Sink DwarfUnit::constructImportedEntityDIE into DwarfCompileUnit.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / VirtRegMap.cpp
index 2c93e09e3f27dc9e01f61d22d2638403ac9f6b8f..f5258c34041729e5aa3d25d5dbe56f5080e92aa2 100644 (file)
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file implements the VirtRegMap class.
 //
-// It also contains implementations of the the Spiller interface, which, given a
+// It also contains implementations of the Spiller interface, which, given a
 // virtual register map and a machine function, eliminates all virtual
 // references by replacing them with physical register references - adding spill
 // code as necessary.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "spiller"
-#include "VirtRegMap.h"
-#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/CodeGen/VirtRegMap.h"
+#include "LiveDebugVariables.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/SparseSet.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
-#include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
-#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
-#include "llvm/ADT/Statistic.h"
-#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
 #include <algorithm>
 using namespace llvm;
 
-STATISTIC(NumSpills, "Number of register spills");
-STATISTIC(NumStores, "Number of stores added");
-STATISTIC(NumLoads , "Number of loads added");
-STATISTIC(NumReused, "Number of values reused");
-STATISTIC(NumDSE   , "Number of dead stores elided");
-STATISTIC(NumDCE   , "Number of copies elided");
+#define DEBUG_TYPE "regalloc"
 
-namespace {
-  enum SpillerName { simple, local };
-
-  static cl::opt<SpillerName>
-  SpillerOpt("spiller",
-             cl::desc("Spiller to use: (default: local)"),
-             cl::Prefix,
-             cl::values(clEnumVal(simple, "  simple spiller"),
-                        clEnumVal(local,  "  local spiller"),
-                        clEnumValEnd),
-             cl::init(local));
-}
+STATISTIC(NumSpillSlots, "Number of spill slots allocated");
+STATISTIC(NumIdCopies,   "Number of identity moves eliminated after rewriting");
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //  VirtRegMap implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-VirtRegMap::VirtRegMap(MachineFunction &mf)
-  : TII(*mf.getTarget().getInstrInfo()), MF(mf), 
-    Virt2PhysMap(NO_PHYS_REG), Virt2StackSlotMap(NO_STACK_SLOT) {
+char VirtRegMap::ID = 0;
+
+INITIALIZE_PASS(VirtRegMap, "virtregmap", "Virtual Register Map", false, false)
+
+bool VirtRegMap::runOnMachineFunction(MachineFunction &mf) {
+  MRI = &mf.getRegInfo();
+  TII = mf.getSubtarget().getInstrInfo();
+  TRI = mf.getSubtarget().getRegisterInfo();
+  MF = &mf;
+
+  Virt2PhysMap.clear();
+  Virt2StackSlotMap.clear();
+  Virt2SplitMap.clear();
+
   grow();
+  return false;
 }
 
 void VirtRegMap::grow() {
-  Virt2PhysMap.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
-  Virt2StackSlotMap.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
+  unsigned NumRegs = MF->getRegInfo().getNumVirtRegs();
+  Virt2PhysMap.resize(NumRegs);
+  Virt2StackSlotMap.resize(NumRegs);
+  Virt2SplitMap.resize(NumRegs);
+}
+
+unsigned VirtRegMap::createSpillSlot(const TargetRegisterClass *RC) {
+  int SS = MF->getFrameInfo()->CreateSpillStackObject(RC->getSize(),
+                                                      RC->getAlignment());
+  ++NumSpillSlots;
+  return SS;
+}
+
+bool VirtRegMap::hasPreferredPhys(unsigned VirtReg) {
+  unsigned Hint = MRI->getSimpleHint(VirtReg);
+  if (!Hint)
+    return 0;
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Hint))
+    Hint = getPhys(Hint);
+  return getPhys(VirtReg) == Hint;
+}
+
+bool VirtRegMap::hasKnownPreference(unsigned VirtReg) {
+  std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(VirtReg);
+  if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Hint.second))
+    return true;
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Hint.second))
+    return hasPhys(Hint.second);
+  return false;
 }
 
 int VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg) {
-  assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
+  assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
-  const TargetRegisterClass* RC = MF.getSSARegMap()->getRegClass(virtReg);
-  int frameIndex = MF.getFrameInfo()->CreateStackObject(RC->getSize(),
-                                                        RC->getAlignment());
-  Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
-  ++NumSpills;
-  return frameIndex;
+  const TargetRegisterClass* RC = MF->getRegInfo().getRegClass(virtReg);
+  return Virt2StackSlotMap[virtReg] = createSpillSlot(RC);
 }
 
-void VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int frameIndex) {
-  assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
+void VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int SS) {
+  assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
-  Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
+  assert((SS >= 0 ||
+          (SS >= MF->getFrameInfo()->getObjectIndexBegin())) &&
+         "illegal fixed frame index");
+  Virt2StackSlotMap[virtReg] = SS;
 }
 
-void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI,
-                            unsigned OpNo, MachineInstr *NewMI) {
-  // Move previous memory references folded to new instruction.
-  MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(NewMI);
-  for (MI2VirtMapTy::iterator I = MI2VirtMap.lower_bound(OldMI),
-         E = MI2VirtMap.end(); I != E && I->first == OldMI; ) {
-    MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, I->second));
-    MI2VirtMap.erase(I++);
-  }
-
-  ModRef MRInfo;
-  const TargetInstrDescriptor *TID = OldMI->getInstrDescriptor();
-  if (TID->getOperandConstraint(OpNo, TOI::TIED_TO) != -1 ||
-      TID->findTiedToSrcOperand(OpNo) != -1) {
-    // Folded a two-address operand.
-    MRInfo = isModRef;
-  } else if (OldMI->getOperand(OpNo).isDef()) {
-    MRInfo = isMod;
-  } else {
-    MRInfo = isRef;
-  }
-
-  // add new memory reference
-  MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
-}
-
-void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
-  const MRegisterInfo* MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
-
+void VirtRegMap::print(raw_ostream &OS, const Module*) const {
   OS << "********** REGISTER MAP **********\n";
-  for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
-         e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i) {
-    if (Virt2PhysMap[i] != (unsigned)VirtRegMap::NO_PHYS_REG)
-      OS << "[reg" << i << " -> " << MRI->getName(Virt2PhysMap[i]) << "]\n";
-
+  for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
+    if (Virt2PhysMap[Reg] != (unsigned)VirtRegMap::NO_PHYS_REG) {
+      OS << '[' << PrintReg(Reg, TRI) << " -> "
+         << PrintReg(Virt2PhysMap[Reg], TRI) << "] "
+         << MRI->getRegClass(Reg)->getName() << "\n";
+    }
   }
 
