Correctly extract the ValueType from a VTSDNode.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / VirtRegMap.cpp
index 947ce0a5b2ead51296ed58090fee44f820cc12e2..f8a104f0da273afe27309ef61dc9c0f76bc67e49 100644 (file)
@@ -27,6 +27,7 @@
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
@@ -34,6 +35,8 @@
 using namespace llvm;
 
 STATISTIC(NumSpills, "Number of register spills");
+STATISTIC(NumReMats, "Number of re-materialization");
+STATISTIC(NumDRM   , "Number of re-materializable defs elided");
 STATISTIC(NumStores, "Number of stores added");
 STATISTIC(NumLoads , "Number of loads added");
 STATISTIC(NumReused, "Number of values reused");
@@ -59,13 +62,18 @@ namespace {
 
 VirtRegMap::VirtRegMap(MachineFunction &mf)
   : TII(*mf.getTarget().getInstrInfo()), MF(mf), 
-    Virt2PhysMap(NO_PHYS_REG), Virt2StackSlotMap(NO_STACK_SLOT) {
+    Virt2PhysMap(NO_PHYS_REG), Virt2StackSlotMap(NO_STACK_SLOT),
+    Virt2ReMatIdMap(NO_STACK_SLOT), ReMatMap(NULL),
+    ReMatId(MAX_STACK_SLOT+1) {
   grow();
 }
 
 void VirtRegMap::grow() {
-  Virt2PhysMap.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
-  Virt2StackSlotMap.grow(MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg());
+  unsigned LastVirtReg = MF.getSSARegMap()->getLastVirtReg();
+  Virt2PhysMap.grow(LastVirtReg);
+  Virt2StackSlotMap.grow(LastVirtReg);
+  Virt2ReMatIdMap.grow(LastVirtReg);
+  ReMatMap.grow(LastVirtReg);
 }
 
 int VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg) {
@@ -84,9 +92,27 @@ void VirtRegMap::assignVirt2StackSlot(unsigned virtReg, int frameIndex) {
   assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
   assert(Virt2StackSlotMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
          "attempt to assign stack slot to already spilled register");
+  assert((frameIndex >= 0 ||
+          (frameIndex >= MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin())) &&
+         "illegal fixed frame index");
   Virt2StackSlotMap[virtReg] = frameIndex;
 }
 
+int VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg) {
+  assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
+  assert(Virt2ReMatIdMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
+         "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
+  Virt2ReMatIdMap[virtReg] = ReMatId;
+  return ReMatId++;
+}
+
+void VirtRegMap::assignVirtReMatId(unsigned virtReg, int id) {
+  assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(virtReg));
+  assert(Virt2ReMatIdMap[virtReg] == NO_STACK_SLOT &&
+         "attempt to assign re-mat id to already spilled register");
+  Virt2ReMatIdMap[virtReg] = id;
+}
+
 void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI,
                             unsigned OpNo, MachineInstr *NewMI) {
   // Move previous memory references folded to new instruction.
@@ -113,6 +139,11 @@ void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *OldMI,
   MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(NewMI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
 }
 
+void VirtRegMap::virtFolded(unsigned VirtReg, MachineInstr *MI, ModRef MRInfo) {
+  MI2VirtMapTy::iterator IP = MI2VirtMap.lower_bound(MI);
+  MI2VirtMap.insert(IP, std::make_pair(MI, std::make_pair(VirtReg, MRInfo)));
+}
+
 void VirtRegMap::print(std::ostream &OS) const {
   const MRegisterInfo* MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 
@@ -153,7 +184,6 @@ bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
   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
@@ -174,7 +204,7 @@ bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
             unsigned VirtReg = MO.getReg();
             unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
-            if (VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
+            if (!VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
               int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
               const TargetRegisterClass* RC =
                 MF.getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
@@ -193,10 +223,10 @@ bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
                 ++NumStores;
               }
             }
-            PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
+            MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
             MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
           } else {
-            PhysRegsUsed[MO.getReg()] = true;
+            MF.setPhysRegUsed(MO.getReg());
           }
       }
 
@@ -212,59 +242,71 @@ bool SimpleSpiller::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 namespace {
+  class AvailableSpills;
+
   /// 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 {
+    SSARegMap *RegMap;
     const MRegisterInfo *MRI;
     const TargetInstrInfo *TII;
   public:
     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF, VirtRegMap &VRM) {
+      RegMap = MF.getSSARegMap();
       MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
       TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
       DOUT << "\n**** Local spiller rewriting function '"
            << MF.getFunction()->getName() << "':\n";
+      DOUT << "**** Machine Instrs (NOTE! Does not include spills and reloads!) ****\n";
+      DEBUG(MF.dump());
 
       for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
            MBB != E; ++MBB)
         RewriteMBB(*MBB, VRM);
+
+      DOUT << "**** Post Machine Instrs ****\n";
+      DEBUG(MF.dump());
+
       return true;
     }
   private:
+    bool PrepForUnfoldOpti(MachineBasicBlock &MBB,
+                           MachineBasicBlock::iterator &MII,
+                           std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
+                           AvailableSpills &Spills, BitVector &RegKills,
+                           std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
+                           VirtRegMap &VRM);
     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.
+/// top down, keep track of which spills slots or remat 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.
+/// per-stack-slot / remat id basis as the low bit in the value of the
+/// SpillSlotsAvailable entries.  The predicate 'canClobberPhysReg()' checks
+/// this bit and addAvailable sets it if.
 namespace {
 class VISIBILITY_HIDDEN AvailableSpills {
   const MRegisterInfo *MRI;
   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;
+  // SpillSlotsOrReMatsAvailable - This map keeps track of all of the spilled
+  // or remat'ed virtual register values that are still available, due to being
+  // loaded or stored to, but not invalidated yet.
+  std::map<int, unsigned> SpillSlotsOrReMatsAvailable;
     
