Remove TargetInstrInfo::CommuteChangesDestination and added findCommutedOpIndices...
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SimpleRegisterCoalescing.cpp
index c9b5fd688114bdcff6a8712e5efd0266ce871778..d1523f82e9f0c4091db45e5f40709ff8a4f0ec89 100644 (file)
@@ -17,7 +17,6 @@
 #include "VirtRegMap.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
 #include "llvm/Value.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
@@ -26,6 +25,7 @@
 #include "llvm/CodeGen/RegisterCoalescer.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
 using namespace llvm;
 
 STATISTIC(numJoins    , "Number of interval joins performed");
+STATISTIC(numCrossRCs , "Number of cross class joins performed");
 STATISTIC(numCommutes , "Number of instruction commuting performed");
 STATISTIC(numExtends  , "Number of copies extended");
+STATISTIC(NumReMats   , "Number of instructions re-materialized");
 STATISTIC(numPeep     , "Number of identity moves eliminated after coalescing");
 STATISTIC(numAborts   , "Number of times interval joining aborted");
+STATISTIC(numDeadValNo, "Number of valno def marked dead");
 
 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));
 
-  static cl::opt<bool>
-  NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
-                cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
-                cl::init(false));
+static cl::opt<bool>
+NewHeuristic("new-coalescer-heuristic",
+             cl::desc("Use new coalescer heuristic"),
+             cl::init(false), cl::Hidden);
 
-  RegisterPass<SimpleRegisterCoalescing> 
-  X("simple-register-coalescing", "Simple Register Coalescing");
+static cl::opt<bool>
+CrossClassJoin("join-cross-class-copies",
+               cl::desc("Coalesce cross register class copies"),
+               cl::init(false), cl::Hidden);
 
-  // Declare that we implement the RegisterCoalescer interface
-  RegisterAnalysisGroup<RegisterCoalescer, true/*The Default*/> V(X);
-}
+static cl::opt<bool>
+PhysJoinTweak("tweak-phys-join-heuristics",
+               cl::desc("Tweak heuristics for joining phys reg with vr"),
+               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.addRequired<LiveIntervals>();
   AU.addPreserved<LiveIntervals>();
+  AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
   AU.addPreserved<MachineLoopInfo>();
   AU.addPreservedID(MachineDominatorsID);
-  AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
+  if (StrongPHIElim)
+    AU.addPreservedID(StrongPHIEliminationID);
+  else
+    AU.addPreservedID(PHIEliminationID);
   AU.addPreservedID(TwoAddressInstructionPassID);
-  AU.addRequired<LiveVariables>();
-  AU.addRequired<LiveIntervals>();
-  AU.addRequired<MachineLoopInfo>();
   MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
@@ -97,8 +110,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
   // 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;
+  assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
   
   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
@@ -109,9 +121,28 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
   
   // 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;
+  assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
   VNInfo *AValNo = ALR->valno;
+  // If it's re-defined by an early clobber somewhere in the live range, then
+  // it's not safe to eliminate the copy. FIXME: This is a temporary workaround.
+  // See PR3149:
+  // 172     %ECX<def> = MOV32rr %reg1039<kill>
+  // 180     INLINEASM <es:subl $5,$1
+  //         sbbl $3,$0>, 10, %EAX<def>, 14, %ECX<earlyclobber,def>, 9, %EAX<kill>,
+  // 36, <fi#0>, 1, %reg0, 0, 9, %ECX<kill>, 36, <fi#1>, 1, %reg0, 0
+  // 188     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
+  // 196     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
+  // 204     %ECX<def> = MOV32rr %ECX<kill>
+  // 212     %EAX<def> = MOV32rr %EAX<kill>
+  // 220     %EAX<def> = MOV32rr %EAX
+  // 228     %reg1039<def> = MOV32rr %ECX<kill>
+  // The early clobber operand ties ECX input to the ECX def.
+  //
+  // The live interval of ECX is represented as this:
+  // %reg20,inf = [46,47:1)[174,230:0)  0@174-(230) 1@46-(47)
+  // The coalescer has no idea there was a def in the middle of [174,230].
+  if (AValNo->hasRedefByEC())
+    return false;
   
   // If AValNo is defined as a copy from IntB, we can potentially process this.  
   // Get the instruction that defines this value number.
@@ -126,8 +157,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
   
   // 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;
+  assert(ValLR != IntB.end() && "Live range not found!");
   
   // Make sure that the end of the live range is inside the same block as
   // CopyMI.
@@ -168,27 +198,31 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::AdjustCopiesBackFrom(LiveInterval &IntA,
   IntB.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd, BValNo));
 
   // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
-  // physreg has aliases, 
+  // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg)) {
-    // Update the liveintervals of sub-registers.
-    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())));
+    for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
+      LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
+      SRLI.addRange(LiveRange(FillerStart, FillerEnd,
+                              SRLI.getNextValue(FillerStart, 0, true,
+                                                li_->getVNInfoAllocator())));
     }
   }
 
   // Okay, merge "B1" into the same value number as "B0".
-  if (BValNo != ValLR->valno)
+  if (BValNo != ValLR->valno) {
+    IntB.addKills(ValLR->valno, BValNo->kills);
     IntB.MergeValueNumberInto(BValNo, ValLR->valno);
+  }
   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)
+  if (UIdx != -1) {
     ValLREndInst->getOperand(UIdx).setIsKill(false);
+    IntB.removeKill(ValLR->valno, FillerStart);
+  }
 
   ++numExtends;
   return true;
@@ -257,8 +291,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
   // 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;
+  assert(BLR != IntB.end() && "Live range not found!");
   VNInfo *BValNo = BLR->valno;
   
   // Get the location that B is defined at.  Two options: either this value has
@@ -269,18 +302,33 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
   
   // 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;
+  assert(ALR != IntA.end() && "Live range not found!");
   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)
+  // the optimization. FIXME: Do isPHIDef and isDefAccurate both need to be
+  // tested?
+  if (AValNo->isPHIDef() || !AValNo->isDefAccurate() ||
+      AValNo->isUnused() || AValNo->hasPHIKill())
     return false;
   MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(AValNo->def);
   const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
-  unsigned NewDstIdx;
-  if (!TID.isCommutable() ||
-      !tii_->CommuteChangesDestination(DefMI, NewDstIdx))
+  if (!TID.isCommutable())
+    return false;
+  // If DefMI is a two-address instruction then commuting it will change the
+  // destination register.
+  int DefIdx = DefMI->findRegisterDefOperandIdx(IntA.reg);
+  assert(DefIdx != -1);
+  unsigned UseOpIdx;
+  if (!DefMI->isRegTiedToUseOperand(DefIdx, &UseOpIdx))
+    return false;
+  unsigned Op1, Op2, NewDstIdx;
+  if (!tii_->findCommutedOpIndices(DefMI, Op1, Op2))
+    return false;
+  if (Op1 == UseOpIdx)
+    NewDstIdx = Op2;
+  else if (Op2 == UseOpIdx)
+    NewDstIdx = Op1;
+  else
     return false;
 
   MachineOperand &NewDstMO = DefMI->getOperand(NewDstIdx);
@@ -320,9 +368,9 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
   unsigned OpIdx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(IntA.reg, false);
   NewMI->getOperand(OpIdx).setIsKill();
 
-  bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill;
+  bool BHasPHIKill = BValNo->hasPHIKill();
   SmallVector<VNInfo*, 4> BDeadValNos;
-  SmallVector<unsigned, 4> BKills;
+  VNInfo::KillSet BKills;
   std::map<unsigned, unsigned> BExtend;
 
   // If ALR and BLR overlaps and end of BLR extends beyond end of ALR, e.g.
@@ -340,6 +388,9 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
     BExtend[ALR->end] = BLR->end;
 
   // Update uses of IntA of the specific Val# with IntB.
+  bool BHasSubRegs = false;
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(IntB.reg))
+    BHasSubRegs = *tri_->getSubRegisters(IntB.reg);
   for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = mri_->use_begin(IntA.reg),
          UE = mri_->use_end(); UI != UE;) {
     MachineOperand &UseMO = UI.getOperand();
@@ -358,10 +409,10 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
       if (Extended)
         UseMO.setIsKill(false);
       else
-        BKills.push_back(li_->getUseIndex(UseIdx)+1);
+        BKills.push_back(VNInfo::KillInfo(false, li_->getUseIndex(UseIdx)+1));
     }
-    unsigned SrcReg, DstReg;
-    if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg))
+    unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
+    if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
       continue;
     if (DstReg == IntB.reg) {
       // This copy will become a noop. If it's defining a new val#,
@@ -369,7 +420,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
       // 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;
+      BHasPHIKill |= DLR->valno->hasPHIKill();
       assert(DLR->valno->def == DefIdx);
       BDeadValNos.push_back(DLR->valno);
       BExtend[DLR->start] = DLR->end;
@@ -385,10 +436,30 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
   // simply extend BLR if CopyMI doesn't end the range.
   DOUT << "\nExtending: "; IntB.print(DOUT, tri_);
 