-  for (unsigned i = MRegisterInfo::FirstVirtualRegister,
-         e = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg(); i <= e; ++i)
-    if (Virt2StackSlotMap[i] != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
-      OS << "[reg" << i << " -> fi#" << Virt2StackSlotMap[i] << "]\n";
+  for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
+    if (Virt2StackSlotMap[Reg] != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT) {
+      OS << '[' << PrintReg(Reg, TRI) << " -> fi#" << Virt2StackSlotMap[Reg]
+         << "] " << MRI->getRegClass(Reg)->getName() << "\n";
+    }
+  }
   OS << '\n';
 }
 
+#if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 void VirtRegMap::dump() const {
-  print(DOUT);
-}
-
-
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-// Simple Spiller Implementation
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-
-Spiller::~Spiller() {}
-
-namespace {
-  struct VISIBILITY_HIDDEN SimpleSpiller : public Spiller {
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction& mf, VirtRegMap &VRM);
-  };
-}
-
-bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
-  DOUT << "********** REWRITE MACHINE CODE **********\n";
-  DOUT << "********** Function: " << MF.getFunction()->getName() << '\n';
-  const TargetMachine &TM = MF.getTarget();
-  const MRegisterInfo &MRI = *TM.getRegisterInfo();
-  bool *PhysRegsUsed = MF.getUsedPhysregs();
-
-  // LoadedRegs - Keep track of which vregs are loaded, so that we only load
-  // each vreg once (in the case where a spilled vreg is used by multiple
-  // operands).  This is always smaller than the number of operands to the
-  // current machine instr, so it should be small.
-  std::vector<unsigned> LoadedRegs;
-
-  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
-       MBBI != E; ++MBBI) {
-    DOUT << MBBI->getBasicBlock()->getName() << ":\n";
-    MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
-    for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(),
-           E = MBB.end(); MII != E; ++MII) {
-      MachineInstr &MI = *MII;
-      for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
-        MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
-        if (MO.isRegister() && MO.getReg())
-          if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
-            unsigned VirtReg = MO.getReg();
-            unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
-            if (VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
-              int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
-              const TargetRegisterClass* RC =
-                MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
-
-              if (MO.isUse() &&
-                  std::find(LoadedRegs.begin(), LoadedRegs.end(), VirtReg)
-                  == LoadedRegs.end()) {
-                MRI.loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
-                LoadedRegs.push_back(VirtReg);
-                ++NumLoads;
-                DOUT << '\t' << *prior(MII);
-              }
-
-              if (MO.isDef()) {
-                MRI.storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
-                ++NumStores;
-              }
-            }
-            PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
-            MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
-          } else {
-            PhysRegsUsed[MO.getReg()] = true;
-          }
-      }
-
-      DOUT << '\t' << MI;
-      LoadedRegs.clear();
-    }
-  }
-  return true;
+  print(dbgs());
 }
+#endif
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-//  Local Spiller Implementation
+//                              VirtRegRewriter
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-
-namespace {
-  /// LocalSpiller - This spiller does a simple pass over the machine basic
-  /// block to attempt to keep spills in registers as much as possible for
-  /// blocks that have low register pressure (the vreg may be spilled due to
-  /// register pressure in other blocks).
-  class VISIBILITY_HIDDEN LocalSpiller : public Spiller {
-    const MRegisterInfo *MRI;
-    const TargetInstrInfo *TII;
-  public:
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
-      MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
-      TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
-      DOUT << "\n**** Local spiller rewriting function '"
-           << MF.getFunction()->getName() << "':\n";
-
-      for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
-           MBB != E; ++MBB)
-        RewriteMBB(*MBB, VRM);
-      return true;
-    }
-  private:
-    void RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM);
-    void ClobberPhysReg(unsigned PR, std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
-                        std::multimap<unsigned, int> &PhysRegs);
-    void ClobberPhysRegOnly(unsigned PR, std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
-                            std::multimap<unsigned, int> &PhysRegs);
-    void ModifyStackSlot(int Slot, std::map<int, unsigned> &SpillSlots,
-                         std::multimap<unsigned, int> &PhysRegs);
-  };
-}
-
-/// AvailableSpills - As the local spiller is scanning and rewriting an MBB from
-/// top down, keep track of which spills slots are available in each register.
-///
-/// Note that not all physregs are created equal here.  In particular, some
-/// physregs are reloads that we are allowed to clobber or ignore at any time.
-/// Other physregs are values that the register allocated program is using that
-/// we cannot CHANGE, but we can read if we like.  We keep track of this on a 
-/// per-stack-slot basis as the low bit in the value of the SpillSlotsAvailable
-/// entries.  The predicate 'canClobberPhysReg()' checks this bit and
-/// addAvailable sets it if.
+//
+// The VirtRegRewriter is the last of the register allocator passes.
+// It rewrites virtual registers to physical registers as specified in the
+// VirtRegMap analysis. It also updates live-in information on basic blocks
+// according to LiveIntervals.
+//
 namespace {
-class VISIBILITY_HIDDEN AvailableSpills {
-  const MRegisterInfo *MRI;
+class VirtRegRewriter : public MachineFunctionPass {
+  MachineFunction *MF;
+  const TargetMachine *TM;
+  const TargetRegisterInfo *TRI;
   const TargetInstrInfo *TII;
-
-  // SpillSlotsAvailable - This map keeps track of all of the spilled virtual
-  // register values that are still available, due to being loaded or stored to,
-  // but not invalidated yet.
-  std::map<int, unsigned> SpillSlotsAvailable;
-    
-  // PhysRegsAvailable - This is the inverse of SpillSlotsAvailable, indicating
-  // which stack slot values are currently held by a physreg.  This is used to
-  // invalidate entries in SpillSlotsAvailable when a physreg is modified.
-  std::multimap<unsigned, int> PhysRegsAvailable;
-  
-  void disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
-
-  void ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
+  MachineRegisterInfo *MRI;
+  SlotIndexes *Indexes;
+  LiveIntervals *LIS;
+  VirtRegMap *VRM;
+  SparseSet<unsigned> PhysRegs;
+
+  void rewrite();
+  void addMBBLiveIns();
 public:
-  AvailableSpills(const MRegisterInfo *mri, const TargetInstrInfo *tii)
-    : MRI(mri), TII(tii) {
-  }
-  
-  /// getSpillSlotPhysReg - If the specified stack slot is available in a 
-  /// physical register, return that PhysReg, otherwise return 0.
-  unsigned getSpillSlotPhysReg(int Slot) const {
-    std::map<int, unsigned>::const_iterator I = SpillSlotsAvailable.find(Slot);
-    if (I != SpillSlotsAvailable.end())
-      return I->second >> 1;  // Remove the CanClobber bit.
-    return 0;
-  }
-  
-  const MRegisterInfo *getRegInfo() const { return MRI; }
-
-  /// addAvailable - Mark that the specified stack slot is available in the
-  /// specified physreg.  If CanClobber is true, the physreg can be modified at
-  /// any time without changing the semantics of the program.
-  void addAvailable(int Slot, unsigned Reg, bool CanClobber = true) {
-    // If this stack slot is thought to be available in some other physreg, 
-    // remove its record.
-    ModifyStackSlot(Slot);
-    
-    PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(Reg, Slot));
-    SpillSlotsAvailable[Slot] = (Reg << 1) | (unsigned)CanClobber;
-  
-    DOUT << "Remembering SS#" << Slot << " in physreg "
-         << MRI->getName(Reg) << "\n";
-  }
-
-  /// canClobberPhysReg - Return true if the spiller is allowed to change the 
-  /// value of the specified stackslot register if it desires.  The specified
-  /// stack slot must be available in a physreg for this query to make sense.
-  bool canClobberPhysReg(int Slot) const {
-    assert(SpillSlotsAvailable.count(Slot) && "Slot not available!");
-    return SpillSlotsAvailable.find(Slot)->second & 1;
-  }
-  
-  /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
-  /// stackslot register. The register is still available but is no longer
-  /// allowed to be modifed.
-  void disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
-  
-  /// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
-  /// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
-  /// it and any of its aliases.
-  void ClobberPhysReg(unsigned PhysReg);
-
-  /// ModifyStackSlot - This method is called when the value in a stack slot
-  /// changes.  This removes information about which register the previous value
-  /// for this slot lives in (as the previous value is dead now).
-  void ModifyStackSlot(int Slot);
-};
-}
+  static char ID;
+  VirtRegRewriter() : MachineFunctionPass(ID) {}
 