-  // 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.
+  // PhysRegsAvailable - This is the inverse of SpillSlotsOrReMatsAvailable,
+  // indicating which stack slot values are currently held by a physreg.  This
+  // is used to invalidate entries in SpillSlotsOrReMatsAvailable when a
+  // physreg is modified.
   std::multimap<unsigned, int> PhysRegsAvailable;
   
   void disallowClobberPhysRegOnly(unsigned PhysReg);
@@ -275,38 +317,46 @@ public:
     : 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())
+  const MRegisterInfo *getRegInfo() const { return MRI; }
+
+  /// getSpillSlotOrReMatPhysReg - If the specified stack slot or remat is
+  /// available in a  physical register, return that PhysReg, otherwise
+  /// return 0.
+  unsigned getSpillSlotOrReMatPhysReg(int Slot) const {
+    std::map<int, unsigned>::const_iterator I =
+      SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(Slot);
+    if (I != SpillSlotsOrReMatsAvailable.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) {
+  /// addAvailable - Mark that the specified stack slot / remat 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 SlotOrReMat, MachineInstr *MI, unsigned Reg,
+                    bool CanClobber = true) {
     // If this stack slot is thought to be available in some other physreg, 
     // remove its record.
-    ModifyStackSlot(Slot);
+    ModifyStackSlotOrReMat(SlotOrReMat);
     
-    PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(Reg, Slot));
-    SpillSlotsAvailable[Slot] = (Reg << 1) | (unsigned)CanClobber;
+    PhysRegsAvailable.insert(std::make_pair(Reg, SlotOrReMat));
+    SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat]= (Reg << 1) | (unsigned)CanClobber;
   
-    DOUT << "Remembering SS#" << Slot << " in physreg "
-         << MRI->getName(Reg) << "\n";
+    if (SlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
+      DOUT << "Remembering RM#" << SlotOrReMat-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
+    else
+      DOUT << "Remembering SS#" << SlotOrReMat;
+    DOUT << " 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;
+  bool canClobberPhysReg(int SlotOrReMat) const {
+    assert(SpillSlotsOrReMatsAvailable.count(SlotOrReMat) &&
+           "Value not available!");
+    return SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(SlotOrReMat)->second & 1;
   }
   
   /// disallowClobberPhysReg - Unset the CanClobber bit of the specified
@@ -315,14 +365,14 @@ public:
   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
+  /// value.  We use this to invalidate any info about stuff that 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);
+  /// ModifyStackSlotOrReMat - 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 ModifyStackSlotOrReMat(int SlotOrReMat);
 };
 }
 
@@ -333,11 +383,11 @@ 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;
+    int SlotOrReMat = I->second;
     I++;
-    assert((SpillSlotsAvailable[Slot] >> 1) == PhysReg &&
+    assert((SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] >> 1) == PhysReg &&
            "Bidirectional map mismatch!");
-    SpillSlotsAvailable[Slot] &= ~1;
+    SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] &= ~1;
     DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
          << " copied, it is available for use but can no longer be modified\n";
   }
@@ -358,13 +408,17 @@ 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;
+    int SlotOrReMat = I->second;
     PhysRegsAvailable.erase(I++);
-    assert((SpillSlotsAvailable[Slot] >> 1) == PhysReg &&
+    assert((SpillSlotsOrReMatsAvailable[SlotOrReMat] >> 1) == PhysReg &&
            "Bidirectional map mismatch!");
-    SpillSlotsAvailable.erase(Slot);
+    SpillSlotsOrReMatsAvailable.erase(SlotOrReMat);
     DOUT << "PhysReg " << MRI->getName(PhysReg)
-         << " clobbered, invalidating SS#" << Slot << "\n";
+         << " clobbered, invalidating ";
+    if (SlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
+      DOUT << "RM#" << SlotOrReMat-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1 << "\n";
+    else
+      DOUT << "SS#" << SlotOrReMat << "\n";
   }
 }
 
@@ -377,14 +431,15 @@ void AvailableSpills::ClobberPhysReg(unsigned PhysReg) {
   ClobberPhysRegOnly(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 AvailableSpills::ModifyStackSlot(int Slot) {
-  std::map<int, unsigned>::iterator It = SpillSlotsAvailable.find(Slot);
-  if (It == SpillSlotsAvailable.end()) return;
+/// ModifyStackSlotOrReMat - 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::ModifyStackSlotOrReMat(int SlotOrReMat) {
+  std::map<int, unsigned>::iterator It =
+    SpillSlotsOrReMatsAvailable.find(SlotOrReMat);
+  if (It == SpillSlotsOrReMatsAvailable.end()) return;
   unsigned Reg = It->second >> 1;
-  SpillSlotsAvailable.erase(It);
+  SpillSlotsOrReMatsAvailable.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.
@@ -392,13 +447,118 @@ void AvailableSpills::ModifyStackSlot(int Slot) {
   for (; ; ++I) {
     assert(I != PhysRegsAvailable.end() && I->first == Reg &&
            "Map inverse broken!");
-    if (I->second == Slot) break;
+    if (I->second == SlotOrReMat) break;
   }
   PhysRegsAvailable.erase(I);
 }
 