-  IntB.removeValNo(BValNo);
-  for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i)
+  // Remove val#'s defined by copies that will be coalesced away.
+  for (unsigned i = 0, e = BDeadValNos.size(); i != e; ++i) {
+    VNInfo *DeadVNI = BDeadValNos[i];
+    if (BHasSubRegs) {
+      for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
+        LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
+        const LiveRange *SRLR = SRLI.getLiveRangeContaining(DeadVNI->def);
+        SRLI.removeValNo(SRLR->valno);
+      }
+    }
     IntB.removeValNo(BDeadValNos[i]);
-  VNInfo *ValNo = IntB.getNextValue(AValNo->def, 0, li_->getVNInfoAllocator());
+  }
+
+  // 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].killIdx;
+    if (Kill != BLR->end)
+      BKills.push_back(VNInfo::KillInfo(ValNo->kills[j].isPHIKill, Kill));
+  }
+  ValNo->kills.clear();
   for (LiveInterval::iterator AI = IntA.begin(), AE = IntA.end();
        AI != AE; ++AI) {
     if (AI->valno != AValNo) continue;
@@ -397,9 +468,18 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
     if (EI != BExtend.end())
       End = EI->second;
     IntB.addRange(LiveRange(AI->start, End, ValNo));
+
+    // If the IntB live range is assigned to a physical register, and if that
+    // physreg has sub-registers, update their live intervals as well. 
+    if (BHasSubRegs) {
+      for (const unsigned *SR = tri_->getSubRegisters(IntB.reg); *SR; ++SR) {
+        LiveInterval &SRLI = li_->getInterval(*SR);
+        SRLI.MergeInClobberRange(AI->start, End, li_->getVNInfoAllocator());
+      }
+    }
   }
   IntB.addKills(ValNo, BKills);
-  ValNo->hasPHIKill = BHasPHIKill;
+  ValNo->setHasPHIKill(BHasPHIKill);
 
   DOUT << "   result = "; IntB.print(DOUT, tri_);
   DOUT << "\n";
@@ -413,6 +493,184 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopyByCommutingDef(LiveInterval &IntA,
   return true;
 }
 
+/// 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;
+  SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
+  return !tii_->AnalyzeBranch(*MBB, TBB, FBB, Cond) && !TBB && !FBB &&
+    MBB->isSuccessor(SuccMBB);
+}
+
+/// 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;
+      }
+    }
+  }
+}
+
+/// TrimLiveIntervalToLastUse - If there is a last use in the same basic block
+/// as the copy instruction, trim the live interval to the last use and return
+/// true.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::TrimLiveIntervalToLastUse(unsigned CopyIdx,
+                                                    MachineBasicBlock *CopyMBB,
+                                                    LiveInterval &li,
+                                                    const LiveRange *LR) {
+  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 true;
+    }
+
+    // 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_);
+    li.addKill(LR->valno, LastUseIdx+1, false);
+    unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
+    if (tii_->isMoveInstr(*LastUseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
+        DstReg == li.reg) {
+      // Last use is itself an identity code.
+      int DeadIdx = LastUseMI->findRegisterDefOperandIdx(li.reg, false, tri_);
+      LastUseMI->getOperand(DeadIdx).setIsDead();
+    }
+    return true;
+  }
+
+  // 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.
+  }
+
+  return false;
+}
+
+/// ReMaterializeTrivialDef - If the source of a copy is defined by a trivial
+/// computation, replace the copy by rematerialize the definition.
+bool SimpleRegisterCoalescing::ReMaterializeTrivialDef(LiveInterval &SrcInt,
+                                                       unsigned DstReg,
+                                                       MachineInstr *CopyMI) {
+  unsigned CopyIdx = li_->getUseIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
+  LiveInterval::iterator SrcLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
+  assert(SrcLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
+  VNInfo *ValNo = SrcLR->valno;
+  // If other defs can reach uses of this def, then it's not safe to perform
+  // the optimization. FIXME: Do isPHIDef and isDefAccurate both need to be
+  // tested?
+  if (ValNo->isPHIDef() || !ValNo->isDefAccurate() ||
+      ValNo->isUnused() || ValNo->hasPHIKill())
+    return false;
+  MachineInstr *DefMI = li_->getInstructionFromIndex(ValNo->def);
+  const TargetInstrDesc &TID = DefMI->getDesc();
+  if (!TID.isAsCheapAsAMove())
+    return false;
+  if (!DefMI->getDesc().isRematerializable() ||
+      !tii_->isTriviallyReMaterializable(DefMI))
+    return false;
+  bool SawStore = false;
+  if (!DefMI->isSafeToMove(tii_, SawStore))
+    return false;
+
+  unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(CopyIdx);
+  const LiveRange *DLR= li_->getInterval(DstReg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
+  DLR->valno->copy = NULL;
+  // Don't forget to update sub-register intervals.
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
+    for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(DstReg); *SR; ++SR) {
+      if (!li_->hasInterval(*SR))
+        continue;
+      DLR = li_->getInterval(*SR).getLiveRangeContaining(DefIdx);
+      if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
+        DLR->valno->copy = NULL;
+    }
+  }
+
+  // If copy kills the source register, find the last use and propagate
+  // kill.
+  bool checkForDeadDef = false;
+  MachineBasicBlock *MBB = CopyMI->getParent();
+  if (CopyMI->killsRegister(SrcInt.reg))
+    if (!TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, MBB, SrcInt, SrcLR)) {
+      checkForDeadDef = true;
+    }
+
+  MachineBasicBlock::iterator MII = next(MachineBasicBlock::iterator(CopyMI));
+  tii_->reMaterialize(*MBB, MII, DstReg, DefMI);
+  MachineInstr *NewMI = prior(MII);
+
+  if (checkForDeadDef) {
+    // PR4090 fix: Trim interval failed because there was no use of the
+    // source interval in this MBB. If the def is in this MBB too then we
+    // should mark it dead:
+    if (DefMI->getParent() == MBB) {
+      DefMI->addRegisterDead(SrcInt.reg, tri_);
+      SrcLR->end = SrcLR->start + 1;
+    }
+  }
+
+  // CopyMI may have implicit operands, transfer them over to the newly
+  // rematerialized instruction. And update implicit def interval valnos.
+  for (unsigned i = CopyMI->getDesc().getNumOperands(),
+         e = CopyMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    MachineOperand &MO = CopyMI->getOperand(i);
+    if (MO.isReg() && MO.isImplicit())
+      NewMI->addOperand(MO);
+    if (MO.isDef() && li_->hasInterval(MO.getReg())) {
+      unsigned Reg = MO.getReg();
+      DLR = li_->getInterval(Reg).getLiveRangeContaining(DefIdx);
+      if (DLR && DLR->valno->copy == CopyMI)
+        DLR->valno->copy = NULL;
+    }
+  }
+
+  li_->ReplaceMachineInstrInMaps(CopyMI, NewMI);
+  CopyMI->eraseFromParent();
+  ReMatCopies.insert(CopyMI);
+  ReMatDefs.insert(DefMI);
+  ++NumReMats;
+  return true;
+}
+
 /// isBackEdgeCopy - Returns true if CopyMI is a back edge copy.
 ///
 bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
@@ -430,9 +688,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::isBackEdgeCopy(MachineInstr *CopyMI,
     LI.FindLiveRangeContaining(li_->getDefIndex(DefIdx));
   if (DstLR == LI.end())
     return false;
-  unsigned KillIdx = li_->getInstructionIndex(&MBB->back()) + InstrSlots::NUM;
-  if (DstLR->valno->kills.size() == 1 &&
-      DstLR->valno->kills[0] == KillIdx && DstLR->valno->hasPHIKill)
+  if (DstLR->valno->kills.size() == 1 && DstLR->valno->kills[0].isPHIKill)
     return true;
   return false;
 }
@@ -462,22 +718,56 @@ SimpleRegisterCoalescing::UpdateRegDefsUses(unsigned SrcReg, unsigned DstReg,
       unsigned UseDstReg = DstReg;
       if (OldSubIdx)
           UseDstReg = tri_->getSubReg(DstReg, OldSubIdx);
+
+      unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
+      if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
+                            CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
+          CopySrcReg != CopyDstReg &&
+          CopySrcReg == SrcReg && CopyDstReg != UseDstReg) {
+        // If the use is a copy and it won't be coalesced away, and its source
+        // is defined by a trivial computation, try to rematerialize it instead.
+        if (ReMaterializeTrivialDef(li_->getInterval(SrcReg), CopyDstReg,UseMI))
+          continue;
+      }
+
       O.setReg(UseDstReg);
       O.setSubReg(0);
-    } else {
-      // Sub-register indexes goes from small to large. e.g.
-      // RAX: 0 -> AL, 1 -> AH, 2 -> AX, 3 -> EAX
-      // EAX: 0 -> AL, 1 -> AH, 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);
+      continue;
+    }
+
+    // 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);
+
+    // After updating the operand, check if the machine instruction has
+    // become a copy. If so, update its val# information.
+    if (JoinedCopies.count(UseMI))
+      continue;
+
+    const TargetInstrDesc &TID = UseMI->getDesc();
+    unsigned CopySrcReg, CopyDstReg, CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx;
+    if (TID.getNumDefs() == 1 && TID.getNumOperands() > 2 &&
+        tii_->isMoveInstr(*UseMI, CopySrcReg, CopyDstReg,
+                          CopySrcSubIdx, CopyDstSubIdx) &&
+        CopySrcReg != CopyDstReg &&
+        (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(CopyDstReg) ||
+         allocatableRegs_[CopyDstReg])) {
+      LiveInterval &LI = li_->getInterval(CopyDstReg);
+      unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(UseMI));
+      if (const LiveRange *DLR = LI.getLiveRangeContaining(DefIdx)) {
+        if (DLR->valno->def == DefIdx)
+          DLR->valno->copy = UseMI;
+      }
     }
   }
 }
@@ -520,43 +810,14 @@ void SimpleRegisterCoalescing::RemoveUnnecessaryKills(unsigned Reg,
     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))
+      if (!UI || !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.
@@ -596,6 +857,18 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopyLiveRange(LiveInterval &li,
   return false;
 }
 