-/// disallowClobberPhysRegOnly - Unset the CanClobber bit of the specified
-/// stackslot register. The register is still available but is no longer
-/// allowed to be modifed.
-void AvailableSpills::disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
-  std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
-    PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
-  while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
-    int Slot = I->second;
-    I++;
-    assert((SpillSlotsAvailable[Slot] >> 1) == PhysReg &&
-           "Bidirectional map mismatch!");
-    SpillSlotsAvailable[Slot] &= ~1;
-    DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
-         << " copied, it is available for use but can no longer be modified\n";
-  }
-}
+  void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override;
 
-/// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
-/// stackslot register and its aliases. The register and its aliases may
-/// still available but is no longer allowed to be modifed.
-void AvailableSpills::disallowClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
-  for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
-    disallowClobberPhysRegOnly(*AS);
-  disallowClobberPhysRegOnly(PhysReg);
-}
-
-/// ClobberPhysRegOnly - This is called when the specified physreg changes
-/// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in it.
-void AvailableSpills::ClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg) {
-  std::multimap<unsigned, int>::iterator I =
-    PhysRegsAvailable.lower_bound(PhysReg);
-  while (I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == PhysReg) {
-    int Slot = I->second;
-    PhysRegsAvailable.erase(I++);
-    assert((SpillSlotsAvailable[Slot] >> 1) == PhysReg &&
-           "Bidirectional map mismatch!");
-    SpillSlotsAvailable.erase(Slot);
-    DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
-         << " clobbered, invalidating SS#" << Slot << "\n";
-  }
+  bool runOnMachineFunction(MachineFunction&) override;
+};
+} // end anonymous namespace
+
+char &llvm::VirtRegRewriterID = VirtRegRewriter::ID;
+
+INITIALIZE_PASS_BEGIN(VirtRegRewriter, "virtregrewriter",
+                      "Virtual Register Rewriter", false, false)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(SlotIndexes)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveIntervals)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveDebugVariables)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(LiveStacks)
+INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(VirtRegMap)
+INITIALIZE_PASS_END(VirtRegRewriter, "virtregrewriter",
+                    "Virtual Register Rewriter", false, false)
+
+char VirtRegRewriter::ID = 0;
+
+void VirtRegRewriter::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+  AU.setPreservesCFG();
+  AU.addRequired<LiveIntervals>();
+  AU.addRequired<SlotIndexes>();
+  AU.addPreserved<SlotIndexes>();
+  AU.addRequired<LiveDebugVariables>();
+  AU.addRequired<LiveStacks>();
+  AU.addPreserved<LiveStacks>();
+  AU.addRequired<VirtRegMap>();
+  MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 }
 