 
 
+/// InvalidateKills - MI is going to be deleted. If any of its operands are
+/// marked kill, then invalidate the information.
+static void InvalidateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
+                            std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
+                            SmallVector<unsigned, 2> *KillRegs = NULL) {
+  for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
+    if (!MO.isRegister() || !MO.isUse() || !MO.isKill())
+      continue;
+    unsigned Reg = MO.getReg();
+    if (KillRegs)
+      KillRegs->push_back(Reg);
+    if (KillOps[Reg] == &MO) {
+      RegKills.reset(Reg);
+      KillOps[Reg] = NULL;
+    }
+  }
+}
+
+/// InvalidateRegDef - If the def operand of the specified def MI is now dead
+/// (since it's spill instruction is removed), mark it isDead. Also checks if
+/// the def MI has other definition operands that are not dead. Returns it by
+/// reference.
+static bool InvalidateRegDef(MachineBasicBlock::iterator I,
+                             MachineInstr &NewDef, unsigned Reg,
+                             bool &HasLiveDef) {
+  // Due to remat, it's possible this reg isn't being reused. That is,
+  // the def of this reg (by prev MI) is now dead.
+  MachineInstr *DefMI = I;
+  MachineOperand *DefOp = NULL;
+  for (unsigned i = 0, e = DefMI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(i);
+    if (MO.isRegister() && MO.isDef()) {
+      if (MO.getReg() == Reg)
+        DefOp = &MO;
+      else if (!MO.isDead())
+        HasLiveDef = true;
+    }
+  }
+  if (!DefOp)
+    return false;
+
+  bool FoundUse = false, Done = false;
+  MachineBasicBlock::iterator E = NewDef;
+  ++I; ++E;
+  for (; !Done && I != E; ++I) {
+    MachineInstr *NMI = I;
+    for (unsigned j = 0, ee = NMI->getNumOperands(); j != ee; ++j) {
+      MachineOperand &MO = NMI->getOperand(j);
+      if (!MO.isRegister() || MO.getReg() != Reg)
+        continue;
+      if (MO.isUse())
+        FoundUse = true;
+      Done = true; // Stop after scanning all the operands of this MI.
+    }
+  }
+  if (!FoundUse) {
+    // Def is dead!
+    DefOp->setIsDead();
+    return true;
+  }
+  return false;
+}
+
+/// UpdateKills - Track and update kill info. If a MI reads a register that is
+/// marked kill, then it must be due to register reuse. Transfer the kill info
+/// over.
+static void UpdateKills(MachineInstr &MI, BitVector &RegKills,
+                        std::vector<MachineOperand*> &KillOps) {
+  const TargetInstrDescriptor *TID = MI.getInstrDescriptor();
+  for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
+    if (!MO.isRegister() || !MO.isUse())
+      continue;
+    unsigned Reg = MO.getReg();
+    if (Reg == 0)
+      continue;
+    
+    if (RegKills[Reg]) {
+      // That can't be right. Register is killed but not re-defined and it's
+      // being reused. Let's fix that.
+      KillOps[Reg]->unsetIsKill();
+      if (i < TID->numOperands &&
+          TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
+        // Unless it's a two-address operand, this is the new kill.
+        MO.setIsKill();
+    }
+
+    if (MO.isKill()) {
+      RegKills.set(Reg);
+      KillOps[Reg] = &MO;
+    }
+  }
+
+  for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
+    if (!MO.isRegister() || !MO.isDef())
+      continue;
+    unsigned Reg = MO.getReg();
+    RegKills.reset(Reg);
+    KillOps[Reg] = NULL;
+  }
+}
+
+
 // 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 {
@@ -406,8 +566,8 @@ namespace {
     // The MachineInstr operand that reused an available value.
     unsigned Operand;
 
-    // StackSlot - The spill slot of the value being reused.
-    unsigned StackSlot;
+    // StackSlotOrReMat - The spill slot or remat id of the value being reused.
+    unsigned StackSlotOrReMat;
 
     // PhysRegReused - The physical register the value was available in.
     unsigned PhysRegReused;
@@ -420,8 +580,8 @@ namespace {
 
     ReusedOp(unsigned o, unsigned ss, unsigned prr, unsigned apr,
              unsigned vreg)
-      : Operand(o), StackSlot(ss), PhysRegReused(prr), AssignedPhysReg(apr),
-      VirtReg(vreg) {}
+      : Operand(o), StackSlotOrReMat(ss), PhysRegReused(prr),
+        AssignedPhysReg(apr), VirtReg(vreg) {}
   };
   
