the register class of SrcReg, return true if it's profitable
+/// to coalesce the two registers.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::isProfitableToCoalesceToSubRC(unsigned SrcReg,
+                                                        unsigned DstReg,
+                                                        MachineBasicBlock *MBB){
+  if (!CrossClassJoin)
+    return false;
+
+  // First let's make sure all uses are in the same MBB.
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(SrcReg),
+         RE = mri_->reg_end(); RI != RE; ++RI) {
+    MachineInstr &MI = *RI;
+    if (MI.getParent() != MBB)
+      return false;
+  }
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(DstReg),
+         RE = mri_->reg_end(); RI != RE; ++RI) {
+    MachineInstr &MI = *RI;
+    if (MI.getParent() != MBB)
+      return false;
+  }
+
+  // Then make sure the intervals are *short*.
+  LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
+  LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
+  unsigned SrcSize = li_->getApproximateInstructionCount(SrcInt);
+  unsigned DstSize = li_->getApproximateInstructionCount(DstInt);
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstReg);
+  unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
+  return (SrcSize + DstSize) <= Threshold;
+}
+
+
 /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
 /// which are the src/dst of the copy instruction CopyMI.  This returns true
-/// if the copy was successfully coalesced away, or if it is never possible
-/// to coalesce this copy, due to register constraints.  It returns
-/// false if it is not currently possible to coalesce this interval, but
-/// it may be possible if other things get coalesced.
-bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(MachineInstr *CopyMI,
-                             unsigned SrcReg, unsigned DstReg, bool PhysOnly) {
+/// if the copy was successfully coalesced away. If it is not currently
+/// possible to coalesce this interval, but it may be possible if other
+/// things get coalesced, then it returns true by reference in 'Again'.
+bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
+  MachineInstr *CopyMI = TheCopy.MI;
+
+  Again = false;
+  if (JoinedCopies.count(CopyMI))
+    return false; // Already done.
+
   DOUT << li_->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI;
 
-  // Get representative registers.
-  unsigned repSrcReg = rep(SrcReg);
-  unsigned repDstReg = rep(DstReg);
-  
+  unsigned SrcReg;
+  unsigned DstReg;
+  bool isExtSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG;
+  bool isInsSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG;
+  unsigned SubIdx = 0;
+  if (isExtSubReg) {
+    DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
+    SrcReg = CopyMI->getOperand(1).getReg();
+  } else if (isInsSubReg) {
+    if (CopyMI->getOperand(2).getSubReg()) {
+      DOUT << "\tSource of insert_subreg is already coalesced "
+           << "to another register.\n";
+      return false;  // Not coalescable.
+    }
+    DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
+    SrcReg = CopyMI->getOperand(2).getReg();
+  } else if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg)) {
+    assert(0 && "Unrecognized copy instruction!");
+    return false;
+  }
+
   // If they are already joined we continue.
-  if (repSrcReg == repDstReg) {
+  if (SrcReg == DstReg) {
     DOUT << "\tCopy already coalesced.\n";
-    return true;  // Not coalescable.
+    return false;  // Not coalescable.
   }
   
-  bool SrcIsPhys = MRegisterInfo::isPhysicalRegister(repSrcReg);
-  bool DstIsPhys = MRegisterInfo::isPhysicalRegister(repDstReg);
-  if (PhysOnly && !SrcIsPhys && !DstIsPhys)
-    // Only joining physical registers with virtual registers in this round.
-    return true;
+  bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
+  bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
 
   // If they are both physical registers, we cannot join them.
   if (SrcIsPhys && DstIsPhys) {
     DOUT << "\tCan not coalesce physregs.\n";
-    return true;  // Not coalescable.
+    return false;  // Not coalescable.
   }
   
   // We only join virtual registers with allocatable physical registers.
-  if (SrcIsPhys && !allocatableRegs_[repSrcReg]) {
+  if (SrcIsPhys && !allocatableRegs_[SrcReg]) {
     DOUT << "\tSrc reg is unallocatable physreg.\n";
-    return true;  // Not coalescable.
+    return false;  // Not coalescable.
   }
-  if (DstIsPhys && !allocatableRegs_[repDstReg]) {
+  if (DstIsPhys && !allocatableRegs_[DstReg]) {
     DOUT << "\tDst reg is unallocatable physreg.\n";
-    return true;  // Not coalescable.
+    return false;  // Not coalescable.
   }
-  
-  // If they are not of the same register class, we cannot join them.
-  if (differingRegisterClasses(repSrcReg, repDstReg)) {
-    DOUT << "\tSrc/Dest are different register classes.\n";
-    return true;  // Not coalescable.
-  }
-  
-  LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(repSrcReg);
-  LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(repDstReg);
-  assert(SrcInt.reg == repSrcReg && DstInt.reg == repDstReg &&
-         "Register mapping is horribly broken!");
 
-  DOUT << "\t\tInspecting "; SrcInt.print(DOUT, mri_);
-  DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, mri_);
-  DOUT << ": ";
+  // Should be non-null only when coalescing to a sub-register class.
+  const TargetRegisterClass *SubRC = NULL;
+  MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
+  unsigned RealDstReg = 0;
+  unsigned RealSrcReg = 0;
+  if (isExtSubReg || isInsSubReg) {
+    SubIdx = CopyMI->getOperand(isExtSubReg ? 2 : 3).getImm();
+    if (SrcIsPhys && isExtSubReg) {
+      // r1024 = EXTRACT_SUBREG EAX, 0 then r1024 is really going to be
+      // coalesced with AX.
+      unsigned DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
+      if (DstSubIdx) {
+        // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG EAX, 2. Then r1024 has already been
+        // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
+        if (DstSubIdx != SubIdx) {
+          DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
+          return false; // Not coalescable.
+        }
+      } else
+        SrcReg = tri_->getSubReg(SrcReg, SubIdx);
+      SubIdx = 0;
+    } else if (DstIsPhys && isInsSubReg) {
+      // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024, 0
+      unsigned SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
+      if (SrcSubIdx) {
+        // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024<2>, 2 Then r1024 has already been
+        // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
+        if (SrcSubIdx != SubIdx) {
+          DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
+          return false; // Not coalescable.
+        }
+      } else
+        DstReg = tri_->getSubReg(DstReg, SubIdx);
+      SubIdx = 0;
+    } else if ((DstIsPhys && isExtSubReg) || (SrcIsPhys && isInsSubReg)) {
+      // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
+      // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
+      // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
+      // Ditto for
+      // reg1024 = INSERT_SUBREG r1024, cl, 1
+      if (CopyMI->getOperand(1).getSubReg()) {
+        DOUT << "\tSrc of extract_ / insert_subreg already coalesced with reg"
+             << " of a super-class.\n";
+        return false; // Not coalescable.
+      }
+      const TargetRegisterClass *RC =
+        mri_->getRegClass(isExtSubReg ? SrcReg : DstReg);
+      if (isExtSubReg) {
+        RealDstReg = getMatchingSuperReg(DstReg, SubIdx, RC, tri_);
+        assert(RealDstReg && "Invalid extra_subreg instruction!");
+      } else {
+        RealSrcReg = getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC, tri_);
+        assert(RealSrcReg && "Invalid extra_subreg instruction!");
+      }
 