+/// RemoveDeadDef - If a def of a live interval is now determined dead, remove
+/// the val# it defines. If the live interval becomes empty, remove it as well.
+bool SimpleRegisterCoalescing::RemoveDeadDef(LiveInterval &li,
+                                             MachineInstr *DefMI) {
+  unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(DefMI));
+  LiveInterval::iterator MLR = li.FindLiveRangeContaining(DefIdx);
+  if (DefIdx != MLR->valno->def)
+    return false;
+  li.removeValNo(MLR->valno);
+  return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
+}
+
 /// PropagateDeadness - Propagate the dead marker to the instruction which
 /// defines the val#.
 static void PropagateDeadness(LiveInterval &li, MachineInstr *CopyMI,
@@ -626,7 +899,8 @@ SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
     // 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.
-    mf_->begin()->removeLiveIn(li.reg);
+    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_);
@@ -643,42 +917,31 @@ SimpleRegisterCoalescing::ShortenDeadCopySrcLiveRange(LiveInterval &li,
     // More uses past this copy? Nothing to do.
     return false;
 
-  unsigned LastUseIdx;
-  MachineOperand *LastUse = lastRegisterUse(LR->start, CopyIdx-1, li.reg,
-                                            LastUseIdx);
-  if (LastUse) {
-    // There are uses before the copy, just shorten the live range to the end
-    // of last use.
-    LastUse->setIsKill();
-    MachineInstr *LastUseMI = LastUse->getParent();
-    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();
-    }
+  // If there is a last use in the same bb, we can't remove the live range.
+  // Shorten the live interval and return.
+  MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
+  if (TrimLiveIntervalToLastUse(CopyIdx, CopyMBB, li, LR))
     return false;
-  }
 
-  // Is it livein?
-  MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
-  unsigned MBBStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB);
-  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);
+  MachineBasicBlock *StartMBB = li_->getMBBFromIndex(RemoveStart);
+  if (!isSameOrFallThroughBB(StartMBB, CopyMBB, tii_))
+    // If the live range starts in another mbb and the copy mbb is not a fall
+    // through mbb, then we can only cut the range from the beginning of the
+    // copy mbb.
+    RemoveStart = li_->getMBBStartIdx(CopyMBB) + 1;
+
+  if (LR->valno->def == RemoveStart) {
+    // If the def MI defines the val# and this copy is the only kill of the
+    // val#, then propagate the dead marker.
+    if (li.isOnlyLROfValNo(LR)) {
+      PropagateDeadness(li, CopyMI, RemoveStart, li_, tri_);
+      ++numDeadValNo;
     }
-    // FIXME: Shorten intervals in BBs that reaches this BB.
+    if (li.isKill(LR->valno, RemoveEnd))
+      li.removeKill(LR->valno, RemoveEnd);
   }
 
-  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_);
+  removeRange(li, RemoveStart, RemoveEnd, li_, tri_);
   return removeIntervalIfEmpty(li, li_, tri_);
 }
 
@@ -693,7 +956,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
   LiveInterval::iterator LR = li.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
   if (LR == li.end())
     return false;
-  if (LR->valno->hasPHIKill)
+  if (LR->valno->hasPHIKill())
     return false;
   if (LR->valno->def != CopyIdx)
     return false;
@@ -709,8 +972,8 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
     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)) {
+    unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
+    if (!tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
       if (UseMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG &&
           UseMI->getOperand(1).getReg() == li.reg)
         continue;
@@ -721,12 +984,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::CanCoalesceWithImpDef(MachineInstr *CopyMI,
 }
 