   /// ReuseInfo - This maintains a collection of ReuseOp's for each operand that
@@ -429,14 +589,10 @@ namespace {
   class VISIBILITY_HIDDEN ReuseInfo {
     MachineInstr &MI;
     std::vector<ReusedOp> Reuses;
-    bool *PhysRegsClobbered;
+    BitVector 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;
+      PhysRegsClobbered.resize(mri->getNumRegs());
     }
     
     bool hasReuses() const {
@@ -445,7 +601,7 @@ namespace {
     
     /// 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,
+    void addReuse(unsigned OpNo, unsigned StackSlotOrReMat,
                   unsigned PhysRegReused, unsigned AssignedPhysReg,
                   unsigned VirtReg) {
       // If the reload is to the assigned register anyway, no undo will be
@@ -453,16 +609,16 @@ namespace {
       if (PhysRegReused == AssignedPhysReg) return;
       
       // Otherwise, remember this.
-      Reuses.push_back(ReusedOp(OpNo, StackSlot, PhysRegReused, 
+      Reuses.push_back(ReusedOp(OpNo, StackSlotOrReMat, PhysRegReused, 
                                 AssignedPhysReg, VirtReg));
     }
 
     void markClobbered(unsigned PhysReg) {
-      PhysRegsClobbered[PhysReg] = true;
+      PhysRegsClobbered.set(PhysReg);
     }
 
     bool isClobbered(unsigned PhysReg) const {
-      return PhysRegsClobbered[PhysReg];
+      return PhysRegsClobbered.test(PhysReg);
     }
     
     /// GetRegForReload - We are about to emit a reload into PhysReg.  If there
@@ -470,8 +626,11 @@ namespace {
     /// 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,
-                             SmallSet<unsigned, 8> &Rejected) {
+                             std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
+                             SmallSet<unsigned, 8> &Rejected,
+                             BitVector &RegKills,
+                             std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
+                             VirtRegMap &VRM) {
       if (Reuses.empty()) return PhysReg;  // This is most often empty.
 
       for (unsigned ro = 0, e = Reuses.size(); ro != e; ++ro) {
@@ -486,7 +645,8 @@ namespace {
           // Yup, use the reload register that we didn't use before.
           unsigned NewReg = Op.AssignedPhysReg;
           Rejected.insert(PhysReg);
-          return GetRegForReload(NewReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected);
+          return GetRegForReload(NewReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
+                                 RegKills, KillOps, VRM);
         } else {
           // Otherwise, we might also have a problem if a previously reused
           // value aliases the new register.  If so, codegen the previous reload
@@ -511,22 +671,30 @@ namespace {
             // 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, Rejected);
+                                                  MI, Spills, MaybeDeadStores,
+                                              Rejected, RegKills, KillOps, VRM);
             
-            MRI->loadRegFromStackSlot(*MBB, MI, NewPhysReg,
-                                      NewOp.StackSlot, AliasRC);
+            if (NewOp.StackSlotOrReMat > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
+              MRI->reMaterialize(*MBB, MI, NewPhysReg,
+                                 VRM.getReMaterializedMI(NewOp.VirtReg));
+              ++NumReMats;
+            } else {
+              MRI->loadRegFromStackSlot(*MBB, MI, NewPhysReg,
+                                        NewOp.StackSlotOrReMat, AliasRC);
+              // Any stores to this stack slot are not dead anymore.
+              MaybeDeadStores[NewOp.StackSlotOrReMat] = NULL;            
+              ++NumLoads;
+            }
             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));
+            Spills.addAvailable(NewOp.StackSlotOrReMat, MI, NewPhysReg);
+            MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
+            --MII;
+            UpdateKills(*MII, RegKills, KillOps);
+            DOUT << '\t' << *MII;
             
             DOUT << "Reuse undone!\n";
             --NumReused;
@@ -552,20 +720,128 @@ namespace {
     ///       sees r1 is taken by t2, tries t2's reload register r0 ...
     unsigned GetRegForReload(unsigned PhysReg, MachineInstr *MI,
                              AvailableSpills &Spills,
-                             std::map<int, MachineInstr*> &MaybeDeadStores) {
+                             std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
+                             BitVector &RegKills,
+                             std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
+                             VirtRegMap &VRM) {
       SmallSet<unsigned, 8> Rejected;
-      return GetRegForReload(PhysReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected);
+      return GetRegForReload(PhysReg, MI, Spills, MaybeDeadStores, Rejected,
+                             RegKills, KillOps, VRM);
     }
   };
 }
 