-/// ClobberPhysReg - This is called when the specified physreg changes
-/// value.  We use this to invalidate any info about stuff we thing lives in
-/// it and any of its aliases.
-void AvailableSpills::ClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
-  for (const unsigned *AS = MRI->getAliasSet(PhysReg); *AS; ++AS)
-    ClobberPhysRegOnly(*AS);
-  ClobberPhysRegOnly(PhysReg);
+bool VirtRegRewriter::runOnMachineFunction(MachineFunction &fn) {
+  MF = &fn;
+  TM = &MF->getTarget();
+  TRI = MF->getSubtarget().getRegisterInfo();
+  TII = MF->getSubtarget().getInstrInfo();
+  MRI = &MF->getRegInfo();
+  Indexes = &getAnalysis<SlotIndexes>();
+  LIS = &getAnalysis<LiveIntervals>();
+  VRM = &getAnalysis<VirtRegMap>();
+  DEBUG(dbgs() << "********** REWRITE VIRTUAL REGISTERS **********\n"
+               << "********** Function: "
+               << MF->getName() << '\n');
+  DEBUG(VRM->dump());
+
+  // Add kill flags while we still have virtual registers.
+  LIS->addKillFlags(VRM);
+
+  // Live-in lists on basic blocks are required for physregs.
+  addMBBLiveIns();
+
+  // Rewrite virtual registers.
+  rewrite();
+
+  // Write out new DBG_VALUE instructions.
+  getAnalysis<LiveDebugVariables>().emitDebugValues(VRM);
+
+  // All machine operands and other references to virtual registers have been
+  // replaced. Remove the virtual registers and release all the transient data.
+  VRM->clearAllVirt();
+  MRI->clearVirtRegs();
+  return true;
 }
 
-/// ModifyStackSlot - This method is called when the value in a stack slot
-/// changes.  This removes information about which register the previous value
-/// for this slot lives in (as the previous value is dead now).
-void AvailableSpills::ModifyStackSlot(int Slot) {
-  std::map<int, unsigned>::iterator It = SpillSlotsAvailable.find(Slot);
-  if (It == SpillSlotsAvailable.end()) return;
-  unsigned Reg = It->second >> 1;
-  SpillSlotsAvailable.erase(It);
-  
-  // This register may hold the value of multiple stack slots, only remove this
-  // stack slot from the set of values the register contains.
-  std::multimap<unsigned, int>::iterator I = PhysRegsAvailable.lower_bound(Reg);
-  for (; ; ++I) {
-    assert(I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == Reg &&
-           "Map inverse broken!");
-    if (I->second == Slot) break;
+// Compute MBB live-in lists from virtual register live ranges and their
+// assignments.
+void VirtRegRewriter::addMBBLiveIns() {
+  SmallVector<MachineBasicBlock*, 16> LiveIn;
+  for (unsigned Idx = 0, IdxE = MRI->getNumVirtRegs(); Idx != IdxE; ++Idx) {
+    unsigned VirtReg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(Idx);
+    if (MRI->reg_nodbg_empty(VirtReg))
+      continue;
+    LiveInterval &LI = LIS->getInterval(VirtReg);
+    if (LI.empty() || LIS->intervalIsInOneMBB(LI))
+      continue;
+    // This is a virtual register that is live across basic blocks. Its
+    // assigned PhysReg must be marked as live-in to those blocks.
+    unsigned PhysReg = VRM->getPhys(VirtReg);
+    assert(PhysReg != VirtRegMap::NO_PHYS_REG && "Unmapped virtual register.");
+
+    // Scan the segments of LI.
+    for (LiveInterval::const_iterator I = LI.begin(), E = LI.end(); I != E;
+         ++I) {
+      if (!Indexes->findLiveInMBBs(I->start, I->end, LiveIn))
+        continue;
+      for (unsigned i = 0, e = LiveIn.size(); i != e; ++i)
+        if (!LiveIn[i]->isLiveIn(PhysReg))
+          LiveIn[i]->addLiveIn(PhysReg);
+      LiveIn.clear();
+    }
   }
-  PhysRegsAvailable.erase(I);
 }
 