-  // Check if it is necessary to propagate "isDead" property before intervals
-  // are joined.
-  MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg);
-  bool isDead = mopd->isDead();
-  bool isShorten = false;
-  unsigned SrcStart = 0, RemoveStart = 0;
-  unsigned SrcEnd = 0, RemoveEnd = 0;
-  if (isDead) {
-    unsigned CopyIdx = li_->getInstructionIndex(CopyMI);
-    LiveInterval::iterator SrcLR =
-      SrcInt.FindLiveRangeContaining(li_->getUseIndex(CopyIdx));
-    RemoveStart = SrcStart = SrcLR->start;
-    RemoveEnd   = SrcEnd   = SrcLR->end;
-    // The instruction which defines the src is only truly dead if there are
-    // no intermediate uses and there isn't a use beyond the copy.
-    // FIXME: find the last use, mark is kill and shorten the live range.
-    if (SrcEnd > li_->getDefIndex(CopyIdx)) {
-      isDead = false;
+      // For this type of EXTRACT_SUBREG, conservatively
+      // check if the live interval of the source register interfere with the
+      // actual super physical register we are trying to coalesce with.
+      unsigned PhysReg = isExtSubReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
+      LiveInterval &RHS = li_->getInterval(isExtSubReg ? SrcReg : DstReg);
+      if (li_->hasInterval(PhysReg) &&
+          RHS.overlaps(li_->getInterval(PhysReg))) {
+        DOUT << "Interfere with register ";
+        DEBUG(li_->getInterval(PhysReg).print(DOUT, tri_));
+        return false; // Not coalescable
+      }
+      for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(PhysReg); *SR; ++SR)
+        if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
+          DOUT << "Interfere with sub-register ";
+          DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
+          return false; // Not coalescable
+        }
+      SubIdx = 0;
     } else {
-      MachineOperand *MOU;
-      MachineInstr *LastUse= lastRegisterUse(SrcStart, CopyIdx, repSrcReg, MOU);
-      if (LastUse) {
-        // Shorten the liveinterval to the end of last use.
-        MOU->setIsKill();
-        isDead = false;
-        isShorten = true;
-        RemoveStart = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(LastUse));
-        RemoveEnd   = SrcEnd;
-      } else {
-        MachineInstr *SrcMI = li_->getInstructionFromIndex(SrcStart);
-        if (SrcMI) {
-          MachineOperand *mops = findDefOperand(SrcMI, repSrcReg);
-          if (mops)
-            // A dead def should have a single cycle interval.
-            ++RemoveStart;
+      unsigned OldSubIdx = isExtSubReg ? CopyMI->getOperand(0).getSubReg()
+        : CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
+      if (OldSubIdx) {
+        if (OldSubIdx == SubIdx &&
+            !differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg, SubRC))
+          // r1024<2> = EXTRACT_SUBREG r1025, 2. Then r1024 has already been
+          // coalesced to a larger register so the subreg indices cancel out.
+          // Also check if the other larger register is of the same register
+          // class as the would be resulting register.
+          SubIdx = 0;
+        else {
+          DOUT << "\t Sub-register indices mismatch.\n";
+          return false; // Not coalescable.
         }
       }
+      if (SubIdx) {
+        unsigned LargeReg = isExtSubReg ? SrcReg : DstReg;
+        unsigned SmallReg = isExtSubReg ? DstReg : SrcReg;
+        unsigned LargeRegSize = 
+          li_->getApproximateInstructionCount(li_->getInterval(LargeReg));
+        unsigned SmallRegSize = 
+          li_->getApproximateInstructionCount(li_->getInterval(SmallReg));
+        const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SmallReg);
+        unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count();
+        // Be conservative. If both sides are virtual registers, do not coalesce
+        // if this will cause a high use density interval to target a smaller
+        // set of registers.
+        if (SmallRegSize > Threshold || LargeRegSize > Threshold) {
+          if ((float)std::distance(mri_->use_begin(SmallReg),
+                                   mri_->use_end()) / SmallRegSize <
+              (float)std::distance(mri_->use_begin(LargeReg),
+                                   mri_->use_end()) / LargeRegSize) {
+            Again = true;  // May be possible to coalesce later.
+            return false;
+          }
+        }
+      }
+    }
+  } else if (differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg, SubRC)) {
+    // FIXME: What if the resul of a EXTRACT_SUBREG is then coalesced
+    // with another? If it's the resulting destination register, then
+    // the subidx must be propagated to uses (but only those defined
+    // by the EXTRACT_SUBREG). If it's being coalesced into another
+    // register, it should be safe because register is assumed to have
+    // the register class of the super-register.
+
+    if (!SubRC || !isProfitableToCoalesceToSubRC(SrcReg, DstReg, CopyMBB)) {
+      // If they are not of the same register class, we cannot join them.
+      DOUT << "\tSrc/Dest are different register classes.\n";
+      // Allow the coalescer to try again in case either side gets coalesced to
+      // a physical register that's compatible with the other side. e.g.
+      // r1024 = MOV32to32_ r1025
+      // but later r1024 is assigned EAX then r1025 may be coalesced with EAX.
+      Again = true;  // May be possible to coalesce later.
+      return false;
     }
   }
+  
+  LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
+  LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
+  assert(SrcInt.reg == SrcReg && DstInt.reg == DstReg &&
+         "Register mapping is horribly broken!");
 
-  // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
-  // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
-  // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
-  // think twice about coalescing them!
-  if (!mopd->isDead() && (SrcIsPhys || DstIsPhys)) {
-    LiveInterval &JoinVInt = SrcIsPhys ? DstInt : SrcInt;
-    unsigned JoinVReg = SrcIsPhys ? repDstReg : repSrcReg;
-    unsigned JoinPReg = SrcIsPhys ? repSrcReg : repDstReg;
-    const TargetRegisterClass *RC = mf_->getSSARegMap()->getRegClass(JoinVReg);
-    unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count();
-
-    // If the virtual register live interval is long has it has low use desity,
-    // do not join them, instead mark the physical register as its allocation
-    // preference.
-    unsigned Length = JoinVInt.getSize() / InstrSlots::NUM;
-    LiveVariables::VarInfo &vi = lv_->getVarInfo(JoinVReg);
-    if (Length > Threshold &&
-        (((float)vi.NumUses / Length) < (1.0 / Threshold))) {
-      JoinVInt.preference = JoinPReg;
-      ++numAborts;
-      DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
-      return false;
+  DOUT << "\t\tInspecting "; SrcInt.print(DOUT, tri_);
+  DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, tri_);
+  DOUT << ": ";
+
+  // Check if it is necessary to propagate "isDead" property.
+  if (!isExtSubReg && !isInsSubReg) {
+    MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg, false);
+    bool isDead = mopd->isDead();
+
+    // We need to be careful about coalescing a source physical register with a
+    // virtual register. Once the coalescing is done, it cannot be broken and
+    // these are not spillable! If the destination interval uses are far away,
+    // think twice about coalescing them!
+    if (!isDead && (SrcIsPhys || DstIsPhys)) {
+      LiveInterval &JoinVInt = SrcIsPhys ? DstInt : SrcInt;
+      unsigned JoinVReg = SrcIsPhys ? DstReg : SrcReg;
+      unsigned JoinPReg = SrcIsPhys ? SrcReg : DstReg;
+      const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(JoinVReg);
+      unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
+      if (TheCopy.isBackEdge)
+        Threshold *= 2; // Favors back edge copies.
+
+      // If the virtual register live interval is long but it has low use desity,
+      // do not join them, instead mark the physical register as its allocation
+      // preference.
+      unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
+      if (Length > Threshold &&
+          (((float)std::distance(mri_->use_begin(JoinVReg),
+                              mri_->use_end()) / Length) < (1.0 / Threshold))) {
+        JoinVInt.preference = JoinPReg;
+        ++numAborts;
+        DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
+        Again = true;  // May be possible to coalesce later.
+        return false;
+      }
     }
   }
 