+/// PrepForUnfoldOpti - Turn a store folding instruction into a load folding
+/// instruction. e.g.
+///     xorl  %edi, %eax
+///     movl  %eax, -32(%ebp)
+///     movl  -36(%ebp), %eax
+///    orl   %eax, -32(%ebp)
+/// ==>
+///     xorl  %edi, %eax
+///     orl   -36(%ebp), %eax
+///     mov   %eax, -32(%ebp)
+/// This enables unfolding optimization for a subsequent instruction which will
+/// also eliminate the newly introduced store instruction.
+bool LocalSpiller::PrepForUnfoldOpti(MachineBasicBlock &MBB,
+                                     MachineBasicBlock::iterator &MII,
+                                    std::vector<MachineInstr*> &MaybeDeadStores,
+                                     AvailableSpills &Spills,
+                                     BitVector &RegKills,
+                                     std::vector<MachineOperand*> &KillOps,
+                                     VirtRegMap &VRM) {
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  MachineInstr &MI = *MII;
+  unsigned UnfoldedOpc = 0;
+  unsigned UnfoldPR = 0;
+  unsigned UnfoldVR = 0;
+  int FoldedSS = VirtRegMap::NO_STACK_SLOT;
+  VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
+  for (tie(I, End) = VRM.getFoldedVirts(&MI); I != End; ++I) {
+    // Only transform a MI that folds a single register.
+    if (UnfoldedOpc)
+      return false;
+    UnfoldVR = I->second.first;
+    VirtRegMap::ModRef MR = I->second.second;
+    if (VRM.isAssignedReg(UnfoldVR))
+      continue;
+    // If this reference is not a use, any previous store is now dead.
+    // Otherwise, the store to this stack slot is not dead anymore.
+    FoldedSS = VRM.getStackSlot(UnfoldVR);
+    MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[FoldedSS];
+    if (DeadStore && (MR & VirtRegMap::isModRef)) {
+      unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(FoldedSS);
+      if (!PhysReg ||
+          DeadStore->findRegisterUseOperandIdx(PhysReg, true) == -1)
+        continue;
+      UnfoldPR = PhysReg;
+      UnfoldedOpc = MRI->getOpcodeAfterMemoryUnfold(MI.getOpcode(),
+                                                    false, true);
+    }
+  }
+
+  if (!UnfoldedOpc)
+    return false;
+
+  for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
+    MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
+    if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0 || !MO.isUse())
+      continue;
+    unsigned VirtReg = MO.getReg();
+    if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(VirtReg) ||
+        RegMap->isSubRegister(VirtReg))
+      continue;
+    if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
+      unsigned PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
+      if (PhysReg && MRI->regsOverlap(PhysReg, UnfoldPR))
+        return false;
+    } else if (VRM.isReMaterialized(VirtReg))
+      continue;
+    int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
+    unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS);
+    if (PhysReg) {
+      if (MRI->regsOverlap(PhysReg, UnfoldPR))
+        return false;
+      continue;
+    }
+    PhysReg = VRM.getPhys(VirtReg);
+    if (!MRI->regsOverlap(PhysReg, UnfoldPR))
+      continue;
+
+    // Ok, we'll need to reload the value into a register which makes
+    // it impossible to perform the store unfolding optimization later.
+    // Let's see if it is possible to fold the load if the store is
+    // unfolded. This allows us to perform the store unfolding
+    // optimization.
+    SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
+    if (MRI->unfoldMemoryOperand(MF, &MI, UnfoldVR, false, false, NewMIs)) {
+      assert(NewMIs.size() == 1);
+      MachineInstr *NewMI = NewMIs.back();
+      NewMIs.clear();
+      unsigned Idx = NewMI->findRegisterUseOperandIdx(VirtReg);
+      MachineInstr *FoldedMI = MRI->foldMemoryOperand(NewMI, Idx, SS);
+      if (FoldedMI) {
+        if (!VRM.hasPhys(UnfoldVR))
+          VRM.assignVirt2Phys(UnfoldVR, UnfoldPR);
+        VRM.virtFolded(VirtReg, FoldedMI, VirtRegMap::isRef);
+        MII = MBB.insert(MII, FoldedMI);
+        VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+        MBB.erase(&MI);
+        return true;
+      }
+      delete NewMI;
+    }
+  }
+  return false;
+}
 
 /// 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";
 
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+
   // 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);
@@ -576,30 +852,34 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
   // 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;
+  std::vector<MachineInstr*> MaybeDeadStores;
+  MaybeDeadStores.resize(MF.getFrameInfo()->getObjectIndexEnd(), NULL);
+
+  // ReMatDefs - These are rematerializable def MIs which are not deleted.
+  SmallSet<MachineInstr*, 4> ReMatDefs;
 
-  bool *PhysRegsUsed = MBB.getParent()->getUsedPhysregs();
+  // Keep track of kill information.
+  BitVector RegKills(MRI->getNumRegs());
+  std::vector<MachineOperand*>  KillOps;
+  KillOps.resize(MRI->getNumRegs(), NULL);
 
   for (MachineBasicBlock::iterator MII = MBB.begin(), E = MBB.end();
        MII != E; ) {
-    MachineInstr &MI = *MII;
     MachineBasicBlock::iterator NextMII = MII; ++NextMII;
 
+    VirtRegMap::MI2VirtMapTy::const_iterator I, End;
+    bool Erased = false;
+    bool BackTracked = false;
+    if (PrepForUnfoldOpti(MBB, MII,
+                          MaybeDeadStores, Spills, RegKills, KillOps, VRM))
+      NextMII = next(MII);
+
     /// ReusedOperands - Keep track of operand reuse in case we need to undo
     /// reuse.
+    MachineInstr &MI = *MII;
     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);
-      }
-    }
 
     // Process all of the spilled uses and all non spilled reg references.
     for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
@@ -607,25 +887,32 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
       if (!MO.isRegister() || MO.getReg() == 0)
         continue;   // Ignore non-register operands.
       
