Range-for some stuff related to RegClasses, and comment cases where range-for isn...
[oota-llvm.git] / utils / TableGen / CodeGenRegisters.h
index ae8f0d4abdf077d091f4e9188d73b9cb69ac7702..fc585fa42c2f4c4af02fb3812d581ea7ce28c06a 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef CODEGEN_REGISTERS_H
-#define CODEGEN_REGISTERS_H
+#ifndef LLVM_UTILS_TABLEGEN_CODEGENREGISTERS_H
+#define LLVM_UTILS_TABLEGEN_CODEGENREGISTERS_H
 
-#include "Record.h"
-#include "SetTheory.h"
-#include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineValueType.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/TableGen/Record.h"
+#include "llvm/TableGen/SetTheory.h"
 #include <cstdlib>
+#include <list>
 #include <map>
-#include <string>
 #include <set>
+#include <string>
 #include <vector>
+#include <deque>
 
 namespace llvm {
   class CodeGenRegBank;
 
+  /// CodeGenSubRegIndex - Represents a sub-register index.
+  class CodeGenSubRegIndex {
+    Record *const TheDef;
+    std::string Name;
+    std::string Namespace;
+
+  public:
+    uint16_t Size;
+    uint16_t Offset;
+    const unsigned EnumValue;
+    mutable unsigned LaneMask;
+
+    // Are all super-registers containing this SubRegIndex covered by their
+    // sub-registers?
+    bool AllSuperRegsCovered;
+
+    CodeGenSubRegIndex(Record *R, unsigned Enum);
+    CodeGenSubRegIndex(StringRef N, StringRef Nspace, unsigned Enum);
+
+    const std::string &getName() const { return Name; }
+    const std::string &getNamespace() const { return Namespace; }
+    std::string getQualifiedName() const;
+
+    // Order CodeGenSubRegIndex pointers by EnumValue.
+    struct Less {
+      bool operator()(const CodeGenSubRegIndex *A,
+                      const CodeGenSubRegIndex *B) const {
+        assert(A && B);
+        return A->EnumValue < B->EnumValue;
+      }
+    };
+
+    // Map of composite subreg indices.
+    typedef std::map<CodeGenSubRegIndex*, CodeGenSubRegIndex*, Less> CompMap;
+
+    // Returns the subreg index that results from composing this with Idx.
+    // Returns NULL if this and Idx don't compose.
+    CodeGenSubRegIndex *compose(CodeGenSubRegIndex *Idx) const {
+      CompMap::const_iterator I = Composed.find(Idx);
+      return I == Composed.end() ? nullptr : I->second;
+    }
+
+    // Add a composite subreg index: this+A = B.
+    // Return a conflicting composite, or NULL
+    CodeGenSubRegIndex *addComposite(CodeGenSubRegIndex *A,
+                                     CodeGenSubRegIndex *B) {
+      assert(A && B);
+      std::pair<CompMap::iterator, bool> Ins =
+        Composed.insert(std::make_pair(A, B));
+      // Synthetic subreg indices that aren't contiguous (for instance ARM
+      // register tuples) don't have a bit range, so it's OK to let
+      // B->Offset == -1. For the other cases, accumulate the offset and set
+      // the size here. Only do so if there is no offset yet though.
+      if ((Offset != (uint16_t)-1 && A->Offset != (uint16_t)-1) &&
+          (B->Offset == (uint16_t)-1)) {
+        B->Offset = Offset + A->Offset;
+        B->Size = A->Size;
+      }
+      return (Ins.second || Ins.first->second == B) ? nullptr
+                                                    : Ins.first->second;
+    }
+
+    // Update the composite maps of components specified in 'ComposedOf'.
+    void updateComponents(CodeGenRegBank&);
+
+    // Return the map of composites.
+    const CompMap &getComposites() const { return Composed; }
+
+    // Compute LaneMask from Composed. Return LaneMask.
+    unsigned computeLaneMask() const;
+
+  private:
+    CompMap Composed;
+  };
+
   /// CodeGenRegister - Represents a register definition.
   struct CodeGenRegister {
     Record *TheDef;
     unsigned EnumValue;
     unsigned CostPerUse;
+    bool CoveredBySubRegs;
 