@@ -312,90 +1099,159 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(MachineInstr *CopyMI,
   // always canonicalizes DstInt to be it.  The output "SrcInt" will not have
   // been modified, so we can use this information below to update aliases.
   bool Swapped = false;
-  if (JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
-    if (isDead) {
-      // Result of the copy is dead. Propagate this property.
-      if (SrcStart == 0) {
-        assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(repSrcReg) &&
-               "Live-in must be a physical register!");
-        // Live-in to the function but dead. Remove it from entry live-in set.
-        // JoinIntervals may end up swapping the two intervals.
-        mf_->begin()->removeLiveIn(repSrcReg);
-      } else {
-        MachineInstr *SrcMI = li_->getInstructionFromIndex(SrcStart);
-        if (SrcMI) {
-          MachineOperand *mops = findDefOperand(SrcMI, repSrcReg);
-          if (mops)
-            mops->setIsDead();
-        }
-      }
-    }
+  // If SrcInt is implicitly defined, it's safe to coalesce.
+  bool isEmpty = SrcInt.empty();
+  if (isEmpty && !CanCoalesceWithImpDef(CopyMI, DstInt, SrcInt)) {
+    // Only coalesce an empty interval (defined by implicit_def) with
+    // another interval which has a valno defined by the CopyMI and the CopyMI
+    // is a kill of the implicit def.
+    DOUT << "Not profitable!\n";
+    return false;
+  }
 
-    if (isShorten || isDead) {
-      // Shorten the destination live interval.
-      if (Swapped)
-        SrcInt.removeRange(RemoveStart, RemoveEnd);
-    }
-  } else {
+  if (!isEmpty && !JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
     // Coalescing failed.
     
     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
-    if (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI))
+    if (!isExtSubReg && !isInsSubReg &&
+        (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI) ||
+         RemoveCopyByCommutingDef(SrcInt, DstInt, CopyMI))) {
+      JoinedCopies.insert(CopyMI);
       return true;
-
+    }
+    
     // Otherwise, we are unable to join the intervals.
     DOUT << "Interference!\n";
+    Again = true;  // May be possible to coalesce later.
     return false;
   }
 
   LiveInterval *ResSrcInt = &SrcInt;
   LiveInterval *ResDstInt = &DstInt;
   if (Swapped) {
-    std::swap(repSrcReg, repDstReg);
+    std::swap(SrcReg, DstReg);
     std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
   }
-  assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(repSrcReg) &&
+  assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
          "LiveInterval::join didn't work right!");
                                
   // If we're about to merge live ranges into a physical register live range,
   // we have to update any aliased register's live ranges to indicate that they
   // have clobbered values for this range.
-  if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(repDstReg)) {
-    // Unset unnecessary kills.
-    if (!ResDstInt->containsOneValue()) {
-      for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = ResSrcInt->begin(),
-             E = ResSrcInt->end(); I != E; ++I)
-        unsetRegisterKills(I->start, I->end, repDstReg);
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
+    // If this is a extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
+    // cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
+    // then create and update the actual physical register allocated to RHS.
+    if (RealDstReg || RealSrcReg) {
+      LiveInterval &RealInt =
+        li_->getOrCreateInterval(RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg);
+      SmallSet<const VNInfo*, 4> CopiedValNos;
+      for (LiveInterval::Ranges::const_iterator I = ResSrcInt->ranges.begin(),
+             E = ResSrcInt->ranges.end(); I != E; ++I) {
+        const LiveRange *DstLR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(I->start);
+        assert(DstLR  && "Invalid joined interval!");
+        const VNInfo *DstValNo = DstLR->valno;
+        if (CopiedValNos.insert(DstValNo)) {
+          VNInfo *ValNo = RealInt.getNextValue(DstValNo->def, DstValNo->copy,
+                                               li_->getVNInfoAllocator());
+          ValNo->hasPHIKill = DstValNo->hasPHIKill;
+          RealInt.addKills(ValNo, DstValNo->kills);
+          RealInt.MergeValueInAsValue(*ResDstInt, DstValNo, ValNo);
+        }
+      }
+      
+      DstReg = RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
     }
 
     // Update the liveintervals of sub-registers.
-    for (const unsigned *AS = mri_->getSubRegisters(repDstReg); *AS; ++AS)
-      li_->getInterval(*AS).MergeInClobberRanges(*ResSrcInt,
+    for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(DstReg); *AS; ++AS)
+      li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(*ResSrcInt,
                                                  li_->getVNInfoAllocator());
-  } else {
-    // Merge use info if the destination is a virtual register.
-    LiveVariables::VarInfo& dVI = lv_->getVarInfo(repDstReg);
-    LiveVariables::VarInfo& sVI = lv_->getVarInfo(repSrcReg);
-    dVI.NumUses += sVI.NumUses;
   }
 
-  DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, mri_);
-  DOUT << "\n";
+  // If this is a EXTRACT_SUBREG, make sure the result of coalescing is the
+  // larger super-register.
+  if ((isExtSubReg || isInsSubReg) && !SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
+    if ((isExtSubReg && !Swapped) || (isInsSubReg && Swapped)) {
+      ResSrcInt->Copy(*ResDstInt, li_->getVNInfoAllocator());
+      std::swap(SrcReg, DstReg);
+      std::swap(ResSrcInt, ResDstInt);
+    }
+  }
+
+  // Coalescing to a virtual register that is of a sub-register class of the
+  // other. Make sure the resulting register is set to the right register class.
+  if (SubRC) {
+    mri_->setRegClass(DstReg, SubRC);
+    ++numSubJoins;
+  }
+
+  if (NewHeuristic) {
+    // Add all copies that define val# in the source interval into the queue.
+    for (LiveInterval::const_vni_iterator i = ResSrcInt->vni_begin(),
+           e = ResSrcInt->vni_end(); i != e; ++i) {
+      const VNInfo *vni = *i;
+      if (!vni->def || vni->def == ~1U || vni->def == ~0U)
+        continue;
+      MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
+      unsigned NewSrcReg, NewDstReg;
+      if (CopyMI &&
+          JoinedCopies.count(CopyMI) == 0 &&
+          tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg)) {
+        unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMBB);
+        JoinQueue->push(CopyRec(CopyMI, LoopDepth,
+                                isBackEdgeCopy(CopyMI, DstReg)));
+      }
+    }
+  }
 