 
-/// 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) {
-  MachineInstr *ImpDef = NULL;
+/// TurnCopiesFromValNoToImpDefs - The specified value# is defined by an
+/// implicit_def and it is being removed. Turn all copies from this value#
+/// into implicit_defs.
+void SimpleRegisterCoalescing::TurnCopiesFromValNoToImpDefs(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),
@@ -735,10 +998,8 @@ void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
     MachineInstr *MI = &*RI;
     ++RI;
     if (MO->isDef()) {
-      if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF) {
-        assert(!ImpDef && "Multiple implicit_def defining same register?");
-        ImpDef = MI;
-      }
+      if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF)
+        ImpDefs.push_back(MI);
       continue;
     }
     if (JoinedCopies.count(MI))
@@ -748,37 +1009,294 @@ void SimpleRegisterCoalescing::RemoveCopiesFromValNo(LiveInterval &li,
     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);
+    unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
+    if (tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
+        SrcReg == li.reg) {
+      // Change it to an implicit_def.
+      MI->setDesc(tii_->get(TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF));
+      for (int i = MI->getNumOperands() - 1, e = 0; i > e; --i)
+        MI->RemoveOperand(i);
+      // It's no longer a copy, update the valno it defines.
+      unsigned DefIdx = li_->getDefIndex(UseIdx);
+      LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
+      LiveInterval::iterator DLR = DstInt.FindLiveRangeContaining(DefIdx);
+      assert(DLR != DstInt.end() && "Live range not found!");
+      assert(DLR->valno->copy == MI);
+      DLR->valno->copy = NULL;
+      ReMatCopies.insert(MI);
     } else if (UseIdx > LastUseIdx) {
       LastUseIdx = UseIdx;
       LastUse = MO;
     }
   }
-  if (LastUse)
+  if (LastUse) {
     LastUse->setIsKill();
-  else {
-    // Remove dead implicit_def.
-    li_->RemoveMachineInstrFromMaps(ImpDef);
-    ImpDef->eraseFromParent();
+    li.addKill(VNI, LastUseIdx+1, false);
+  } 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;
+/// isWinToJoinVRWithSrcPhysReg - Return true if it's worth while to join a
+/// a virtual destination register with physical source register.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::isWinToJoinVRWithSrcPhysReg(MachineInstr *CopyMI,
+                                                     MachineBasicBlock *CopyMBB,
+                                                     LiveInterval &DstInt,
+                                                     LiveInterval &SrcInt) {
+  // 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.
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstInt.reg);
+  unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
+  unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(DstInt);
+  if (Length > Threshold &&
+      (((float)std::distance(mri_->use_begin(DstInt.reg),
+                             mri_->use_end()) / Length) < (1.0 / Threshold)))
+    return false;
+
+  // If the virtual register live interval extends into a loop, turn down
+  // aggressiveness.
+  unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
+  const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(CopyMBB);
+  if (!L) {
+    // Let's see if the virtual register live interval extends into the loop.
+    LiveInterval::iterator DLR = DstInt.FindLiveRangeContaining(CopyIdx);
+    assert(DLR != DstInt.end() && "Live range not found!");
+    DLR = DstInt.FindLiveRangeContaining(DLR->end+1);
+    if (DLR != DstInt.end()) {
+      CopyMBB = li_->getMBBFromIndex(DLR->start);
+      L = loopInfo->getLoopFor(CopyMBB);
+    }
+  }
+
+  if (!L || Length <= Threshold)
+    return true;
+
+  unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(CopyIdx);
+  LiveInterval::iterator SLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
+  MachineBasicBlock *SMBB = li_->getMBBFromIndex(SLR->start);
+  if (loopInfo->getLoopFor(SMBB) != L) {
+    if (!loopInfo->isLoopHeader(CopyMBB))
+      return false;
+    // If vr's live interval extends pass the loop header, do not join.
+    for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = CopyMBB->succ_begin(),
+           SE = CopyMBB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
+      MachineBasicBlock *SuccMBB = *SI;
+      if (SuccMBB == CopyMBB)
+        continue;
+      if (DstInt.overlaps(li_->getMBBStartIdx(SuccMBB),
+                          li_->getMBBEndIdx(SuccMBB)+1))
+        return false;
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+/// isWinToJoinVRWithDstPhysReg - Return true if it's worth while to join a
+/// copy from a virtual source register to a physical destination register.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::isWinToJoinVRWithDstPhysReg(MachineInstr *CopyMI,
+                                                     MachineBasicBlock *CopyMBB,
+                                                     LiveInterval &DstInt,
+                                                     LiveInterval &SrcInt) {
+  // 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.
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SrcInt.reg);
+  unsigned Threshold = allocatableRCRegs_[RC].count() * 2;
+  unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(SrcInt);
+  if (Length > Threshold &&
+      (((float)std::distance(mri_->use_begin(SrcInt.reg),
+                             mri_->use_end()) / Length) < (1.0 / Threshold)))
+    return false;
+
+  if (SrcInt.empty())
+    // Must be implicit_def.
+    return false;
+
+  // If the virtual register live interval is defined or cross a loop, turn
+  // down aggressiveness.
+  unsigned CopyIdx = li_->getDefIndex(li_->getInstructionIndex(CopyMI));
+  unsigned UseIdx = li_->getUseIndex(CopyIdx);
+  LiveInterval::iterator SLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(UseIdx);
+  assert(SLR != SrcInt.end() && "Live range not found!");
+  SLR = SrcInt.FindLiveRangeContaining(SLR->start-1);
+  if (SLR == SrcInt.end())
+    return true;
+  MachineBasicBlock *SMBB = li_->getMBBFromIndex(SLR->start);
+  const MachineLoop *L = loopInfo->getLoopFor(SMBB);
+
+  if (!L || Length <= Threshold)
+    return true;
+
+  if (loopInfo->getLoopFor(CopyMBB) != L) {
+    if (SMBB != L->getLoopLatch())
+      return false;
+    // If vr's live interval is extended from before the loop latch, do not
+    // join.
+    for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = SMBB->pred_begin(),
+           PE = SMBB->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
+      MachineBasicBlock *PredMBB = *PI;
+      if (PredMBB == SMBB)
+        continue;
+      if (SrcInt.overlaps(li_->getMBBStartIdx(PredMBB),
+                          li_->getMBBEndIdx(PredMBB)+1))
+        return false;
+    }
+  }
+  return true;
+}
+
+/// isWinToJoinCrossClass - Return true if it's profitable to coalesce
+/// two virtual registers from different register classes.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::isWinToJoinCrossClass(unsigned LargeReg,
+                                                unsigned SmallReg,
+                                                unsigned Threshold) {
+  // Then make sure the intervals are *short*.
+  LiveInterval &LargeInt = li_->getInterval(LargeReg);
+  LiveInterval &SmallInt = li_->getInterval(SmallReg);
+  unsigned LargeSize = li_->getApproximateInstructionCount(LargeInt);
+  unsigned SmallSize = li_->getApproximateInstructionCount(SmallInt);
+  if (SmallSize > Threshold || LargeSize > Threshold)
+    if ((float)std::distance(mri_->use_begin(SmallReg),
+                             mri_->use_end()) / SmallSize <
+        (float)std::distance(mri_->use_begin(LargeReg),
+                             mri_->use_end()) / LargeSize)
+      return false;
+  return true;
+}
+
+/// HasIncompatibleSubRegDefUse - If we are trying to coalesce a virtual
+/// register with a physical register, check if any of the virtual register
+/// operand is a sub-register use or def. If so, make sure it won't result
+/// in an illegal extract_subreg or insert_subreg instruction. e.g.
+/// vr1024 = extract_subreg vr1025, 1
+/// ...
+/// vr1024 = mov8rr AH
+/// If vr1024 is coalesced with AH, the extract_subreg is now illegal since
+/// AH does not have a super-reg whose sub-register 1 is AH.
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::HasIncompatibleSubRegDefUse(MachineInstr *CopyMI,
+                                                      unsigned VirtReg,
+                                                      unsigned PhysReg) {
+  for (MachineRegisterInfo::reg_iterator I = mri_->reg_begin(VirtReg),
+         E = mri_->reg_end(); I != E; ++I) {
+    MachineOperand &O = I.getOperand();
+    MachineInstr *MI = &*I;
+    if (MI == CopyMI || JoinedCopies.count(MI))
+      continue;
+    unsigned SubIdx = O.getSubReg();
+    if (SubIdx && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
+      return true;
+    if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
+      SubIdx = MI->getOperand(2).getImm();
+      if (O.isUse() && !tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
+        return true;
+      if (O.isDef()) {
+        unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
+        const TargetRegisterClass *RC =
+          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg)
+          ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(SrcReg)
+          : mri_->getRegClass(SrcReg);
+        if (!tri_->getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC))
+          return true;
+      }
+    }
+    if (MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
+        MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
+      SubIdx = MI->getOperand(3).getImm();
+      if (VirtReg == MI->getOperand(0).getReg()) {
+        if (!tri_->getSubReg(PhysReg, SubIdx))
+          return true;
+      } else {
+        unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
+        const TargetRegisterClass *RC =
+          TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)
+          ? tri_->getPhysicalRegisterRegClass(DstReg)
+          : mri_->getRegClass(DstReg);
+        if (!tri_->getMatchingSuperReg(PhysReg, SubIdx, RC))
+          return true;
+      }
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
+
+/// CanJoinExtractSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
+/// an extract_subreg where dst is a physical register, e.g.
+/// cl = EXTRACT_SUBREG reg1024, 1
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::CanJoinExtractSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
+                                               unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
+                                               unsigned &RealDstReg) {
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(SrcReg);
+  RealDstReg = tri_->getMatchingSuperReg(DstReg, SubIdx, RC);
+  assert(RealDstReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
+
+  // 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.
+  LiveInterval &RHS = li_->getInterval(SrcReg);
+  if (li_->hasInterval(RealDstReg) &&
+      RHS.overlaps(li_->getInterval(RealDstReg))) {
+    DOUT << "Interfere with register ";
+    DEBUG(li_->getInterval(RealDstReg).print(DOUT, tri_));
+    return false; // Not coalescable
+  }
+  for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealDstReg); *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
+    }
+  return true;
+}
+
+/// CanJoinInsertSubRegToPhysReg - Return true if it's possible to coalesce
+/// an insert_subreg where src is a physical register, e.g.
+/// reg1024 = INSERT_SUBREG reg1024, c1, 0
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::CanJoinInsertSubRegToPhysReg(unsigned DstReg,
+                                               unsigned SrcReg, unsigned SubIdx,
+                                               unsigned &RealSrcReg) {
+  const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(DstReg);
+  RealSrcReg = tri_->getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC);
+  assert(RealSrcReg && "Invalid extract_subreg instruction!");
+
+  LiveInterval &RHS = li_->getInterval(DstReg);
+  if (li_->hasInterval(RealSrcReg) &&
+      RHS.overlaps(li_->getInterval(RealSrcReg))) {
+    DOUT << "Interfere with register ";
+    DEBUG(li_->getInterval(RealSrcReg).print(DOUT, tri_));
+    return false; // Not coalescable
+  }
+  for (const unsigned* SR = tri_->getSubRegisters(RealSrcReg); *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
+    }
+  return true;
+}
+
+/// getRegAllocPreference - Return register allocation preference register.
+///
+static unsigned getRegAllocPreference(unsigned Reg, MachineFunction &MF,
+                                      MachineRegisterInfo *MRI,
+                                      const TargetRegisterInfo *TRI) {
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
+    return 0;
+  std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(Reg);
+  return TRI->ResolveRegAllocHint(Hint.first, Hint.second, MF);
 }
 
 /// JoinCopy - Attempt to join intervals corresponding to SrcReg/DstReg,
@@ -790,28 +1308,31 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
   MachineInstr *CopyMI = TheCopy.MI;
 
   Again = false;
-  if (JoinedCopies.count(CopyMI))
+  if (JoinedCopies.count(CopyMI) || ReMatCopies.count(CopyMI))
     return false; // Already done.
 