-      if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())) {
+      unsigned VirtReg = MO.getReg();
+      if (MRegisterInfo::isPhysicalRegister(VirtReg)) {
         // Ignore physregs for spilling, but remember that it is used by this
         // function.
-        PhysRegsUsed[MO.getReg()] = true;
-        ReusedOperands.markClobbered(MO.getReg());
+        MF.setPhysRegUsed(VirtReg);
         continue;
       }
       
-      assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()) &&
+      assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(VirtReg) &&
              "Not a virtual or a physical register?");
       
-      unsigned VirtReg = MO.getReg();
-      if (!VRM.hasStackSlot(VirtReg)) {
+      unsigned SubIdx = 0;
+      bool isSubReg = RegMap->isSubRegister(VirtReg);
+      if (isSubReg) {
+        SubIdx = RegMap->getSubRegisterIndex(VirtReg);
+        VirtReg = RegMap->getSuperRegister(VirtReg);
+      }
+
+      if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
         // This virtual register was assigned a physreg!
         unsigned Phys = VRM.getPhys(VirtReg);
-        PhysRegsUsed[Phys] = true;
+        MF.setPhysRegUsed(Phys);
         if (MO.isDef())
           ReusedOperands.markClobbered(Phys);
-        MI.getOperand(i).setReg(Phys);
+        unsigned RReg = isSubReg ? MRI->getSubReg(Phys, SubIdx) : Phys;
+        MI.getOperand(i).setReg(RReg);
         continue;
       }
       
@@ -633,12 +920,40 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
       if (!MO.isUse())
         continue;  // Handle defs in the loop below (handle use&def here though)
 
-      int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
-      unsigned PhysReg;
+      bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
+      int SSorRMId = DoReMat
+        ? VRM.getReMatId(VirtReg) : VRM.getStackSlot(VirtReg);
+      int ReuseSlot = SSorRMId;
 
       // Check to see if this stack slot is available.
-      if ((PhysReg = Spills.getSpillSlotPhysReg(StackSlot))) {
+      unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SSorRMId);
+      if (!PhysReg && DoReMat) {
+        // This use is rematerializable. But perhaps the value is available in
+        // a register if the definition is not deleted. If so, check if we can
+        // reuse the value.
+        ReuseSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
+        if (ReuseSlot != VirtRegMap::NO_STACK_SLOT)
+          PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(ReuseSlot);
+      }
 
+      // If this is a sub-register use, make sure the reuse register is in the
+      // right register class. For example, for x86 not all of the 32-bit
+      // registers have accessible sub-registers.
+      // Similarly so for EXTRACT_SUBREG. Consider this:
+      // EDI = op
+      // MOV32_mr fi#1, EDI
+      // ...
+      //       = EXTRACT_SUBREG fi#1
+      // fi#1 is available in EDI, but it cannot be reused because it's not in
+      // the right register file.
+      if (PhysReg &&
+          (isSubReg || MI.getOpcode() == TargetInstrInfo::EXTRACT_SUBREG)) {
+        const TargetRegisterClass* RC = RegMap->getRegClass(VirtReg);
+        if (!RC->contains(PhysReg))
+          PhysReg = 0;
+      }
+
+      if (PhysReg) {
         // 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
@@ -647,22 +962,27 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
         bool CanReuse = true;
         int ti = TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO);
         if (ti != -1 &&
-            MI.getOperand(ti).isReg() && 
+            MI.getOperand(ti).isRegister() && 
             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 isn't an
           // earlier def that has already clobbered the physreg.
-          CanReuse = Spills.canClobberPhysReg(StackSlot) &&
+          CanReuse = Spills.canClobberPhysReg(ReuseSlot) &&
             !ReusedOperands.isClobbered(PhysReg);
         }
         
         if (CanReuse) {
           // If this stack slot value is already available, reuse it!
-          DOUT << "Reusing SS#" << StackSlot << " from physreg "
+          if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
+            DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
+          else
+            DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
+          DOUT << " from physreg "
                << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
                << VirtReg <<" instead of reloading into physreg "
                << MRI->getName(VRM.getPhys(VirtReg)) << "\n";
-          MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
+          unsigned RReg = isSubReg ? MRI->getSubReg(PhysReg, SubIdx) : PhysReg;
+          MI.getOperand(i).setReg(RReg);
 
           // 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
@@ -678,14 +998,29 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
           // 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,
+          ReusedOperands.addReuse(i, ReuseSlot, PhysReg,
                                   VRM.getPhys(VirtReg), VirtReg);
           if (ti != -1)
             // Only mark it clobbered if this is a use&def operand.
             ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
           ++NumReused;
+
+          if (MI.getOperand(i).isKill() &&
+              ReuseSlot <= VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT) {
+            // This was the last use and the spilled value is still available
+            // for reuse. That means the spill was unnecessary!
+            MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[ReuseSlot];
+            if (DeadStore) {
+              DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
+              InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
+              VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadStore);
+              MBB.erase(DeadStore);
+              MaybeDeadStores[ReuseSlot] = NULL;
+              ++NumDSE;
+            }
+          }
           continue;
-        }
+        }  // CanReuse
         
         // Otherwise we have a situation where we have a two-address instruction
         // whose mod/ref operand needs to be reloaded.  This reload is already
@@ -706,44 +1041,49 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
         // reuser.
         if (ReusedOperands.hasReuses())
           DesignatedReg = ReusedOperands.GetRegForReload(DesignatedReg, &MI, 
-                                                      Spills, MaybeDeadStores);
+                               Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
         