-
-
-// ReusedOp - For each reused operand, we keep track of a bit of information, in
-// case we need to rollback upon processing a new operand.  See comments below.
-namespace {
-  struct ReusedOp {
-    // The MachineInstr operand that reused an available value.
-    unsigned Operand;
-
-    // StackSlot - The spill slot of the value being reused.
-    unsigned StackSlot;
-
-    // PhysRegReused - The physical register the value was available in.
-    unsigned PhysRegReused;
-
-    // AssignedPhysReg - The physreg that was assigned for use by the reload.
-    unsigned AssignedPhysReg;
-    
-    // VirtReg - The virtual register itself.
-    unsigned VirtReg;
-
-    ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr,
-             unsigned vreg)
-      : Operand(o), StackSlot(ss), PhysRegReused(prr), AssignedPhysReg(apr),
-      VirtReg(vreg) {}
-  };
-  
-  /// ReuseInfo - This maintains a collection of ReuseOp's for each operand that
-  /// is reused instead of reloaded.
-  class VISIBILITY_HIDDEN ReuseInfo {
-    MachineInstr &MI;
-    std::vector<ReusedOp> Reuses;
-    bool *PhysRegsClobbered;
-  public:
-    ReuseInfo(MachineInstr &mi, const MRegisterInfo *mri) : MI(mi) {
-      PhysRegsClobbered = new bool[mri->getNumRegs()];
-      std::fill(PhysRegsClobbered, PhysRegsClobbered+mri->getNumRegs(), false);
-    }
-    ~ReuseInfo() {
-      delete[] PhysRegsClobbered;
-    }
-    
-    bool hasReuses() const {
-      return !Reuses.empty();
-    }
-    
-    /// addReuse - If we choose to reuse a virtual register that is already
-    /// available instead of reloading it, remember that we did so.
-    void addReuse(unsigned OpNo, unsigned StackSlot,
-                  unsigned PhysRegReused, unsigned AssignedPhysReg,
-                  unsigned VirtReg) {
-      // If the reload is to the assigned register anyway, no undo will be
-      // required.
-      if (PhysRegReused == AssignedPhysReg) return;
-      
-      // Otherwise, remember this.
-      Reuses.push_back(ReusedOp(OpNo, StackSlot, PhysRegReused, 
-                                AssignedPhysReg, VirtReg));
-    }
-
-    void markClobbered(unsigned PhysReg) {
-      PhysRegsClobbered[PhysReg] = true;
-    }
-
-    bool isClobbered(unsigned PhysReg) const {
-      return PhysRegsClobbered[PhysReg];
-    }
-    
-    /// GetRegForReload - We are about to emit a reload into PhysReg.  If there
-    /// is some other operand that is using the specified register, either pick
-    /// a new register to use, or evict the previous reload and use this reg. 
-    unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
-                             AvailableSpills &Spills,
-                             std::map<int, MachineInstr*> &MaybeDeadStores) {
-      if (Reuses.empty()) return PhysReg;  // This is most often empty.
-
-      for (unsigned ro = 0, e = Reuses.size(); ro != e; ++ro) {
-        ReusedOp &Op = Reuses[ro];
-        // If we find some other reuse that was supposed to use this register
-        // exactly for its reload, we can change this reload to use ITS reload
-        // register.
-        if (Op.PhysRegReused == PhysReg) {
-          // Yup, use the reload register that we didn't use before.
-          unsigned NewReg = Op.AssignedPhysReg;          
-          return GetRegForReload(NewReg, MI, Spills, MaybeDeadStores);
-        } else {
-          // Otherwise, we might also have a problem if a previously reused
-          // value aliases the new register.  If so, codegen the previous reload
-          // and use this one.          
-          unsigned PRRU = Op.PhysRegReused;
-          const MRegisterInfo *MRI = Spills.getRegInfo();
-          if (MRI->areAliases(PRRU, PhysReg)) {
-            // Okay, we found out that an alias of a reused register
-            // was used.  This isn't good because it means we have
-            // to undo a previous reuse.
-            MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
-            const TargetRegisterClass *AliasRC =
-              MBB->getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(Op.VirtReg);
-
-            // Copy Op out of the vector and remove it, we're going to insert an
-            // explicit load for it.
-            ReusedOp NewOp = Op;
-            Reuses.erase(Reuses.begin()+ro);
-
-            // Ok, we're going to try to reload the assigned physreg into the
-            // slot that we were supposed to in the first place.  However, that
-            // register could hold a reuse.  Check to see if it conflicts or
-            // would prefer us to use a different register.
-            unsigned NewPhysReg = GetRegForReload(NewOp.AssignedPhysReg,
-                                                  MI, Spills, MaybeDeadStores);
-            
-            MRI->loadRegFromStackSlot(*MBB, MI, NewPhysReg,
-                                      NewOp.StackSlot, AliasRC);
-            Spills.ClobberPhysReg(NewPhysReg);
-            Spills.ClobberPhysReg(NewOp.PhysRegReused);
-            
-            // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
-            MaybeDeadStores.erase(NewOp.StackSlot);
-            
-            MI->getOperand(NewOp.Operand).setReg(NewPhysReg);
-            
-            Spills.addAvailable(NewOp.StackSlot, NewPhysReg);
-            ++NumLoads;
-            DEBUG(MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
-                  DOUT << '\t' << *prior(MII));
-            
-            DOUT << "Reuse undone!\n";
-            --NumReused;
-            
-            // Finally, PhysReg is now available, go ahead and use it.
-            return PhysReg;
-          }
+void VirtRegRewriter::rewrite() {
+  SmallVector<unsigned, 8> SuperDeads;
+  SmallVector<unsigned, 8> SuperDefs;
+  SmallVector<unsigned, 8> SuperKills;
+  SmallPtrSet<const MachineInstr *, 4> NoReturnInsts;
+
+  // Here we have a SparseSet to hold which PhysRegs are actually encountered
+  // in the MF we are about to iterate over so that later when we call
+  // setPhysRegUsed, we are only doing it for physRegs that were actually found
+  // in the program and not for all of the possible physRegs for the given
+  // target architecture. If the target has a lot of physRegs, then for a small
+  // program there will be a significant compile time reduction here.
+  PhysRegs.clear();
+  PhysRegs.setUniverse(TRI->getNumRegs());
+
+  // The function with uwtable should guarantee that the stack unwinder
+  // can unwind the stack to the previous frame.  Thus, we can't apply the
+  // noreturn optimization if the caller function has uwtable attribute.
+  bool HasUWTable = MF->getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::UWTable);
+
+  for (MachineFunction::iterator MBBI = MF->begin(), MBBE = MF->end();
+       MBBI != MBBE; ++MBBI) {
+    DEBUG(MBBI->print(dbgs(), Indexes));
+    bool IsExitBB = MBBI->succ_empty();
+    for (MachineBasicBlock::instr_iterator
+           MII = MBBI->instr_begin(), MIE = MBBI->instr_end(); MII != MIE;) {
+      MachineInstr *MI = MII;
+      ++MII;
+
+      // Check if this instruction is a call to a noreturn function.  If this
+      // is a call to noreturn function and we don't need the stack unwinding
+      // functionality (i.e. this function does not have uwtable attribute and
+      // the callee function has the nounwind attribute), then we can ignore
+      // the definitions set by this instruction.
+      if (!HasUWTable && IsExitBB && MI->isCall()) {
+        for (MachineInstr::mop_iterator MOI = MI->operands_begin(),
+               MOE = MI->operands_end(); MOI != MOE; ++MOI) {
+          MachineOperand &MO = *MOI;
+          if (!MO.isGlobal())
+            continue;
+          const Function *Func = dyn_cast<Function>(MO.getGlobal());
+          if (!Func || !Func->hasFnAttribute(Attribute::NoReturn) ||
+              // We need to keep correct unwind information
+              // even if the function will not return, since the
+              // runtime may need it.
+              !Func->hasFnAttribute(Attribute::NoUnwind))
+            continue;
+          NoReturnInsts.insert(MI);
+          break;
         }
       }
-      return PhysReg;
-    }
-  };
-}
 
+      for (MachineInstr::mop_iterator MOI = MI->operands_begin(),
+           MOE = MI->operands_end(); MOI != MOE; ++MOI) {
+        MachineOperand &MO = *MOI;
 