   DOUT << li_->getInstructionIndex(CopyMI) << '\t' << *CopyMI;
 
-  unsigned SrcReg;
-  unsigned DstReg;
+  unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx = 0, DstSubIdx = 0;
   bool isExtSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG;
   bool isInsSubReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG;
+  bool isSubRegToReg = CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG;
   unsigned SubIdx = 0;
   if (isExtSubReg) {
-    DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
-    SrcReg = CopyMI->getOperand(1).getReg();
-  } else if (isInsSubReg) {
+    DstReg    = CopyMI->getOperand(0).getReg();
+    DstSubIdx = CopyMI->getOperand(0).getSubReg();
+    SrcReg    = CopyMI->getOperand(1).getReg();
+    SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getImm();
+  } else if (isInsSubReg || isSubRegToReg) {
     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)) {
+    DstReg    = CopyMI->getOperand(0).getReg();
+    DstSubIdx = CopyMI->getOperand(3).getImm();
+    SrcReg    = CopyMI->getOperand(2).getReg();
+  } else if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)){
     assert(0 && "Unrecognized copy instruction!");
     return false;
   }
@@ -841,9 +1362,47 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     return false;  // Not coalescable.
   }
 
+  // Check that a physical source register is compatible with dst regclass
+  if (SrcIsPhys) {
+    unsigned SrcSubReg = SrcSubIdx ?
+      tri_->getSubReg(SrcReg, SrcSubIdx) : SrcReg;
+    const TargetRegisterClass *DstRC = mri_->getRegClass(DstReg);
+    const TargetRegisterClass *DstSubRC = DstRC;
+    if (DstSubIdx)
+      DstSubRC = DstRC->getSubRegisterRegClass(DstSubIdx);
+    assert(DstSubRC && "Illegal subregister index");
+    if (!DstSubRC->contains(SrcSubReg)) {
+      DOUT << "\tIncompatible destination regclass: "
+           << tri_->getName(SrcSubReg) << " not in " << DstSubRC->getName()
+           << ".\n";
+      return false;             // Not coalescable.
+    }
+  }
+
+  // Check that a physical dst register is compatible with source regclass
+  if (DstIsPhys) {
+    unsigned DstSubReg = DstSubIdx ?
+      tri_->getSubReg(DstReg, DstSubIdx) : DstReg;
+    const TargetRegisterClass *SrcRC = mri_->getRegClass(SrcReg);
+    const TargetRegisterClass *SrcSubRC = SrcRC;
+    if (SrcSubIdx)
+      SrcSubRC = SrcRC->getSubRegisterRegClass(SrcSubIdx);
+    assert(SrcSubRC && "Illegal subregister index");
+    if (!SrcSubRC->contains(DstReg)) {
+      DOUT << "\tIncompatible source regclass: "
+           << tri_->getName(DstSubReg) << " not in " << SrcSubRC->getName()
+           << ".\n";
+      return false;             // Not coalescable.
+    }
+  }
+
+  // Should be non-null only when coalescing to a sub-register class.
+  bool CrossRC = false;
+  const TargetRegisterClass *NewRC = NULL;
+  MachineBasicBlock *CopyMBB = CopyMI->getParent();
   unsigned RealDstReg = 0;
   unsigned RealSrcReg = 0;
-  if (isExtSubReg || isInsSubReg) {
+  if (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) {
     SubIdx = CopyMI->getOperand(isExtSubReg ? 2 : 3).getImm();
     if (SrcIsPhys && isExtSubReg) {
       // r1024 = EXTRACT_SUBREG EAX, 0 then r1024 is really going to be
@@ -859,7 +1418,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
       } else
         SrcReg = tri_->getSubReg(SrcReg, SubIdx);
       SubIdx = 0;
-    } else if (DstIsPhys && isInsSubReg) {
+    } else if (DstIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg)) {
       // EAX = INSERT_SUBREG EAX, r1024, 0
       unsigned SrcSubIdx = CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
       if (SrcSubIdx) {
@@ -872,52 +1431,31 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
       } 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"
+    } else if ((DstIsPhys && isExtSubReg) ||
+               (SrcIsPhys && (isInsSubReg || isSubRegToReg))) {
+      if (!isSubRegToReg && CopyMI->getOperand(1).getSubReg()) {
+        DOUT << "\tSrc of extract_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!");
+        if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealDstReg))
+          return false; // Not coalescable
       } else {
-        RealSrcReg = getMatchingSuperReg(SrcReg, SubIdx, RC, tri_);
-        assert(RealSrcReg && "Invalid extra_subreg instruction!");
-      }
-
-      // 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_));
+        if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
           return false; // Not coalescable
-        }
+      }
       SubIdx = 0;
     } else {
       unsigned OldSubIdx = isExtSubReg ? CopyMI->getOperand(0).getSubReg()
         : CopyMI->getOperand(2).getSubReg();
       if (OldSubIdx) {
-        if (OldSubIdx == SubIdx)
+        if (OldSubIdx == SubIdx && !differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg))
           // 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";
@@ -927,43 +1465,105 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
       if (SubIdx) {
         unsigned LargeReg = isExtSubReg ? SrcReg : DstReg;
         unsigned SmallReg = isExtSubReg ? DstReg : SrcReg;
-        unsigned LargeRegSize =
-          li_->getInterval(LargeReg).getSize() / InstrSlots::NUM;
-        unsigned SmallRegSize =
-          li_->getInterval(SmallReg).getSize() / InstrSlots::NUM;
-        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) {
-          LiveVariables::VarInfo &svi = lv_->getVarInfo(LargeReg);
-          LiveVariables::VarInfo &dvi = lv_->getVarInfo(SmallReg);
-          if ((float)dvi.NumUses / SmallRegSize <
-              (float)svi.NumUses / LargeRegSize) {
-            Again = true;  // May be possible to coalesce later.
-            return false;
-          }
+        unsigned Limit= allocatableRCRegs_[mri_->getRegClass(SmallReg)].count();
+        if (!isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg, Limit)) {
+          Again = true;  // May be possible to coalesce later.
+          return false;
         }
       }
     }
   } else if (differingRegisterClasses(SrcReg, DstReg)) {
-    // FIXME: What if the resul of a EXTRACT_SUBREG is then coalesced
+    if (!CrossClassJoin)
+      return false;
+    CrossRC = true;
+
+    // FIXME: What if the result 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 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;
+    // Process moves where one of the registers have a sub-register index.
+    MachineOperand *DstMO = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg);
+    MachineOperand *SrcMO = CopyMI->findRegisterUseOperand(SrcReg);
+    SubIdx = DstMO->getSubReg();
+    if (SubIdx) {
+      if (SrcMO->getSubReg())
+        // FIXME: can we handle this?
+        return false;
+      // This is not an insert_subreg but it looks like one.
+      // e.g. %reg1024:4 = MOV32rr %EAX
+      isInsSubReg = true;
+      if (SrcIsPhys) {
+        if (!CanJoinInsertSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx, RealSrcReg))
+          return false; // Not coalescable
+        SubIdx = 0;
+      }
+    } else {
+      SubIdx = SrcMO->getSubReg();
+      if (SubIdx) {
+        // This is not a extract_subreg but it looks like one.
+        // e.g. %cl = MOV16rr %reg1024:1
+        isExtSubReg = true;
+        if (DstIsPhys) {
+          if (!CanJoinExtractSubRegToPhysReg(DstReg, SrcReg, SubIdx,RealDstReg))
+            return false; // Not coalescable
+          SubIdx = 0;
+        }
+      }
+    }
+
+    const TargetRegisterClass *SrcRC= SrcIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(SrcReg);
+    const TargetRegisterClass *DstRC= DstIsPhys ? 0 : mri_->getRegClass(DstReg);
+    unsigned LargeReg = SrcReg;
+    unsigned SmallReg = DstReg;
+    unsigned Limit = 0;
+
+    // Now determine the register class of the joined register.
+    if (isExtSubReg) {
+      if (SubIdx && DstRC && DstRC->isASubClass()) {
+        // This is a move to a sub-register class. However, the source is a
+        // sub-register of a larger register class. We don't know what should
+        // the register class be. FIXME.
+        Again = true;
+        return false;
+      }
+      Limit = allocatableRCRegs_[DstRC].count();
+    } else if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
+      NewRC = getCommonSubClass(SrcRC, DstRC);
+      if (!NewRC) {
+        DOUT << "\tDisjoint regclasses: "
+             << SrcRC->getName() << ", "
+             << DstRC->getName() << ".\n";
+        return false;           // Not coalescable.
+      }
+      if (DstRC->getSize() > SrcRC->getSize())
+        std::swap(LargeReg, SmallReg);
+    }
+
+    // If we are joining two virtual registers and the resulting register
+    // class is more restrictive (fewer register, smaller size). Check if it's
+    // worth doing the merge.
+    if (!SrcIsPhys && !DstIsPhys &&
+        (isExtSubReg || DstRC->isASubClass()) &&
+        !isWinToJoinCrossClass(LargeReg, SmallReg,
+                               allocatableRCRegs_[NewRC].count())) {
+      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;
+    }
   }
+
+  // Will it create illegal extract_subreg / insert_subreg?
+  if (SrcIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, DstReg, SrcReg))
+    return false;
+  if (DstIsPhys && HasIncompatibleSubRegDefUse(CopyMI, SrcReg, DstReg))
+    return false;
   
   LiveInterval &SrcInt = li_->getInterval(SrcReg);
   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
@@ -974,8 +1574,17 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
   DOUT << " and "; DstInt.print(DOUT, tri_);
   DOUT << ": ";
 
+  // Save a copy of the virtual register live interval. We'll manually
+  // merge this into the "real" physical register live interval this is
+  // coalesced with.
+  LiveInterval *SavedLI = 0;
+  if (RealDstReg)
+    SavedLI = li_->dupInterval(&SrcInt);
+  else if (RealSrcReg)
+    SavedLI = li_->dupInterval(&DstInt);
+
   // Check if it is necessary to propagate "isDead" property.
-  if (!isExtSubReg && !isInsSubReg) {
+  if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg) {
     MachineOperand *mopd = CopyMI->findRegisterDefOperand(DstReg, false);
     bool isDead = mopd->isDead();
 