         // 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"
+          if (ReuseSlot > VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT)
+            DOUT << "Reusing RM#" << ReuseSlot-VirtRegMap::MAX_STACK_SLOT-1;
+          else
+            DOUT << "Reusing SS#" << ReuseSlot;
+          DOUT << " from physreg " << MRI->getName(PhysReg) << " for vreg"
                << VirtReg
                << " instead of reloading into same physreg.\n";
-          MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
+          unsigned RReg = isSubReg ? MRI->getSubReg(PhysReg, SubIdx) : PhysReg;
+          MI.getOperand(i).setReg(RReg);
           ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
           ++NumReused;
           continue;
         }
         
-        const TargetRegisterClass* RC =
-          MBB.getParent()->getSSARegMap()->getRegClass(VirtReg);
-
-        PhysRegsUsed[DesignatedReg] = true;
+        const TargetRegisterClass* RC = RegMap->getRegClass(VirtReg);
+        MF.setPhysRegUsed(DesignatedReg);
         ReusedOperands.markClobbered(DesignatedReg);
-        MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DesignatedReg, PhysReg, RC);
-        
+        MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DesignatedReg, PhysReg, RC, RC);
+
+        MachineInstr *CopyMI = prior(MII);
+        UpdateKills(*CopyMI, RegKills, KillOps);
+
         // This invalidates DesignatedReg.
         Spills.ClobberPhysReg(DesignatedReg);
         
-        Spills.addAvailable(StackSlot, DesignatedReg);
-        MI.getOperand(i).setReg(DesignatedReg);
+        Spills.addAvailable(ReuseSlot, &MI, DesignatedReg);
+        unsigned RReg =
+          isSubReg ? MRI->getSubReg(DesignatedReg, SubIdx) : DesignatedReg;
+        MI.getOperand(i).setReg(RReg);
         DOUT << '\t' << *prior(MII);
         ++NumReused;
         continue;
-      }
+      } // if (PhysReg)
       
       // 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
@@ -751,19 +1091,32 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
       // reuser.
       if (ReusedOperands.hasReuses())
         PhysReg = ReusedOperands.GetRegForReload(PhysReg, &MI, 
-                                                 Spills, MaybeDeadStores);
+                               Spills, MaybeDeadStores, RegKills, KillOps, VRM);
       
-      PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
+      MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
       ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
-      MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, StackSlot, RC);
+      if (DoReMat) {
+        MRI->reMaterialize(MBB, &MI, PhysReg, VRM.getReMaterializedMI(VirtReg));
+        ++NumReMats;
+      } else {
+        const TargetRegisterClass* RC = RegMap->getRegClass(VirtReg);
+        MRI->loadRegFromStackSlot(MBB, &MI, PhysReg, SSorRMId, RC);
+        ++NumLoads;
+      }
       // 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);
+      if (!DoReMat)
+        MaybeDeadStores[SSorRMId] = NULL;
+      Spills.addAvailable(SSorRMId, &MI, PhysReg);
+      // Assumes this is the last use. IsKill will be unset if reg is reused
+      // unless it's a two-address operand.
+      if (TID->getOperandConstraint(i, TOI::TIED_TO) == -1)
+        MI.getOperand(i).setIsKill();
+      unsigned RReg = isSubReg ? MRI->getSubReg(PhysReg, SubIdx) : PhysReg;
+      MI.getOperand(i).setReg(RReg);
+      UpdateKills(*prior(MII), RegKills, KillOps);
       DOUT << '\t' << *prior(MII);
     }
 
@@ -772,61 +1125,103 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
     // 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;
+    SmallSet<int, 2> FoldedSS;
     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 << "Folded vreg: " << VirtReg << "  MR: " << MR;
+      if (VRM.isAssignedReg(VirtReg)) {
         DOUT << ": No stack slot!\n";
         continue;
       }
       int SS = VRM.getStackSlot(VirtReg);
+      FoldedSS.insert(SS);
       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;
-            }
+        unsigned DestReg = TII->isLoadFromStackSlot(&MI, FrameIdx);
+        if (DestReg && 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.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS)) {
+            DOUT << "Promoted Load To Copy: " << MI;
+            if (DestReg != InReg) {
+              const TargetRegisterClass *RC = RegMap->getRegClass(VirtReg);
+              MRI->copyRegToReg(MBB, &MI, DestReg, InReg, RC, RC);
+              // 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.
+              BackTracked = true;
+            } else
+              DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
+
+            VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+            MBB.erase(&MI);
+            Erased = true;
+            goto ProcessNextInst;
+          }
+        } else {
+          unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS);
+          SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
+          if (PhysReg &&
+              MRI->unfoldMemoryOperand(MF, &MI, PhysReg, false, false, NewMIs)) {
+            MBB.insert(MII, NewMIs[0]);
+            VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+            MBB.erase(&MI);
+            Erased = true;
+            --NextMII;  // backtrack to the unfolded instruction.
+            BackTracked = true;
+            goto ProcessNextInst;
           }
         }
       }
 