-  // Remember these liveintervals have been joined.
-  JoinedLIs.set(repSrcReg - MRegisterInfo::FirstVirtualRegister);
-  if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(repDstReg))
-    JoinedLIs.set(repDstReg - MRegisterInfo::FirstVirtualRegister);
+  // Remember to delete the copy instruction.
+  JoinedCopies.insert(CopyMI);
 
-  // repSrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
+  // Some live range has been lengthened due to colaescing, eliminate the
+  // unnecessary kills.
+  RemoveUnnecessaryKills(SrcReg, *ResDstInt);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
+    RemoveUnnecessaryKills(DstReg, *ResDstInt);
+
+  // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
   // being merged.
-  li_->removeInterval(repSrcReg);
-  r2rMap_[repSrcReg] = repDstReg;
+  li_->removeInterval(SrcReg);
+  if (isInsSubReg)
+    // Avoid:
+    // r1024 = op
+    // r1024 = implicit_def
+    // ...
+    //       = r1024
+    RemoveDeadImpDef(DstReg, *ResDstInt);
+  UpdateRegDefsUses(SrcReg, DstReg, SubIdx);
+
+  if (isEmpty) {
+    // Now the copy is being coalesced away, the val# previously defined
+    // by the copy is being defined by an IMPLICIT_DEF which defines a zero
+    // length interval. Remove the val#.
+    unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
+    const LiveRange *LR = ResDstInt->getLiveRangeContaining(CopyIdx);
+    VNInfo *ImpVal = LR->valno;
+    assert(ImpVal->def == CopyIdx);
+    unsigned NextDef = LR->end;
+    RemoveCopiesFromValNo(*ResDstInt, ImpVal);
+    ResDstInt->removeValNo(ImpVal);
+    LR = ResDstInt->FindLiveRangeContaining(NextDef);
+    if (LR != ResDstInt->end() && LR->valno->def == NextDef) {
+      // Special case: vr1024 = implicit_def
+      //               vr1024 = insert_subreg vr1024, vr1025, c
+      // The insert_subreg becomes a "copy" that defines a val# which can itself
+      // be coalesced away.
+      MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(NextDef);
+      if (DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG)
+        LR->valno->copy = DefMI;
+    }
+  }
+
+  DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, tri_);
+  DOUT << "\n";
 
-  // Finally, delete the copy instruction.
-  li_->RemoveMachineInstrFromMaps(CopyMI);
-  CopyMI->eraseFromParent();
-  ++numPeep;
   ++numJoins;
   return true;
 }
@@ -455,12 +1311,39 @@ static bool InVector(VNInfo *Val, const SmallVector<VNInfo*, 8> &V) {
   return std::find(V.begin(), V.end(), Val) != V.end();
 }
 
+/// RangeIsDefinedByCopyFromReg - Return true if the specified live range of
+/// the specified live interval is defined by a copy from the specified
+/// register.
+bool SimpleRegisterCoalescing::RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li,
+                                                           LiveRange *LR,
+                                                           unsigned Reg) {
+  unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(LR->valno);
+  if (SrcReg == Reg)
+    return true;
+  if (LR->valno->def == ~0U &&
+      TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(li.reg) &&
+      *tri_->getSuperRegisters(li.reg)) {
+    // It's a sub-register live interval, we may not have precise information.
+    // Re-compute it.
+    MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(LR->start);
+    unsigned SrcReg, DstReg;
+    if (DefMI && tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg) &&
+        DstReg == li.reg && SrcReg == Reg) {
+      // Cache computed info.
+      LR->valno->def  = LR->start;
+      LR->valno->copy = DefMI;
+      return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
 /// SimpleJoin - Attempt to joint the specified interval into this one. The
 /// caller of this method must guarantee that the RHS only contains a single
 /// value number and that the RHS is not defined by a copy from this
 /// interval.  This returns false if the intervals are not joinable, or it
 /// joins them and returns true.
-bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS) {
+bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
   assert(RHS.containsOneValue());
   
   // Some number (potentially more than one) value numbers in the current
@@ -498,10 +1381,22 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS)
       // If we haven't already recorded that this value # is safe, check it.
       if (!InVector(LHSIt->valno, EliminatedLHSVals)) {
         // Copy from the RHS?
-        unsigned SrcReg = LHSIt->valno->reg;
-        if (rep(SrcReg) != RHS.reg)
+        if (!RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg))
           return false;    // Nope, bail out.
-        
+
+        if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
+          // Here is an interesting situation:
+          // BB1:
+          //   vr1025 = copy vr1024
+          //   ..
+          // BB2:
+          //   vr1024 = op 
+          //          = vr1025
+          // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
+          // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
+          // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
+          // value of the previous iteration of vr1024.
+          return false;
         EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
       }
       
@@ -526,7 +1421,20 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS)
         } else {
           // Otherwise, if this is a copy from the RHS, mark it as being merged
           // in.
-          if (rep(LHSIt->valno->reg) == RHS.reg) {
+          if (RangeIsDefinedByCopyFromReg(LHS, LHSIt, RHS.reg)) {
+            if (LHSIt->contains(RHSIt->valno->def))
+              // Here is an interesting situation:
+              // BB1:
+              //   vr1025 = copy vr1024
+              //   ..
+              // BB2:
+              //   vr1024 = op 
+              //          = vr1025
+              // Even though vr1025 is copied from vr1024, it's not safe to
+              // coalesced them since live range of vr1025 intersects the
+              // def of vr1024. This happens because vr1025 is assigned the
+              // value of the previous iteration of vr1024.
+              return false;
             EliminatedLHSVals.push_back(LHSIt->valno);
 
             // We know this entire LHS live range is okay, so skip it now.
@@ -561,8 +1469,13 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS)
       }
     }
     LHSValNo = Smallest;
+  } else if (EliminatedLHSVals.empty()) {
+    if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
+        *tri_->getSuperRegisters(LHS.reg))
+      // Imprecise sub-register information. Can't handle it.
+      return false;
+    assert(0 && "No copies from the RHS?");
   } else {
-    assert(!EliminatedLHSVals.empty() && "No copies from the RHS?");
     LHSValNo = EliminatedLHSVals[0];
   }
   
@@ -570,11 +1483,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS)
   // RHS into, update the value number info for the LHS to indicate that the
   // value number is defined where the RHS value number was.
   const VNInfo *VNI = RHS.getValNumInfo(0);
-  LHSValNo->def = VNI->def;
-  LHSValNo->reg = VNI->reg;
+  LHSValNo->def  = VNI->def;
+  LHSValNo->copy = VNI->copy;
   