@@ -984,26 +1593,51 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     // 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 = 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";
-        Again = true;  // May be possible to coalesce later.
-        return false;
+      // If the copy is in a loop, take care not to coalesce aggressively if the
+      // src is coming in from outside the loop (or the dst is out of the loop).
+      // If it's not in a loop, then determine whether to join them base purely
+      // by the length of the interval.
+      if (PhysJoinTweak) {
+        if (SrcIsPhys) {
+          if (!isWinToJoinVRWithSrcPhysReg(CopyMI, CopyMBB, DstInt, SrcInt)) {
+            mri_->setRegAllocationHint(DstInt.reg, 0, SrcReg);
+            ++numAborts;
+            DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
+            Again = true;  // May be possible to coalesce later.
+            return false;
+          }
+        } else {
+          if (!isWinToJoinVRWithDstPhysReg(CopyMI, CopyMBB, DstInt, SrcInt)) {
+            mri_->setRegAllocationHint(SrcInt.reg, 0, DstReg);
+            ++numAborts;
+            DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
+            Again = true;  // May be possible to coalesce later.
+            return false;
+          }
+        }
+      } else {
+        // 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.
+        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.
+
+        unsigned Length = li_->getApproximateInstructionCount(JoinVInt);
+        float Ratio = 1.0 / Threshold;
+        if (Length > Threshold &&
+            (((float)std::distance(mri_->use_begin(JoinVReg),
+                                   mri_->use_end()) / Length) < Ratio)) {
+          mri_->setRegAllocationHint(JoinVInt.reg, 0, JoinPReg);
+          ++numAborts;
+          DOUT << "\tMay tie down a physical register, abort!\n";
+          Again = true;  // May be possible to coalesce later.
+          return false;
+        }
       }
     }
   }
@@ -1025,9 +1659,15 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
 
   if (!isEmpty && !JoinIntervals(DstInt, SrcInt, Swapped)) {
     // Coalescing failed.
+
+    // If definition of source is defined by trivial computation, try
+    // rematerializing it.
+    if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
+        ReMaterializeTrivialDef(SrcInt, DstInt.reg, CopyMI))
+      return true;
     
     // If we can eliminate the copy without merging the live ranges, do so now.
-    if (!isExtSubReg && !isInsSubReg &&
+    if (!isExtSubReg && !isInsSubReg && !isSubRegToReg &&
         (AdjustCopiesBackFrom(SrcInt, DstInt, CopyMI) ||
          RemoveCopyByCommutingDef(SrcInt, DstInt, CopyMI))) {
       JoinedCopies.insert(CopyMI);
@@ -1049,7 +1689,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg) &&
          "LiveInterval::join didn't work right!");
                                
-  // If we're about to merge live ranges into a physical register live range,
+  // If we're about to merge live ranges into a physical register live interval,
   // we have to update any aliased register's live ranges to indicate that they
   // have clobbered values for this range.
   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DstReg)) {
@@ -1059,21 +1699,17 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     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);
-        }
+      for (LiveInterval::const_vni_iterator I = SavedLI->vni_begin(),
+             E = SavedLI->vni_end(); I != E; ++I) {
+        const VNInfo *ValNo = *I;
+        VNInfo *NewValNo = RealInt.getNextValue(ValNo->def, ValNo->copy,
+                                                false, // updated at *
+                                                li_->getVNInfoAllocator());
+        NewValNo->setFlags(ValNo->getFlags()); // * updated here.
+        RealInt.addKills(NewValNo, ValNo->kills);
+        RealInt.MergeValueInAsValue(*SavedLI, ValNo, NewValNo);
       }
-      
+      RealInt.weight += SavedLI->weight;      
       DstReg = RealDstReg ? RealDstReg : RealSrcReg;
     }
 
@@ -1081,36 +1717,43 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     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(DstReg);
-    LiveVariables::VarInfo& sVI = lv_->getVarInfo(SrcReg);
-    dVI.NumUses += sVI.NumUses;
   }
 
   // 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());
+  if ((isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
+      !SrcIsPhys && !DstIsPhys) {
+    if ((isExtSubReg && !Swapped) ||
+        ((isInsSubReg || isSubRegToReg) && Swapped)) {
+      ResSrcInt->Copy(*ResDstInt, mri_, 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 (CrossRC) {
+      ++numCrossRCs;
+    if (NewRC)
+      mri_->setRegClass(DstReg, NewRC);
+  }
+
   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)
+      // FIXME: Do isPHIDef and isDefAccurate both need to be tested?
+      if (!vni->def || vni->isUnused() || vni->isPHIDef() || !vni->isDefAccurate())
         continue;
       MachineInstr *CopyMI = li_->getInstructionFromIndex(vni->def);
-      unsigned NewSrcReg, NewDstReg;
+      unsigned NewSrcReg, NewDstReg, NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx;
       if (CopyMI &&
           JoinedCopies.count(CopyMI) == 0 &&
-          tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg)) {
-        unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMI->getParent());
+          tii_->isMoveInstr(*CopyMI, NewSrcReg, NewDstReg,
+                            NewSrcSubIdx, NewDstSubIdx)) {
+        unsigned LoopDepth = loopInfo->getLoopDepth(CopyMBB);
         JoinQueue->push(CopyRec(CopyMI, LoopDepth,
                                 isBackEdgeCopy(CopyMI, DstReg)));
       }
@@ -1126,9 +1769,6 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DstReg))
     RemoveUnnecessaryKills(DstReg, *ResDstInt);
 
-  // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
-  // being merged.
-  li_->removeInterval(SrcReg);
   if (isInsSubReg)
     // Avoid:
     // r1024 = op
@@ -1138,6 +1778,19 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     RemoveDeadImpDef(DstReg, *ResDstInt);
   UpdateRegDefsUses(SrcReg, DstReg, SubIdx);
 
+  // SrcReg is guarateed to be the register whose live interval that is
+  // being merged.
+  li_->removeInterval(SrcReg);
+
+  // Update regalloc hint.
+  tri_->UpdateRegAllocHint(SrcReg, DstReg, *mf_);
+
+  // Manually deleted the live interval copy.
+  if (SavedLI) {
+    SavedLI->clear();
+    delete SavedLI;
+  }
+
   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
@@ -1147,7 +1800,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     VNInfo *ImpVal = LR->valno;
     assert(ImpVal->def == CopyIdx);
     unsigned NextDef = LR->end;
-    RemoveCopiesFromValNo(*ResDstInt, ImpVal);
+    TurnCopiesFromValNoToImpDefs(*ResDstInt, ImpVal);
     ResDstInt->removeValNo(ImpVal);
     LR = ResDstInt->FindLiveRangeContaining(NextDef);
     if (LR != ResDstInt->end() && LR->valno->def == NextDef) {
@@ -1161,6 +1814,16 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinCopy(CopyRec &TheCopy, bool &Again) {
     }
   }
 
+  // If resulting interval has a preference that no longer fits because of subreg
+  // coalescing, just clear the preference.
+  unsigned Preference = getRegAllocPreference(ResDstInt->reg, *mf_, mri_, tri_);
+  if (Preference && (isExtSubReg || isInsSubReg || isSubRegToReg) &&
+      TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(ResDstInt->reg)) {
+    const TargetRegisterClass *RC = mri_->getRegClass(ResDstInt->reg);
+    if (!RC->contains(Preference))
+      mri_->setRegAllocationHint(ResDstInt->reg, 0, 0);
+  }
+
   DOUT << "\n\t\tJoined.  Result = "; ResDstInt->print(DOUT, tri_);
   DOUT << "\n";
 
@@ -1232,14 +1895,16 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::RangeIsDefinedByCopyFromReg(LiveInterval &li,
   unsigned SrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(LR->valno);
   if (SrcReg == Reg)
     return true;
-  if (LR->valno->def == ~0U &&
+  // FIXME: Do isPHIDef and isDefAccurate both need to be tested?
+  if ((LR->valno->isPHIDef() || !LR->valno->isDefAccurate()) &&
       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 (tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg) &&
+    unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
+    if (DefMI &&
+        tii_->isMoveInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
         DstReg == li.reg && SrcReg == Reg) {
       // Cache computed info.
       LR->valno->def  = LR->start;
@@ -1295,7 +1960,20 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
         // Copy from the RHS?
         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
+          // coalesce them since the 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);
       }
       
@@ -1321,6 +1999,19 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
           // Otherwise, if this is a copy from the RHS, mark it as being merged
           // in.
           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.
@@ -1339,7 +2030,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
   // optimize for it: if there is more than one value, we merge them all into
   // the lowest numbered one, then handle the interval as if we were merging
   // with one value number.
-  VNInfo *LHSValNo;
+  VNInfo *LHSValNo = NULL;
   if (EliminatedLHSVals.size() > 1) {
     // Loop through all the equal value numbers merging them into the smallest
     // one.
@@ -1374,13 +2065,27 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
   