-/// rewriteMBB - Keep track of which spills are available even after the
-/// register allocator is done with them.  If possible, avoid reloading vregs.
-void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
-
-  DOUT << MBB.getBasicBlock()->getName() << ":\n";
-
-  // Spills - Keep track of which spilled values are available in physregs so
-  // that we can choose to reuse the physregs instead of emitting reloads.
-  AvailableSpills Spills(MRI, TII);
-  
-  // MaybeDeadStores - When we need to write a value back into a stack slot,
-  // keep track of the inserted store.  If the stack slot value is never read
-  // (because the value was used from some available register, for example), and
-  // subsequently stored to, the original store is dead.  This map keeps track
-  // of inserted stores that are not used.  If we see a subsequent store to the
-  // same stack slot, the original store is deleted.
-  std::map<int, MachineInstr*> MaybeDeadStores;
-
-  bool *PhysRegsUsed = MBB.getParent()->getUsedPhysregs();
-
-  for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(), E = MBB.end();
-       MII != E; ) {
-    MachineInstr &MI = *MII;
-    MachineBasicBlock::iterator NextMII = MII; ++NextMII;
-
-    /// ReusedOperands - Keep track of operand reuse in case we need to undo
-    /// reuse.
-    ReuseInfo ReusedOperands(MI, MRI);
-
-    // Loop over all of the implicit defs, clearing them from our available
-    // sets.
-    const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
-    const unsigned *ImpDef = TID->ImplicitDefs;
-    if (ImpDef) {
-      for ( ; *ImpDef; ++ImpDef) {
-        PhysRegsUsed[*ImpDef] = true;
-        ReusedOperands.markClobbered(*ImpDef);
-        Spills.ClobberPhysReg(*ImpDef);
-      }
-    }
+        // Make sure MRI knows about registers clobbered by regmasks.
+        if (MO.isRegMask())
+          MRI->addPhysRegsUsedFromRegMask(MO.getRegMask());
 
-    // Process all of the spilled uses and all non spilled reg references.
-    for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
-      MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
-      if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
-        continue;   // Ignore non-register operands.
-      
-      if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
-        // Ignore physregs for spilling, but remember that it is used by this
-        // function.
-        PhysRegsUsed[MO.getReg()] = true;
-        ReusedOperands.markClobbered(MO.getReg());
-        continue;
-      }
-      
-      assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) &&
-             "Not a virtual or a physical register?");
-      
-      unsigned VirtReg = MO.getReg();
-      if (!VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
-        // This virtual register was assigned a physreg!
-        unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
-        PhysRegsUsed[Phys] = true;
-        if (MO.isDef())
-          ReusedOperands.markClobbered(Phys);
-        MI.getOperand(i).setReg(Phys);
-        continue;
-      }
-      
-      // This virtual register is now known to be a spilled value.
-      if (!MO.isUse())
-        continue;  // Handle defs in the loop below (handle use&def here though)
-
-      int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
-      unsigned PhysReg;
-
-      // Check to see if this stack slot is available.
-      if ((PhysReg = Spills.getSpillSlotPhysReg(StackSlot))) {
-
-        // This spilled operand might be part of a two-address operand.  If this
-        // is the case, then changing it will necessarily require changing the 
-        // def part of the instruction as well.  However, in some cases, we
-        // aren't allowed to modify the reused register.  If none of these cases
-        // apply, reuse it.
-        bool CanReuse = true;
-        int ti = TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO);
-        if (ti != -1 &&
-            MI.getOperand(ti).isReg() && 
-            MI.getOperand(ti).getReg() == VirtReg) {
-          // Okay, we have a two address operand.  We can reuse this physreg as
-          // long as we are allowed to clobber the value and there is an earlier
-          // def that has already clobbered the physreg.
-          CanReuse = Spills.canClobberPhysReg(StackSlot) &&
-            !ReusedOperands.isClobbered(PhysReg);
-        }
-        
-        if (CanReuse) {
-          // If this stack slot value is already available, reuse it!
-          DOUT << "Reusing SS#" << StackSlot << " from physreg "
-               << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
-               << VirtReg <<" instead of reloading into physreg "
-               << MRI->getName(VRM.getPhys(VirtReg)) << "\n";
-          MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
-
-          // The only technical detail we have is that we don't know that
-          // PhysReg won't be clobbered by a reloaded stack slot that occurs
-          // later in the instruction.  In particular, consider 'op V1, V2'.
-          // If V1 is available in physreg R0, we would choose to reuse it
-          // here, instead of reloading it into the register the allocator
-          // indicated (say R1).  However, V2 might have to be reloaded
-          // later, and it might indicate that it needs to live in R0.  When
-          // this occurs, we need to have information available that
-          // indicates it is safe to use R1 for the reload instead of R0.
-          //
-          // To further complicate matters, we might conflict with an alias,
-          // or R0 and R1 might not be compatible with each other.  In this
-          // case, we actually insert a reload for V1 in R1, ensuring that
-          // we can get at R0 or its alias.
-          ReusedOperands.addReuse(i, StackSlot, PhysReg,
-                                  VRM.getPhys(VirtReg), VirtReg);
-          if (ti != -1)
-            // Only mark it clobbered if this is a use&def operand.
-            ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
-          ++NumReused;
-          continue;
-        }
-        
-        // Otherwise we have a situation where we have a two-address instruction
-        // whose mod/ref operand needs to be reloaded.  This reload is already
-        // available in some register "PhysReg", but if we used PhysReg as the
-        // operand to our 2-addr instruction, the instruction would modify
-        // PhysReg.  This isn't cool if something later uses PhysReg and expects
-        // to get its initial value.
-        //
-        // To avoid this problem, and to avoid doing a load right after a store,
-        // we emit a copy from PhysReg into the designated register for this
-        // operand.
-        unsigned DesignatedReg = VRM.getPhys(VirtReg);
-        assert(DesignatedReg && "Must map virtreg to physreg!");
-
-        // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
-        // register we want to reload into might not actually be
-        // available.  If this occurs, use the register indicated by the
-        // reuser.
-        if (ReusedOperands.hasReuses())
-          DesignatedReg = ReusedOperands.GetRegForReload(DesignatedReg, &MI, 
-                                                      Spills, MaybeDeadStores);
-        
-        // If the mapped designated register is actually the physreg we have
-        // incoming, we don't need to inserted a dead copy.
-        if (DesignatedReg == PhysReg) {
-          // If this stack slot value is already available, reuse it!
-          DOUT << "Reusing SS#" << StackSlot << " from physreg "
-               << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
-               << VirtReg
-               << " instead of reloading into same physreg.\n";
-          MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
-          ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
-          ++NumReused;
-          continue;
-        }
-        
-        const TargetRegisterClass* RC =
-          MBB.getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
-
-        PhysRegsUsed[DesignatedReg] = true;
-        ReusedOperands.markClobbered(DesignatedReg);
-        MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DesignatedReg, PhysReg, RC);
-        
-        // This invalidates DesignatedReg.
-        Spills.ClobberPhysReg(DesignatedReg);
-        
-        Spills.addAvailable(StackSlot, DesignatedReg);
-        MI.getOperand(i).setReg(DesignatedReg);
-        DOUT << '\t' << *prior(MII);
-        ++NumReused;
-        continue;
-      }
-      
-      // Otherwise, reload it and remember that we have it.
-      PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
-      assert(PhysReg && "Must map virtreg to physreg!");
-      const TargetRegisterClass* RC =
-        MBB.getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
-
-      // Note that, if we reused a register for a previous operand, the
-      // register we want to reload into might not actually be
-      // available.  If this occurs, use the register indicated by the
-      // reuser.
-      if (ReusedOperands.hasReuses())
-        PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI, 
-                                                 Spills, MaybeDeadStores);
-      
-      PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
-      ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
-      MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
-      // This invalidates PhysReg.
-      Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
-
-      // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
-      MaybeDeadStores.erase(StackSlot);
-      Spills.addAvailable(StackSlot, PhysReg);
-      ++NumLoads;
-      MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
-      DOUT << '\t' << *prior(MII);
-    }
+        // If we encounter a VirtReg or PhysReg then get at the PhysReg and add
+        // it to the physreg bitset.  Later we use only the PhysRegs that were
+        // actually encountered in the MF to populate the MRI's used physregs.
+        if (MO.isReg() && MO.getReg())
+          PhysRegs.insert(
+              TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) ?
+              VRM->getPhys(MO.getReg()) :
+              MO.getReg());
 