   // Okay, the final step is to loop over the RHS live intervals, adding them to
   // the LHS.
+  LHSValNo->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
   LHS.addKills(LHSValNo, VNI->kills);
   LHS.MergeRangesInAsValue(RHS, LHSValNo);
   LHS.weight += RHS.weight;
@@ -602,20 +1516,20 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
   // If a live interval is a physical register, conservatively check if any
   // of its sub-registers is overlapping the live interval of the virtual
   // register. If so, do not coalesce.
-  if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
-      *mri_->getSubRegisters(LHS.reg)) {
-    for (const unsigned* SR = mri_->getSubRegisters(LHS.reg); *SR; ++SR)
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg) &&
+      *tri_->getSubRegisters(LHS.reg)) {
+    for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *SR; ++SR)
       if (li_->hasInterval(*SR) && RHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
         DOUT << "Interfere with sub-register ";
-        DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, mri_));
+        DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
         return false;
       }
-  } else if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg) &&
-             *mri_->getSubRegisters(RHS.reg)) {
-    for (const unsigned* SR = mri_->getSubRegisters(RHS.reg); *SR; ++SR)
+  } else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg) &&
+             *tri_->getSubRegisters(RHS.reg)) {
+    for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RHS.reg); *SR; ++SR)
       if (li_->hasInterval(*SR) && LHS.overlaps(li_->getInterval(*SR))) {
         DOUT << "Interfere with sub-register ";
-        DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, mri_));
+        DEBUG(li_->getInterval(*SR).print(DOUT, tri_));
         return false;
       }
   }
@@ -631,12 +1545,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     int RHSValID = -1;
     VNInfo *RHSValNoInfo = NULL;
     VNInfo *RHSValNoInfo0 = RHS.getValNumInfo(0);
-    unsigned RHSSrcReg = RHSValNoInfo0->reg;
-    if ((RHSSrcReg == 0 || rep(RHSSrcReg) != LHS.reg)) {
+    unsigned RHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(RHSValNoInfo0);
+    if ((RHSSrcReg == 0 || RHSSrcReg != LHS.reg)) {
       // If RHS is not defined as a copy from the LHS, we can use simpler and
       // faster checks to see if the live ranges are coalescable.  This joiner
       // can't swap the LHS/RHS intervals though.
-      if (!MRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
+      if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
         return SimpleJoin(LHS, RHS);
       } else {
         RHSValNoInfo = RHSValNoInfo0;
@@ -658,8 +1572,8 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
          i != e; ++i) {
       VNInfo *VNI = *i;
       unsigned VN = VNI->id;
-      if (unsigned LHSSrcReg = VNI->reg) {
-        if (rep(LHSSrcReg) != RHS.reg) {
+      if (unsigned LHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(VNI)) {
+        if (LHSSrcReg != RHS.reg) {
           // If this is not a copy from the RHS, its value number will be
           // unmodified by the coalescing.
           NewVNInfo[VN] = VNI;
@@ -697,17 +1611,16 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
          i != e; ++i) {
       VNInfo *VNI = *i;
-      unsigned ValSrcReg = VNI->reg;
-      if (ValSrcReg == 0)  // Src not defined by a copy?
+      if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
         continue;
       
       // DstReg is known to be a register in the LHS interval.  If the src is
       // from the RHS interval, we can use its value #.
-      if (rep(ValSrcReg) != RHS.reg)
+      if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != RHS.reg)
         continue;
       
       // Figure out the value # from the RHS.
-      LHSValsDefinedFromRHS[VNI] = RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
+      LHSValsDefinedFromRHS[VNI]=RHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
     }
     
     // Loop over the value numbers of the RHS, seeing if any are defined from
@@ -715,17 +1628,16 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
          i != e; ++i) {
       VNInfo *VNI = *i;
-      unsigned ValSrcReg = VNI->reg;
-      if (ValSrcReg == 0)  // Src not defined by a copy?
+      if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
         continue;
       
       // DstReg is known to be a register in the RHS interval.  If the src is
       // from the LHS interval, we can use its value #.
-      if (rep(ValSrcReg) != LHS.reg)
+      if (li_->getVNInfoSourceReg(VNI) != LHS.reg)
         continue;
       
       // Figure out the value # from the LHS.
-      RHSValsDefinedFromLHS[VNI]= LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
+      RHSValsDefinedFromLHS[VNI]=LHS.getLiveRangeContaining(VNI->def-1)->valno;
     }
     
     LHSValNoAssignments.resize(LHS.getNumValNums(), -1);
@@ -804,32 +1716,34 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     }
   }
 
+  // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
+  for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
+         E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
+    VNInfo *VNI = I->first;
+    unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
+    LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
+    NewVNInfo[LHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
+    RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
+  }
+
+  // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
+  for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
+         E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
+    VNInfo *VNI = I->first;
+    unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
+    LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
+    NewVNInfo[RHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
+    LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
+  }
+
   // If we get here, we know that we can coalesce the live ranges.  Ask the
   // intervals to coalesce themselves now.
   if ((RHS.ranges.size() > LHS.ranges.size() &&
-      MRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
-      MRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
-    // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
-    for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = LHSValsDefinedFromRHS.begin(),
-           E = LHSValsDefinedFromRHS.end(); I != E; ++I) {
-      VNInfo *VNI = I->first;
-      unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
-      LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
-      RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
-    }
-
+      TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
+      TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
     RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
     Swapped = true;
   } else {
-    // Update kill info. Some live ranges are extended due to copy coalescing.
-    for (DenseMap<VNInfo*, VNInfo*>::iterator I = RHSValsDefinedFromLHS.begin(),
-           E = RHSValsDefinedFromLHS.end(); I != E; ++I) {
-      VNInfo *VNI = I->first;
-      unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
-      LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
-      LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
-    }
-
     LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
     Swapped = false;
   }
@@ -849,37 +1763,103 @@ namespace {
   };
 }
 
+/// getRepIntervalSize - Returns the size of the interval that represents the
+/// specified register.
+template<class SF>
+unsigned JoinPriorityQueue<SF>::getRepIntervalSize(unsigned Reg) {
+  return Rc->getRepIntervalSize(Reg);
+}
+
+/// CopyRecSort::operator - Join priority queue sorting function.
+///
+bool CopyRecSort::operator()(CopyRec left, CopyRec right) const {
+  // Inner loops first.
+  if (left.LoopDepth > right.LoopDepth)
+    return false;
+  else if (left.LoopDepth == right.LoopDepth)
+    if (left.isBackEdge && !right.isBackEdge)
+      return false;
+  return true;
+}
+
 void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
-                                std::vector<CopyRec> *TryAgain, bool PhysOnly) {
+                                               std::vector<CopyRec> &TryAgain) {
   DOUT << ((Value*)MBB->getBasicBlock())->getName() << ":\n";
-  
+
+  std::vector<CopyRec> VirtCopies;
+  std::vector<CopyRec> PhysCopies;
+  std::vector<CopyRec> ImpDefCopies;
+  unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(MBB);
   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB->begin(), E = MBB->end();
        MII != E;) {
     MachineInstr *Inst = MII++;
     