   // Okay, the final step is to loop over the RHS live intervals, adding them to
   // the LHS.
-  LHSValNo->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
+  if (VNI->hasPHIKill())
+    LHSValNo->setHasPHIKill(true);
   LHS.addKills(LHSValNo, VNI->kills);
   LHS.MergeRangesInAsValue(RHS, LHSValNo);
   LHS.weight += RHS.weight;
-  if (RHS.preference && !LHS.preference)
-    LHS.preference = RHS.preference;
-  
+
+  // Update regalloc hint if both are virtual registers.
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg) && 
+      TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RHS.reg)) {
+    std::pair<unsigned, unsigned> RHSPref = mri_->getRegAllocationHint(RHS.reg);
+    std::pair<unsigned, unsigned> LHSPref = mri_->getRegAllocationHint(LHS.reg);
+    if (RHSPref != LHSPref)
+      mri_->setRegAllocationHint(LHS.reg, RHSPref.first, RHSPref.second);
+  }
+
+  // Update the liveintervals of sub-registers.
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LHS.reg))
+    for (const unsigned *AS = tri_->getSubRegisters(LHS.reg); *AS; ++AS)
+      li_->getOrCreateInterval(*AS).MergeInClobberRanges(LHS,
+                                                    li_->getVNInfoAllocator());
+
   return true;
 }
 
@@ -1389,8 +2094,9 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::SimpleJoin(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS){
 /// physreg, this method always canonicalizes LHS to be it.  The output
 /// "RHS" will not have been modified, so we can use this information
 /// below to update aliases.
-bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
-                                             LiveInterval &RHS, bool &Swapped) {
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS, LiveInterval &RHS,
+                                        bool &Swapped) {
   // Compute the final value assignment, assuming that the live ranges can be
   // coalesced.
   SmallVector<int, 16> LHSValNoAssignments;
@@ -1398,26 +2104,56 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> LHSValsDefinedFromRHS;
   DenseMap<VNInfo*, VNInfo*> RHSValsDefinedFromLHS;
   SmallVector<VNInfo*, 16> NewVNInfo;
-                          
+
   // 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 (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, tri_));
+    // If it's coalescing a virtual register to a physical register, estimate
+    // its live interval length. This is the *cost* of scanning an entire live
+    // interval. If the cost is low, we'll do an exhaustive check instead.
+
+    // If this is something like this:
+    // BB1:
+    // v1024 = op
+    // ...
+    // BB2:
+    // ...
+    // RAX   = v1024
+    //
+    // That is, the live interval of v1024 crosses a bb. Then we can't rely on
+    // less conservative check. It's possible a sub-register is defined before
+    // v1024 (or live in) and live out of BB1.
+    if (RHS.containsOneValue() &&
+        li_->intervalIsInOneMBB(RHS) &&
+        li_->getApproximateInstructionCount(RHS) <= 10) {
+      // Perform a more exhaustive check for some common cases.
+      if (li_->conflictsWithPhysRegRef(RHS, LHS.reg, true, JoinedCopies))
         return false;
-      }
+    } else {
+      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, tri_));
+          return false;
+        }
+    }
   } 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, tri_));
+    if (LHS.containsOneValue() &&
+        li_->getApproximateInstructionCount(LHS) <= 10) {
+      // Perform a more exhaustive check for some common cases.
+      if (li_->conflictsWithPhysRegRef(LHS, RHS.reg, false, JoinedCopies))
         return false;
-      }
+    } else {
+      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, tri_));
+          return false;
+        }
+    }
   }
                           
   // Compute ultimate value numbers for the LHS and RHS values.
@@ -1432,7 +2168,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     VNInfo *RHSValNoInfo = NULL;
     VNInfo *RHSValNoInfo0 = RHS.getValNumInfo(0);
     unsigned RHSSrcReg = li_->getVNInfoSourceReg(RHSValNoInfo0);
-    if ((RHSSrcReg == 0 || RHSSrcReg != LHS.reg)) {
+    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.
@@ -1497,7 +2233,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     for (LiveInterval::vni_iterator i = LHS.vni_begin(), e = LHS.vni_end();
          i != e; ++i) {
       VNInfo *VNI = *i;
-      if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
+      if (VNI->isUnused() || 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
@@ -1514,7 +2250,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     for (LiveInterval::vni_iterator i = RHS.vni_begin(), e = RHS.vni_end();
          i != e; ++i) {
       VNInfo *VNI = *i;
-      if (VNI->def == ~1U || VNI->copy == 0)  // Src not defined by a copy?
+      if (VNI->isUnused() || 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
@@ -1534,7 +2270,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
          i != e; ++i) {
       VNInfo *VNI = *i;
       unsigned VN = VNI->id;
-      if (LHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U
+      if (LHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->isUnused()
         continue;
       ComputeUltimateVN(VNI, NewVNInfo,
                         LHSValsDefinedFromRHS, RHSValsDefinedFromLHS,
@@ -1544,7 +2280,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
          i != e; ++i) {
       VNInfo *VNI = *i;
       unsigned VN = VNI->id;
-      if (RHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->def == ~1U)
+      if (RHSValNoAssignments[VN] >= 0 || VNI->isUnused())
         continue;
       // If this value number isn't a copy from the LHS, it's a new number.
       if (RHSValsDefinedFromLHS.find(VNI) == RHSValsDefinedFromLHS.end()) {
@@ -1608,7 +2344,8 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     VNInfo *VNI = I->first;
     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[VNI->id];
     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[LHSValID], VNI->def);
-    NewVNInfo[LHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
+    if (VNI->hasPHIKill())
+      NewVNInfo[LHSValID]->setHasPHIKill(true);
     RHS.addKills(NewVNInfo[LHSValID], VNI->kills);
   }
 
@@ -1618,7 +2355,8 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
     VNInfo *VNI = I->first;
     unsigned RHSValID = RHSValNoAssignments[VNI->id];
     LiveInterval::removeKill(NewVNInfo[RHSValID], VNI->def);
-    NewVNInfo[RHSValID]->hasPHIKill |= VNI->hasPHIKill;
+    if (VNI->hasPHIKill())
+      NewVNInfo[RHSValID]->setHasPHIKill(true);
     LHS.addKills(NewVNInfo[RHSValID], VNI->kills);
   }
 
@@ -1627,10 +2365,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::JoinIntervals(LiveInterval &LHS,
   if ((RHS.ranges.size() > LHS.ranges.size() &&
       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LHS.reg)) ||
       TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RHS.reg)) {
-    RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
+    RHS.join(LHS, &RHSValNoAssignments[0], &LHSValNoAssignments[0], NewVNInfo,
+             mri_);
     Swapped = true;
   } else {
-    LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo);
+    LHS.join(RHS, &LHSValNoAssignments[0], &RHSValNoAssignments[0], NewVNInfo,
+             mri_);
     Swapped = false;
   }
   return true;
@@ -1681,14 +2421,15 @@ void SimpleRegisterCoalescing::CopyCoalesceInMBB(MachineBasicBlock *MBB,
     MachineInstr *Inst = MII++;
     
     // If this isn't a copy nor a extract_subreg, we can't join intervals.
-    unsigned SrcReg, DstReg;
+    unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
     if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG) {
       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
       SrcReg = Inst->getOperand(1).getReg();
-    } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG) {
+    } else if (Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
+               Inst->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) {
       DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
       SrcReg = Inst->getOperand(2).getReg();
-    } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg))
+    } else if (!tii_->isMoveInstr(*Inst, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx))
       continue;
 
     bool SrcIsPhys = TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg);
@@ -1741,7 +2482,7 @@ void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
     JoinQueue = new JoinPriorityQueue<CopyRecSort>(this);
 
   std::vector<CopyRec> TryAgainList;
-  if (loopInfo->begin() == loopInfo->end()) {
+  if (loopInfo->empty()) {
     // 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)
@@ -1816,9 +2557,9 @@ void SimpleRegisterCoalescing::joinIntervals() {
 
 /// 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 {
-
+bool
+SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA,
+                                                   unsigned RegB) const {
   // Get the register classes for the first reg.
   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RegA)) {
     assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB) &&
@@ -1827,11 +2568,12 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::differingRegisterClasses(unsigned RegA,
   }
 
   // Compare against the regclass for the second reg.
-  const TargetRegisterClass *RegClass = mri_->getRegClass(RegA);
-  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB))
-    return RegClass != mri_->getRegClass(RegB);
-  else
-    return !RegClass->contains(RegB);
+  const TargetRegisterClass *RegClassA = mri_->getRegClass(RegA);
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(RegB)) {
+    const TargetRegisterClass *RegClassB = mri_->getRegClass(RegB);
+    return RegClassA != RegClassB;
+  }
+  return !RegClassA->contains(RegB);
 }
 