       // 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 {
+      MachineInstr* DeadStore = MaybeDeadStores[SS];
+      if (DeadStore) {
+        bool isDead = !(MR & VirtRegMap::isRef);
+        MachineInstr *NewStore = NULL;
+        if (MR & VirtRegMap::isModRef) {
+          unsigned PhysReg = Spills.getSpillSlotOrReMatPhysReg(SS);
+          SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
+          if (PhysReg &&
+              DeadStore->findRegisterUseOperandIdx(PhysReg, true) != -1 &&
+              MRI->unfoldMemoryOperand(MF, &MI, PhysReg, false, true, NewMIs)) {
+            MBB.insert(MII, NewMIs[0]);
+            NewStore = NewMIs[1];
+            MBB.insert(MII, NewStore);
+            VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+            MBB.erase(&MI);
+            Erased = true;
+            --NextMII;
+            --NextMII;  // backtrack to the unfolded instruction.
+            BackTracked = true;
+            isDead = true;
+          }
+        }
+
+        if (isDead) {  // Previous store is dead.
           // 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;
+          DOUT << "Removed dead store:\t" << *DeadStore;
+          InvalidateKills(*DeadStore, RegKills, KillOps);
+          VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadStore);
+          MBB.erase(DeadStore);
+          if (!NewStore)
+            ++NumDSE;
+        }
+
+        MaybeDeadStores[SS] = NULL;
+        if (NewStore) {
+          // Treat this store as a spill merged into a copy. That makes the
+          // stack slot value available.
+          VRM.virtFolded(VirtReg, NewStore, VirtRegMap::isMod);
+          goto ProcessNextInst;
         }
       }
 
@@ -834,7 +1229,7 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
       // 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);
+        Spills.ModifyStackSlotOrReMat(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
@@ -853,7 +1248,7 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
             // 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*/);
+            Spills.addAvailable(StackSlot, &MI, SrcReg, false/*don't clobber*/);
           }
         }
       }
@@ -862,83 +1257,115 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
     // 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();
+      if (!(MO.isRegister() && MO.getReg() && MO.isDef()))
+        continue;
 
-        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;
-          }
+      unsigned VirtReg = MO.getReg();
+      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);
+          Erased = true;
+          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);
+        // 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;
+        // 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!");
+
+          // If it is a folded reference, then it's not safe to clobber.
+          bool Folded = FoldedSS.count(FrameIdx);
+          // Otherwise, if it wasn't available, remember that it is now!
+          Spills.addAvailable(FrameIdx, &MI, DestReg, !Folded);
+          goto ProcessNextInst;
         }
+            
+        continue;
+      }
 
-        // 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);
-          }
+      bool DoReMat = VRM.isReMaterialized(VirtReg);
+      if (DoReMat)
+        ReMatDefs.insert(&MI);
+
+      // The only vregs left are stack slot definitions.
+      int StackSlot = VRM.getStackSlot(VirtReg);
+      const TargetRegisterClass *RC = RegMap->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, RegKills, KillOps, VRM);
         }
+      }
 
-        PhysRegsUsed[PhysReg] = true;
-        ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
+      MF.setPhysRegUsed(PhysReg);
+      ReusedOperands.markClobbered(PhysReg);
+      MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
+      if (!MO.isDead()) {
         MRI->storeRegToStackSlot(MBB, next(MII), PhysReg, StackSlot, RC);
         DOUT << "Store:\t" << *next(MII);
-        MI.getOperand(i).setReg(PhysReg);
 
         // 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;
+          SmallVector<unsigned, 2> KillRegs;
+          InvalidateKills(*LastStore, RegKills, KillOps, &KillRegs);
+          MachineBasicBlock::iterator PrevMII = LastStore;
+          bool CheckDef = PrevMII != MBB.begin();
+          if (CheckDef)
+            --PrevMII;
           MBB.erase(LastStore);
           VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(LastStore);
+          if (CheckDef) {
+            // Look at defs of killed registers on the store. Mark the defs
+            // as dead since the store has been deleted and they aren't
+            // being reused.
+            for (unsigned j = 0, ee = KillRegs.size(); j != ee; ++j) {
+              bool HasOtherDef = false;
+              if (InvalidateRegDef(PrevMII, MI, KillRegs[j], HasOtherDef)) {
+                MachineInstr *DeadDef = PrevMII;
+                if (ReMatDefs.count(DeadDef) && !HasOtherDef) {
+                  // FIXME: This assumes a remat def does not have side
+                  // effects.
+                  MBB.erase(DeadDef);
+                  VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(DeadDef);
+                  ++NumDRM;
+                }
+              }
+            }
+          }
         }
         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.ModifyStackSlotOrReMat(StackSlot);
         Spills.ClobberPhysReg(PhysReg);
-        Spills.addAvailable(StackSlot, PhysReg);
+        Spills.addAvailable(StackSlot, LastStore, PhysReg);
         ++NumStores;
 
         // Check to see if this is a noop copy.  If so, eliminate the
@@ -949,19 +1376,23 @@ void LocalSpiller::RewriteMBB(MachineBasicBlock &MBB, VirtRegMap &VRM) {
             ++NumDCE;
             DOUT << "Removing now-noop copy: " << MI;
             MBB.erase(&MI);
+            Erased = true;
             VRM.RemoveFromFoldedVirtMap(&MI);
+            UpdateKills(*LastStore, RegKills, KillOps);
             goto ProcessNextInst;
           }
-        }        
-      }
+        }
+      }    
     }
   ProcessNextInst:
+    if (!Erased && !BackTracked)
+      for (MachineBasicBlock::iterator II = MI; II != NextMII; ++II)
+        UpdateKills(*II, RegKills, KillOps);
     MII = NextMII;
   }
 }
 
 
-
 llvm::Spiller* llvm::createSpiller() {
   switch (SpillerOpt) {
   default: assert(0 && "Unreachable!");