-    // If this isn't a copy, we can't join intervals.
+    // If this isn't a copy nor a extract_subreg, we can't join intervals.
     unsigned SrcReg, DstReg;
-    if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg)) continue;
-    
-    bool Success = JoinCopy(Inst, SrcReg, DstReg, PhysOnly);
-    if (TryAgain && !Success)
-      TryAgain->push_back(getCopyRec(Inst, SrcReg, DstReg));
+    if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
+      DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
+      SrcReg = Inst->getOperand(1).getReg();
+    } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG) {
+      DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
+      SrcReg = Inst->getOperand(2).getReg();
+    } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg))
+      continue;
+
+    bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
+    bool DstIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg);
+    if (NewHeuristic) {
+      JoinQueue->push(CopyRec(Inst, LoopDepth, isBackEdgeCopy(Inst, DstReg)));
+    } else {
+      if (li_->hasInterval(SrcReg) && li_->getInterval(SrcReg).empty())
+        ImpDefCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
+      else if (SrcIsPhys || DstIsPhys)
+        PhysCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
+      else
+        VirtCopies.push_back(CopyRec(Inst, 0, false));
+    }
+  }
+
+  if (NewHeuristic)
+    return;
+
+  // Try coalescing implicit copies first, followed by copies to / from
+  // physical registers, then finally copies from virtual registers to
+  // virtual registers.
+  for (unsigned i = 0, e = ImpDefCopies.size(); i != e; ++i) {
+    CopyRec &TheCopy = ImpDefCopies[i];
+    bool Again = false;
+    if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
+      if (Again)
+        TryAgain.push_back(TheCopy);
+  }
+  for (unsigned i = 0, e = PhysCopies.size(); i != e; ++i) {
+    CopyRec &TheCopy = PhysCopies[i];
+    bool Again = false;
+    if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
+      if (Again)
+        TryAgain.push_back(TheCopy);
+  }
+  for (unsigned i = 0, e = VirtCopies.size(); i != e; ++i) {
+    CopyRec &TheCopy = VirtCopies[i];
+    bool Again = false;
+    if (!JoinCopy(TheCopy, Again))
+      if (Again)
+        TryAgain.push_back(TheCopy);
   }
 }
 
 void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
   DOUT << "********** JOINING INTERVALS ***********\n";
 
-  JoinedLIs.resize(li_->getNumIntervals());
-  JoinedLIs.reset();
+  if (NewHeuristic)
+    JoinQueue = new JoinPriorityQueue<CopyRecSort>(this);
 
   std::vector<CopyRec> TryAgainList;
-  const LoopInfo &LI = getAnalysis<LoopInfo>();
-  if (LI.begin() == LI.end()) {
+  if (loopInfo->begin() == loopInfo->end()) {
     // If there are no loops in the function, join intervals in function order.
     for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();
          I != E; ++I)
-      CopyCoalesceInMBB(I, &TryAgainList);
+      CopyCoalesceInMBB(I, TryAgainList);
   } else {
     // Otherwise, join intervals in inner loops before other intervals.
     // Unfortunately we can't just iterate over loop hierarchy here because
@@ -888,146 +1868,119 @@ void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
     // Join intervals in the function prolog first. We want to join physical
     // registers with virtual registers before the intervals got too long.
     std::vector<std::pair<unsigned, MachineBasicBlock*> > MBBs;
-    for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end(); I != E;++I)
-      MBBs.push_back(std::make_pair(LI.getLoopDepth(I->getBasicBlock()), I));
+    for (MachineFunction::iterator I = mf_->begin(), E = mf_->end();I != E;++I){
+      MachineBasicBlock *MBB = I;
+      MBBs.push_back(std::make_pair(loopInfo->getLoopDepth(MBB), I));
+    }
 
     // Sort by loop depth.
     std::sort(MBBs.begin(), MBBs.end(), DepthMBBCompare());
 
     // Finally, join intervals in loop nest order.
     for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i)
-      CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, NULL, true);
-    for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i)
-      CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, &TryAgainList, false);
+      CopyCoalesceInMBB(MBBs[i].second, TryAgainList);
   }
   
   // Joining intervals can allow other intervals to be joined.  Iteratively join
   // until we make no progress.
-  bool ProgressMade = true;
-  while (ProgressMade) {
-    ProgressMade = false;
-
-    for (unsigned i = 0, e = TryAgainList.size(); i != e; ++i) {
-      CopyRec &TheCopy = TryAgainList[i];
-      if (TheCopy.MI &&
-          JoinCopy(TheCopy.MI, TheCopy.SrcReg, TheCopy.DstReg)) {
-        TheCopy.MI = 0;   // Mark this one as done.
-        ProgressMade = true;
+  if (NewHeuristic) {
+    SmallVector<CopyRec, 16> TryAgain;
+    bool ProgressMade = true;
+    while (ProgressMade) {
+      ProgressMade = false;
+      while (!JoinQueue->empty()) {
+        CopyRec R = JoinQueue->pop();
+        bool Again = false;
+        bool Success = JoinCopy(R, Again);
+        if (Success)
+          ProgressMade = true;
+        else if (Again)
+          TryAgain.push_back(R);
       }
-    }
-  }
 
-  // Some live range has been lengthened due to colaescing, eliminate the
-  // unnecessary kills.
-  int RegNum = JoinedLIs.find_first();
-  while (RegNum != -1) {
-    unsigned Reg = RegNum + MRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
-    unsigned repReg = rep(Reg);
-    LiveInterval &LI = li_->getInterval(repReg);
-    LiveVariables::VarInfo& svi = lv_->getVarInfo(Reg);
-    for (unsigned i = 0, e = svi.Kills.size(); i != e; ++i) {
-      MachineInstr *Kill = svi.Kills[i];
-      // Suppose vr1 = op vr2, x
-      // and vr1 and vr2 are coalesced. vr2 should still be marked kill
-      // unless it is a two-address operand.
-      if (li_->isRemoved(Kill) || hasRegisterDef(Kill, repReg))
-        continue;
-      if (LI.liveAt(li_->getInstructionIndex(Kill) + InstrSlots::NUM))
-        unsetRegisterKill(Kill, repReg);
+      if (ProgressMade) {
+        while (!TryAgain.empty()) {
+          JoinQueue->push(TryAgain.back());
+          TryAgain.pop_back();
+        }
+      }
     }
-    RegNum = JoinedLIs.find_next(RegNum);
-  }
-  
-  DOUT << "*** Register mapping ***\n";
-  for (int i = 0, e = r2rMap_.size(); i != e; ++i)
-    if (r2rMap_[i]) {
-      DOUT << "  reg " << i << " -> ";
-      DEBUG(printRegName(r2rMap_[i]));
-      DOUT << "\n";
+  } else {
+    bool ProgressMade = true;
+    while (ProgressMade) {
+      ProgressMade = false;
+
+      for (unsigned i = 0, e = TryAgainList.size(); i != e; ++i) {
+        CopyRec &TheCopy = TryAgainList[i];
+        if (TheCopy.MI) {
+          bool Again = false;
+          bool Success = JoinCopy(TheCopy, Again);
+          if (Success || !Again) {
+            TheCopy.MI = 0;   // Mark this one as done.
+            ProgressMade = true;
+          }
+        }
+      }
     }
+  }
+
+  if (NewHeuristic)
+    delete JoinQueue;  
 }
 