 /// lastRegisterUse - Returns the last use of the specific register between
@@ -1846,14 +2588,15 @@ SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
            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)
+      unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
+      if (tii_->isMoveInstr(*UseMI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
+          SrcReg == DstReg)
         // Ignore identity copies.
         continue;
       unsigned Idx = li_->getInstructionIndex(UseMI);
       if (Idx >= Start && Idx < End && Idx >= UseIdx) {
         LastUse = &Use;
-        UseIdx = Idx;
+        UseIdx = li_->getUseIndex(Idx);
       }
     }
     return LastUse;
@@ -1872,13 +2615,14 @@ SimpleRegisterCoalescing::lastRegisterUse(unsigned Start, unsigned End,
       return NULL;
 
     // Ignore identity copies.
-    unsigned SrcReg, DstReg;
-    if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg) && SrcReg == DstReg))
+    unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
+    if (!(tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx) &&
+          SrcReg == DstReg))
       for (unsigned i = 0, NumOps = MI->getNumOperands(); i != NumOps; ++i) {
         MachineOperand &Use = MI->getOperand(i);
-        if (Use.isRegister() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
+        if (Use.isReg() && Use.isUse() && Use.getReg() &&
             tri_->regsOverlap(Use.getReg(), Reg)) {
-          UseIdx = e;
+          UseIdx = li_->getUseIndex(e);
           return &Use;
         }
       }
@@ -1899,12 +2643,14 @@ void SimpleRegisterCoalescing::printRegName(unsigned reg) const {
 
 void SimpleRegisterCoalescing::releaseMemory() {
   JoinedCopies.clear();
+  ReMatCopies.clear();
+  ReMatDefs.clear();
 }
 
 static bool isZeroLengthInterval(LiveInterval *li) {
   for (LiveInterval::Ranges::const_iterator
          i = li->ranges.begin(), e = li->ranges.end(); i != e; ++i)
-    if (i->end - i->start > LiveIntervals::InstrSlots::NUM)
+    if (i->end - i->start > LiveInterval::InstrSlots::NUM)
       return false;
   return true;
 }
@@ -1926,23 +2672,37 @@ SimpleRegisterCoalescing::TurnCopyIntoImpDef(MachineBasicBlock::iterator &I,
     return false;
   LiveInterval &DstInt = li_->getInterval(DstReg);
   const LiveRange *DstLR = DstInt.getLiveRangeContaining(CopyIdx);
+  // If the valno extends beyond this basic block, then it's not safe to delete
+  // the val# or else livein information won't be correct.
+  MachineBasicBlock *EndMBB = li_->getMBBFromIndex(DstLR->end);
+  if (EndMBB != MBB)
+    return false;
   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();
+  CopyMI->getOperand(0).setIsUndef();
+  bool NoUse = mri_->use_empty(SrcReg);
   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;
+    for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = mri_->reg_begin(SrcReg),
+           RE = mri_->reg_end(); RI != RE; ) {
+      assert(RI.getOperand().isDef());
+      MachineInstr *DefMI = &*RI;
+      ++RI;
       // The implicit_def source has no other uses, delete it.
       assert(DefMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF);
       li_->RemoveMachineInstrFromMaps(DefMI);
       DefMI->eraseFromParent();
     }
   }
+
+  // Mark uses of implicit_def isUndef.
+  for (MachineRegisterInfo::use_iterator RI = mri_->use_begin(DstReg),
+         RE = mri_->use_end(); RI != RE; ++RI) {
+    assert((*RI).getParent() == MBB);
+    RI.getOperand().setIsUndef();
+  }
+
   ++I;
   return true;
 }
@@ -1955,7 +2715,6 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
   tri_ = tm_->getRegisterInfo();
   tii_ = tm_->getInstrInfo();
   li_ = &getAnalysis<LiveIntervals>();
-  lv_ = &getAnalysis<LiveVariables>();
   loopInfo = &getAnalysis<MachineLoopInfo>();
 
   DOUT << "********** SIMPLE REGISTER COALESCING **********\n"
@@ -1971,36 +2730,18 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
   // 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, tri_);
-      DOUT << "\n";
-    }
-
-    // Delete all coalesced copies.
-    for (SmallPtrSet<MachineInstr*,32>::iterator I = JoinedCopies.begin(),
-           E = JoinedCopies.end(); I != E; ++I) {
-      MachineInstr *CopyMI = *I;
-      unsigned SrcReg, DstReg;
-      if (!tii_->isMoveInstr(*CopyMI, SrcReg, DstReg)) {
-        assert((CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
-                CopyMI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG) &&
-               "Unrecognized copy instruction");
-        DstReg = CopyMI->getOperand(0).getReg();
-      }
-      if (CopyMI->registerDefIsDead(DstReg)) {
-        LiveInterval &li = li_->getInterval(DstReg);
-        if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(li, CopyMI))
-          ShortenDeadCopyLiveRange(li, CopyMI);
-      }
-      li_->RemoveMachineInstrFromMaps(*I);
-      (*I)->eraseFromParent();
-      ++numPeep;
-    }
+    DEBUG({
+        DOUT << "********** INTERVALS POST JOINING **********\n";
+        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
   // and remove identity moves.
+  SmallVector<unsigned, 4> DeadDefs;
   for (MachineFunction::iterator mbbi = mf_->begin(), mbbe = mf_->end();
        mbbi != mbbe; ++mbbi) {
     MachineBasicBlock* mbb = mbbi;
@@ -2008,27 +2749,81 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
 
     for (MachineBasicBlock::iterator mii = mbb->begin(), mie = mbb->end();
          mii != mie; ) {
-      // if the move will be an identity move delete it
-      unsigned srcReg, dstReg;
-      bool isMove = tii_->isMoveInstr(*mii, srcReg, dstReg);
-      if (isMove && srcReg == dstReg) {
-        if (li_->hasInterval(srcReg)) {
-          LiveInterval &RegInt = li_->getInterval(srcReg);
+      MachineInstr *MI = mii;
+      unsigned SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx;
+      if (JoinedCopies.count(MI)) {
+        // Delete all coalesced copies.
+        if (!tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx)) {
+          assert((MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG ||
+                  MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::INSERT_SUBREG ||
+                  MI->getOpcode() == TargetInstrInfo::SUBREG_TO_REG) &&
+                 "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;
+      }
+
+      // Now check if this is a remat'ed def instruction which is now dead.
+      if (ReMatDefs.count(MI)) {
+        bool isDead = true;
+        for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+          const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
+          if (!MO.isReg())
+            continue;
+          unsigned Reg = MO.getReg();
+          if (!Reg)
+            continue;
+          if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
+            DeadDefs.push_back(Reg);
+          if (MO.isDead())
+            continue;
+          if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) ||
+              !mri_->use_empty(Reg)) {
+            isDead = false;
+            break;
+          }
+        }
+        if (isDead) {
+          while (!DeadDefs.empty()) {
+            unsigned DeadDef = DeadDefs.back();
+            DeadDefs.pop_back();
+            RemoveDeadDef(li_->getInterval(DeadDef), MI);
+          }
+          li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
+          mii = mbbi->erase(mii);
+          continue;
+        } else
+          DeadDefs.clear();
+      }
+
+      // If the move will be an identity move delete it
+      bool isMove= tii_->isMoveInstr(*MI, SrcReg, DstReg, SrcSubIdx, DstSubIdx);
+      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);
+          if (MI->registerDefIsDead(DstReg)) {
+            if (!ShortenDeadCopySrcLiveRange(RegInt, MI))
+              ShortenDeadCopyLiveRange(RegInt, MI);
           }
         }
-        li_->RemoveMachineInstrFromMaps(mii);
+        li_->RemoveMachineInstrFromMaps(MI);
         mii = mbbi->erase(mii);
         ++numPeep;
-      } else if (!isMove || !TurnCopyIntoImpDef(mii, mbb, dstReg, srcReg)) {
+      } 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() &&
+        for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+          const MachineOperand &mop = MI->getOperand(i);
+          if (mop.isReg() && mop.getReg() &&
               TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(mop.getReg())) {
             unsigned reg = mop.getReg();
             // Multiple uses of reg by the same instruction. It should not
@@ -2047,7 +2842,7 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
   }
 
   for (LiveIntervals::iterator I = li_->begin(), E = li_->end(); I != E; ++I) {
-    LiveInterval &LI = I->second;
+    LiveInterval &LI = *I->second;
     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
@@ -2056,7 +2851,8 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
         LI.weight = HUGE_VALF;
       else {
         bool isLoad = false;
-        if (li_->isReMaterializable(LI, isLoad)) {
+        SmallVector<LiveInterval*, 4> SpillIs;
+        if (li_->isReMaterializable(LI, SpillIs, 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.
@@ -2070,13 +2866,14 @@ bool SimpleRegisterCoalescing::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
       }
 
       // Slightly prefer live interval that has been assigned a preferred reg.
-      if (LI.preference)
+      std::pair<unsigned, unsigned> Hint = mri_->getRegAllocationHint(LI.reg);
+      if (Hint.first || Hint.second)
         LI.weight *= 1.01F;
 
       // 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;
     }
   }