-    DOUT << '\t' << MI;
-
-    // If we have folded references to memory operands, make sure we clear all
-    // physical registers that may contain the value of the spilled virtual
-    // register
-    VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
-    for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
-      DOUT << "Folded vreg: " << I->second.first << "  MR: "
-           << I->second.second;
-      unsigned VirtReg = I->second.first;
-      VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
-      if (!VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
-        DOUT << ": No stack slot!\n";
-        continue;
-      }
-      int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
-      DOUT << " - StackSlot: " << SS << "\n";
-      
-      // If this folded instruction is just a use, check to see if it's a
-      // straight load from the virt reg slot.
-      if ((MR & VirtRegMap::isRef) && !(MR & VirtRegMap::isMod)) {
-        int FrameIdx;
-        if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
-          if (FrameIdx == SS) {
-            // If this spill slot is available, turn it into a copy (or nothing)
-            // instead of leaving it as a load!
-            if (unsigned InReg = Spills.getSpillSlotPhysReg(SS)) {
-              DOUT << "Promoted Load To Copy: " << MI;
-              MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-              if (DestReg != InReg) {
-                MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DestReg, InReg,
-                                  MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg));
-                // Revisit the copy so we make sure to notice the effects of the
-                // operation on the destreg (either needing to RA it if it's 
-                // virtual or needing to clobber any values if it's physical).
-                NextMII = &MI;
-                --NextMII;  // backtrack to the copy.
-              }
-              VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
-              MBB.erase(&MI);
-              goto ProcessNextInst;
-            }
+        if (!MO.isReg() || !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
+          continue;
+        unsigned VirtReg = MO.getReg();
+        unsigned PhysReg = VRM->getPhys(VirtReg);
+        assert(PhysReg != VirtRegMap::NO_PHYS_REG &&
+               "Instruction uses unmapped VirtReg");
+        assert(!MRI->isReserved(PhysReg) && "Reserved register assignment");
+
+        // Preserve semantics of sub-register operands.
+        if (MO.getSubReg()) {
+          // A virtual register kill refers to the whole register, so we may
+          // have to add <imp-use,kill> operands for the super-register.  A
+          // partial redef always kills and redefines the super-register.
+          if (MO.readsReg() && (MO.isDef() || MO.isKill()))
+            SuperKills.push_back(PhysReg);
+
+          if (MO.isDef()) {
+            // The <def,undef> flag only makes sense for sub-register defs, and
+            // we are substituting a full physreg.  An <imp-use,kill> operand
+            // from the SuperKills list will represent the partial read of the
+            // super-register.
+            MO.setIsUndef(false);
+
+            // Also add implicit defs for the super-register.
+            if (MO.isDead())
+              SuperDeads.push_back(PhysReg);
+            else
+              SuperDefs.push_back(PhysReg);
           }
-        }
-      }
 
-      // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
-      // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
-      std::map<int, MachineInstr*>::iterator MDSI = MaybeDeadStores.find(SS);
-      if (MDSI != MaybeDeadStores.end()) {
-        if (MR & VirtRegMap::isRef)   // Previous store is not dead.
-          MaybeDeadStores.erase(MDSI);
-        else {
-          // If we get here, the store is dead, nuke it now.
-          assert(VirtRegMap::isMod && "Can't be modref!");
-          DOUT << "Removed dead store:\t" << *MDSI->second;
-          MBB.erase(MDSI->second);
-          VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(MDSI->second);
-          MaybeDeadStores.erase(MDSI);
-          ++NumDSE;
+          // PhysReg operands cannot have subregister indexes.
+          PhysReg = TRI->getSubReg(PhysReg, MO.getSubReg());
+          assert(PhysReg && "Invalid SubReg for physical register");
+          MO.setSubReg(0);
         }
+        // Rewrite. Note we could have used MachineOperand::substPhysReg(), but
+        // we need the inlining here.
+        MO.setReg(PhysReg);
       }
 