 /// Return true if the two specified registers belong to different register
-/// classes.  The registers may be either phys or virt regs.
-bool SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA,
-                                             unsigned RegB) const {
+/// classes.  The registers may be either phys or virt regs. In the
+/// case where both registers are virtual registers, it would also returns
+/// true by reference the RegB register class in SubRC if it is a subset of
+/// RegA's register class.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA, unsigned RegB,
+                                      const TargetRegisterClass *&SubRC) const {
 
   // Get the register classes for the first reg.
-  if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
-    assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
+    assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
            "Shouldn't consider two physregs!");
-    return !mf_->getSSARegMap()->getRegClass(RegB)->contains(RegA);
+    return !mri_->getRegClass(RegB)->contains(RegA);
   }
 
   // Compare against the regclass for the second reg.
-  const TargetRegisterClass *RegClass = mf_->getSSARegMap()->getRegClass(RegA);
-  if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB))
-    return RegClass != mf_->getSSARegMap()->getRegClass(RegB);
-  else
-    return !RegClass->contains(RegB);
+  const TargetRegisterClass *RegClassA = mri_->getRegClass(RegA);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB)) {
+    const TargetRegisterClass *RegClassB = mri_->getRegClass(RegB);
+    if (RegClassA == RegClassB)
+      return false;
+    SubRC = (RegClassA->hasSubClass(RegClassB)) ? RegClassB : NULL;
+    return true;
+  }
+  return !RegClassA->contains(RegB);
 }
 
 /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
-/// cycles Start and End. It also returns the use operand by reference. It
-/// returns NULL if there are no uses.
-MachineInstr *
-SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End, unsigned Reg,
-                               MachineOperand *&MOU) {
-  int e = (End-1) / InstrSlots::NUM * InstrSlots::NUM;
-  int s = Start;
-  while (e >= s) {
-    // Skip deleted instructions
-    MachineInstr *MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
-    while ((e - InstrSlots::NUM) >= s && !MI) {
-      e -= InstrSlots::NUM;
-      MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
-    }
-    if (e < s || MI == NULL)
-      return NULL;
-
-    for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
-      MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-      if (MO.isRegister() && MO.isUse() && MO.getReg() &&
-          mri_->regsOverlap(rep(MO.getReg()), Reg)) {
-        MOU = &MO;
-        return MI;
+/// cycles Start and End or NULL if there are no uses.
+MachineOperand *
+SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
+                                          unsigned Reg, unsigned &UseIdx) const{
+  UseIdx = 0;
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+    MachineOperand *LastUse = NULL;
+    for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = mri_->use_begin(Reg),
+           E = mri_->use_end(); I != E; ++I) {
+      MachineOperand &Use = I.getOperand();
+      MachineInstr *UseMI = Use.getParent();
+      unsigned SrcReg, DstReg;
+      if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == DstReg)
+        // Ignore identity copies.
+        continue;
+      unsigned Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
+      if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
+        LastUse = &Use;
+        UseIdx = Idx;
       }
     }
-
-    e -= InstrSlots::NUM;
+    return LastUse;
   }
 
-  return NULL;
-}
-
-
-/// findDefOperand - Returns the MachineOperand that is a def of the specific
-/// register. It returns NULL if the def is not found.
-MachineOperand *SimpleRegisterCoalescing::findDefOperand(MachineInstr *MI, unsigned Reg) {
-  for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isRegister() && MO.isDef() &&
-        mri_->regsOverlap(rep(MO.getReg()), Reg))
-      return &MO;
-  }
-  return NULL;
-}
-
-/// unsetRegisterKill - Unset IsKill property of all uses of specific register
-/// of the specific instruction.
-void SimpleRegisterCoalescing::unsetRegisterKill(MachineInstr *MI, unsigned Reg) {
-  for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isRegister() && MO.isKill() && MO.getReg() &&
-        mri_->regsOverlap(rep(MO.getReg()), Reg))
-      MO.unsetIsKill();
-  }
-}
-
-/// unsetRegisterKills - Unset IsKill property of all uses of specific register
-/// between cycles Start and End.
-void SimpleRegisterCoalescing::unsetRegisterKills(unsigned Start, unsigned End,
-                                       unsigned Reg) {
   int e = (End-1) / InstrSlots::NUM * InstrSlots::NUM;
   int s = Start;
   while (e >= s) {
@@ -1038,42 +1991,36 @@ void SimpleRegisterCoalescing::unsetRegisterKills(unsigned Start, unsigned End,
       MI = li_->getInstructionFromIndex(e);
     }
     if (e < s || MI == NULL)
-      return;
+      return NULL;
 
-    for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
-      MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-      if (MO.isRegister() && MO.isKill() && MO.getReg() &&
-          mri_->regsOverlap(rep(MO.getReg()), Reg)) {
-        MO.unsetIsKill();
+    // Ignore identity copies.
+    unsigned SrcReg, DstReg;
+    if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == DstReg))
+      for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
+        MachineOperand &Use = MI->getOperand(i);
+        if (Use.isRegister() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
+            tri_->regsOverlap(Use.getReg(), Reg)) {
+          UseIdx = e;
+          return &Use;
+        }
       }
-    }
 
     e -= InstrSlots::NUM;
   }
-}
 
-/// hasRegisterDef - True if the instruction defines the specific register.
-///
-bool SimpleRegisterCoalescing::hasRegisterDef(MachineInstr *MI, unsigned Reg) {
-  for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
-    if (MO.isRegister() && MO.isDef() &&
-        mri_->regsOverlap(rep(MO.getReg()), Reg))
-      return true;
-  }
-  return false;
+  return NULL;
 }
 
+
 void SimpleRegisterCoalescing::printRegName(unsigned reg) const {
-  if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
-    cerr << mri_->getName(reg);
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(reg))
+    cerr << tri_->getName(reg);
   else
     cerr << "%reg" << reg;
 }
 
 void SimpleRegisterCoalescing::releaseMemory() {
-   r2rMap_.clear();
-   JoinedLIs.clear();
+  JoinedCopies.clear();
 }
 
 static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
@@ -1084,82 +2031,133 @@ static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
   return true;
 }
 