-      // If the spill slot value is available, and this is a new definition of
-      // the value, the value is not available anymore.
-      if (MR & VirtRegMap::isMod) {
-        // Notice that the value in this stack slot has been modified.
-        Spills.ModifyStackSlot(SS);
-        
-        // If this is *just* a mod of the value, check to see if this is just a
-        // store to the spill slot (i.e. the spill got merged into the copy). If
-        // so, realize that the vreg is available now, and add the store to the
-        // MaybeDeadStore info.
-        int StackSlot;
-        if (!(MR & VirtRegMap::isRef)) {
-          if (unsigned SrcReg = TII->isStoreToStackSlot(&MI, StackSlot)) {
-            assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(SrcReg) &&
-                   "Src hasn't been allocated yet?");
-            // Okay, this is certainly a store of SrcReg to [StackSlot].  Mark
-            // this as a potentially dead store in case there is a subsequent
-            // store into the stack slot without a read from it.
-            MaybeDeadStores[StackSlot] = &MI;
-
-            // If the stack slot value was previously available in some other
-            // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
-            // in PhysReg.
-            Spills.addAvailable(StackSlot, SrcReg, false /*don't clobber*/);
-          }
-        }
-      }
-    }
+      // Add any missing super-register kills after rewriting the whole
+      // instruction.
+      while (!SuperKills.empty())
+        MI->addRegisterKilled(SuperKills.pop_back_val(), TRI, true);
 
-    // Process all of the spilled defs.
-    for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
-      MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
-      if (MO.isRegister() && MO.getReg() && MO.isDef()) {
-        unsigned VirtReg = MO.getReg();
+      while (!SuperDeads.empty())
+        MI->addRegisterDead(SuperDeads.pop_back_val(), TRI, true);
 
-        if (!MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg)) {
-          // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
-          // instruction before considering the dest reg to be changed.
-          unsigned Src, Dst;
-          if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
-            ++NumDCE;
-            DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
-            MBB.erase(&MI);
-            VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
-            Spills.disallowClobberPhysReg(VirtReg);
-            goto ProcessNextInst;
-          }
-          
-          // If it's not a no-op copy, it clobbers the value in the destreg.
-          Spills.ClobberPhysReg(VirtReg);
-          ReusedOperands.markClobbered(VirtReg);
-          // Check to see if this instruction is a load from a stack slot into
-          // a register.  If so, this provides the stack slot value in the reg.
-          int FrameIdx;
-          if (unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx)) {
-            assert(DestReg == VirtReg && "Unknown load situation!");
-            
-            // Otherwise, if it wasn't available, remember that it is now!
-            Spills.addAvailable(FrameIdx, DestReg);
-            goto ProcessNextInst;
-          }
-            
-          continue;
-        }
+      while (!SuperDefs.empty())
+        MI->addRegisterDefined(SuperDefs.pop_back_val(), TRI);
 
-        // The only vregs left are stack slot definitions.
-        int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
-        const TargetRegisterClass *RC =
-          MBB.getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
-
-        // If this def is part of a two-address operand, make sure to execute
-        // the store from the correct physical register.
-        unsigned PhysReg;
-        int TiedOp = MI.getInstrDescriptor()->findTiedToSrcOperand(i);
-        if (TiedOp != -1)
-          PhysReg = MI.getOperand(TiedOp).getReg();
-        else {
-          PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
-          if (ReusedOperands.isClobbered(PhysReg)) {
-            // Another def has taken the assigned physreg. It must have been a
-            // use&def which got it due to reuse. Undo the reuse!
-            PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI, 
-                                                     Spills, MaybeDeadStores);
-          }
-        }
+      DEBUG(dbgs() << "> " << *MI);
 
-        PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
-        ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
-        MRI->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
-        DOUT << "Store:\t" << *next(MII);
-        MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
-
-        // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
-        // instruction before considering the dest reg to be changed.
-        {
-          unsigned Src, Dst;
-          if (TII->isMoveInstr(MI, Src, Dst) && Src == Dst) {
-            ++NumDCE;
-            DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
-            MBB.erase(&MI);
-            VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
-            goto ProcessNextInst;
-          }
-        }
-        
-        // If there is a dead store to this stack slot, nuke it now.
-        MachineInstr *&LastStore = MaybeDeadStores[StackSlot];
-        if (LastStore) {
-          DOUT << "Removed dead store:\t" << *LastStore;
-          ++NumDSE;
-          MBB.erase(LastStore);
-          VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(LastStore);
+      // Finally, remove any identity copies.
+      if (MI->isIdentityCopy()) {
+        ++NumIdCopies;
+        if (MI->getNumOperands() == 2) {
+          DEBUG(dbgs() << "Deleting identity copy.\n");
+          if (Indexes)
+            Indexes->removeMachineInstrFromMaps(MI);
+          // It's safe to erase MI because MII has already been incremented.
+          MI->eraseFromParent();
+        } else {
+          // Transform identity copy to a KILL to deal with subregisters.
+          MI->setDesc(TII->get(TargetOpcode::KILL));
+          DEBUG(dbgs() << "Identity copy: " << *MI);
         }
-        LastStore = next(MII);
-
-        // If the stack slot value was previously available in some other
-        // register, change it now.  Otherwise, make the register available,
-        // in PhysReg.
-        Spills.ModifyStackSlot(StackSlot);
-        Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
-        Spills.addAvailable(StackSlot, PhysReg);
-        ++NumStores;
       }
     }
-  ProcessNextInst:
-    MII = NextMII;
   }
-}
 
-
-
-llvm::Spiller* llvm::createSpiller() {
-  switch (SpillerOpt) {
-  default: assert(0 && "Unreachable!");
-  case local:
-    return new LocalSpiller();
-  case simple:
-    return new SimpleSpiller();
+  // Tell MRI about physical registers in use.
+  if (NoReturnInsts.empty()) {
+    for (SparseSet<unsigned>::iterator
+        RegI = PhysRegs.begin(), E = PhysRegs.end(); RegI != E; ++RegI)
+      if (!MRI->reg_nodbg_empty(*RegI))
+        MRI->setPhysRegUsed(*RegI);
+  } else {
+    for (SparseSet<unsigned>::iterator
+        I = PhysRegs.begin(), E = PhysRegs.end(); I != E; ++I) {
+      unsigned Reg = *I;
+      if (MRI->reg_nodbg_empty(Reg))
+        continue;
+      // Check if this register has a use that will impact the rest of the
+      // code. Uses in debug and noreturn instructions do not impact the
+      // generated code.
+      for (MachineInstr &It : MRI->reg_nodbg_instructions(Reg)) {
+        if (!NoReturnInsts.count(&It)) {
+          MRI->setPhysRegUsed(Reg);
+          break;
+        }
+      }
+    }
   }
 }
+