+/// TurnCopyIntoImpDef - If source of the specified copy is an implicit def,
+/// turn the copy into an implicit def.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
+                                             MachineBasicBlock *MBB,
+                                             unsigned DstReg, unsigned SrcReg) {
+  MachineInstr *CopyMI = &*I;
+  unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
+  if (!li_->hasInterval(SrcReg))
+    return false;
+  LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
+  if (!SrcInt.empty())
+    return false;
+  if (!li_->hasInterval(DstReg))
+    return false;
+  LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
+  const LiveRange *DstLR = DstInt.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
+  DstInt.removeValNo(DstLR->valno);
+  CopyMI->setDesc(tii_->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF));
+  for (int i = CopyMI->getNumOperands() - 1, e = 0; i > e; --i)
+    CopyMI->RemoveOperand(i);
+  bool NoUse = mri_->use_begin(SrcReg) == mri_->use_end();
+  if (NoUse) {
+    for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(SrcReg),
+           E = mri_->reg_end(); I != E; ) {
+      assert(I.getOperand().isDef());
+      MachineInstr *DefMI = &*I;
+      ++I;
+      // The implicit_def source has no other uses, delete it.
+      assert(DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF);
+      li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
+      DefMI->eraseFromParent();
+    }
+  }
+  ++I;
+  return true;
+}
+
+
 bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
   mf_ = &fn;
+  mri_ = &fn.getRegInfo();
   tm_ = &fn.getTarget();
-  mri_ = tm_->getRegisterInfo();
+  tri_ = tm_->getRegisterInfo();
   tii_ = tm_->getInstrInfo();
   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
-  lv_ = &getAnalysis<LiveVariables>();
+  loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 
   DOUT << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
        << "********** Function: "
        << ((Value*)mf_->getFunction())->getName() << '\n';
 
-  allocatableRegs_ = mri_->getAllocatableSet(fn);
-  for (MRegisterInfo::regclass_iterator I = mri_->regclass_begin(),
-         E = mri_->regclass_end(); I != E; ++I)
-    allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,mri_->getAllocatableSet(fn, *I)));
-
-  r2rMap_.grow(mf_->getSSARegMap()->getLastVirtReg());
+  allocatableRegs_ = tri_->getAllocatableSet(fn);
+  for (TargetRegisterInfo::regclass_iterator I = tri_->regclass_begin(),
+         E = tri_->regclass_end(); I != E; ++I)
+    allocatableRCRegs_.insert(std::make_pair(*I,
+                                             tri_->getAllocatableSet(fn, *I)));
 
   // Join (coalesce) intervals if requested.
   if (EnableJoining) {
     joinIntervals();
     DOUT << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
-    for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
-      I->second.print(DOUT, mri_);
+    for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I){
+      I->second.print(DOUT, tri_);
       DOUT << "\n";
     }
   }
 
-  // perform a final pass over the instructions and compute spill
-  // weights, coalesce virtual registers and remove identity moves.
-  const LoopInfo &loopInfo = getAnalysis<LoopInfo>();
-
+  // Perform a final pass over the instructions and compute spill weights
+  // and remove identity moves.
   for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
        mbbi != mbbe; ++mbbi) {
     MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
-    unsigned loopDepth = loopInfo.getLoopDepth(mbb->getBasicBlock());
+    unsigned loopDepth = loopInfo->getLoopDepth(mbb);
 
     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
          mii != mie; ) {
-      // if the move will be an identity move delete it
-      unsigned srcReg, dstReg, RegRep;
-      if (tii_->isMoveInstr(*mii, srcReg, dstReg) &&
-          (RegRep = rep(srcReg)) == rep(dstReg)) {
-        // remove from def list
-        LiveInterval &RegInt = li_->getOrCreateInterval(RegRep);
-        MachineOperand *MO = mii->findRegisterDefOperand(dstReg);
-        // If def of this move instruction is dead, remove its live range from
-        // the dstination register's live interval.
-        if (MO->isDead()) {
-          unsigned MoveIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(mii));
-          LiveInterval::iterator MLR = RegInt.FindLiveRangeContaining(MoveIdx);
-          RegInt.removeRange(MLR->start, MoveIdx+1);
-          if (RegInt.empty())
-            li_->removeInterval(RegRep);
+      MachineInstr *MI = mii;
+      unsigned SrcReg, DstReg;
+      if (JoinedCopies.count(MI)) {
+        // Delete all coalesced copies.
+        if (!tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg)) {
+          assert((MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
+                  MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG) &&
+                 "Unrecognized copy instruction");
+          DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
+        }
+        if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
+          LiveInterval &li = li_->getInterval(DstReg);
+          if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, MI))
+            ShortenDeadCopyLiveRange(li, MI);
+        }
+        li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
+        mii = mbbi->erase(mii);
+        ++numPeep;
+        continue;
+      }
+
+      // If the move will be an identity move delete it
+      bool isMove = tii_->isMoveInstr(*mii, SrcReg, DstReg);
+      if (isMove && SrcReg == DstReg) {
+        if (li_->hasInterval(SrcReg)) {
+          LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(SrcReg);
+          // If def of this move instruction is dead, remove its live range
+          // from the dstination register's live interval.
+          if (mii->registerDefIsDead(DstReg)) {
+            if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(RegInt, mii))
+              ShortenDeadCopyLiveRange(RegInt, mii);
+          }
         }
         li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
         mii = mbbi->erase(mii);
         ++numPeep;
-      } else {
+      } else if (!isMove || !TurnCopyIntoImpDef(mii, mbb, DstReg, SrcReg)) {
         SmallSet<unsigned, 4> UniqueUses;
         for (unsigned i = 0, e = mii->getNumOperands(); i != e; ++i) {
           const MachineOperand &mop = mii->getOperand(i);
           if (mop.isRegister() && mop.getReg() &&
-              MRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
-            // replace register with representative register
-            unsigned reg = rep(mop.getReg());
-            mii->getOperand(i).setReg(reg);
-
+              TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
+            unsigned reg = mop.getReg();
             // Multiple uses of reg by the same instruction. It should not
             // contribute to spill weight again.
             if (UniqueUses.count(reg) != 0)
               continue;
             LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(reg);
-            float w = (mop.isUse()+mop.isDef()) * powf(10.0F, (float)loopDepth);
-            RegInt.weight += w;
+            RegInt.weight +=
+              li_->getSpillWeight(mop.isDef(), mop.isUse(), loopDepth);
             UniqueUses.insert(reg);
           }
         }
@@ -1170,12 +2168,26 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
 
   for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
     LiveInterval &LI = I->second;
-    if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
+    if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
       // If the live interval length is essentially zero, i.e. in every live
       // range the use follows def immediately, it doesn't make sense to spill
       // it and hope it will be easier to allocate for this li.
       if (isZeroLengthInterval(&LI))
         LI.weight = HUGE_VALF;
+      else {
+        bool isLoad = false;
+        if (li_->isReMaterializable(LI, isLoad)) {
+          // If all of the definitions of the interval are re-materializable,
+          // it is a preferred candidate for spilling. If non of the defs are
+          // loads, then it's potentially very cheap to re-materialize.
+          // FIXME: this gets much more complicated once we support non-trivial
+          // re-materialization.
+          if (isLoad)
+            LI.weight *= 0.9F;
+          else
+            LI.weight *= 0.5F;
+        }
+      }
 
       // Slightly prefer live interval that has been assigned a preferred reg.
       if (LI.preference)
@@ -1184,7 +2196,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
       // Divide the weight of the interval by its size.  This encourages 
       // spilling of intervals that are large and have few uses, and
       // discourages spilling of small intervals with many uses.
-      LI.weight /= LI.getSize();
+      LI.weight /= li_->getApproximateInstructionCount(LI) * InstrSlots::NUM;
     }
   }