     // Map SubRegIndex -> Register.
-    typedef std::map<Record*, CodeGenRegister*, LessRecord> SubRegMap;
+    typedef std::map<CodeGenSubRegIndex*, CodeGenRegister*,
+                     CodeGenSubRegIndex::Less> SubRegMap;
 
     CodeGenRegister(Record *R, unsigned Enum);
 
     const std::string &getName() const;
 
-    // Get a map of sub-registers computed lazily.
+    // Extract more information from TheDef. This is used to build an object
+    // graph after all CodeGenRegister objects have been created.
+    void buildObjectGraph(CodeGenRegBank&);
+
+    // Lazily compute a map of all sub-registers.
     // This includes unique entries for all sub-sub-registers.
-    const SubRegMap &getSubRegs(CodeGenRegBank&);
+    const SubRegMap &computeSubRegs(CodeGenRegBank&);
+
+    // Compute extra sub-registers by combining the existing sub-registers.
+    void computeSecondarySubRegs(CodeGenRegBank&);
+
+    // Add this as a super-register to all sub-registers after the sub-register
+    // graph has been built.
+    void computeSuperRegs(CodeGenRegBank&);
 
     const SubRegMap &getSubRegs() const {
       assert(SubRegsComplete && "Must precompute sub-registers");
@@ -54,22 +145,73 @@ namespace llvm {
     }
 
     // Add sub-registers to OSet following a pre-order defined by the .td file.
-    void addSubRegsPreOrder(SetVector<CodeGenRegister*> &OSet) const;
+    void addSubRegsPreOrder(SetVector<const CodeGenRegister*> &OSet,
+                            CodeGenRegBank&) const;
+
+    // Return the sub-register index naming Reg as a sub-register of this
+    // register. Returns NULL if Reg is not a sub-register.
+    CodeGenSubRegIndex *getSubRegIndex(const CodeGenRegister *Reg) const {
+      return SubReg2Idx.lookup(Reg);
+    }
 
-    // List of super-registers in topological order, small to large.
-    typedef std::vector<CodeGenRegister*> SuperRegList;
+    typedef std::vector<const CodeGenRegister*> SuperRegList;
 
-    // Get the list of super-registers.
-    // This is only valid after computeDerivedInfo has visited all registers.
+    // Get the list of super-registers in topological order, small to large.
+    // This is valid after computeSubRegs visits all registers during RegBank
+    // construction.
     const SuperRegList &getSuperRegs() const {
       assert(SubRegsComplete && "Must precompute sub-registers");
       return SuperRegs;
     }
 
+    // Get the list of ad hoc aliases. The graph is symmetric, so the list
+    // contains all registers in 'Aliases', and all registers that mention this
+    // register in 'Aliases'.
+    ArrayRef<CodeGenRegister*> getExplicitAliases() const {
+      return ExplicitAliases;
+    }
+
+    // Get the topological signature of this register. This is a small integer
+    // less than RegBank.getNumTopoSigs(). Registers with the same TopoSig have
+    // identical sub-register structure. That is, they support the same set of
+    // sub-register indices mapping to the same kind of sub-registers
+    // (TopoSig-wise).
+    unsigned getTopoSig() const {
+      assert(SuperRegsComplete && "TopoSigs haven't been computed yet.");
+      return TopoSig;
+    }
+
+    // List of register units in ascending order.
+    typedef SmallVector<unsigned, 16> RegUnitList;
+
+    // How many entries in RegUnitList are native?
+    unsigned NumNativeRegUnits;
+
+    // Get the list of register units.
+    // This is only valid after computeSubRegs() completes.
+    const RegUnitList &getRegUnits() const { return RegUnits; }
+
+    // Get the native register units. This is a prefix of getRegUnits().
+    ArrayRef<unsigned> getNativeRegUnits() const {
+      return makeArrayRef(RegUnits).slice(0, NumNativeRegUnits);
+    }
+
+    // Inherit register units from subregisters.
+    // Return true if the RegUnits changed.
+    bool inheritRegUnits(CodeGenRegBank &RegBank);
+
+    // Adopt a register unit for pressure tracking.
+    // A unit is adopted iff its unit number is >= NumNativeRegUnits.
+    void adoptRegUnit(unsigned RUID) { RegUnits.push_back(RUID); }
+
+    // Get the sum of this register's register unit weights.
+    unsigned getWeight(const CodeGenRegBank &RegBank) const;
+
     // Order CodeGenRegister pointers by EnumValue.
     struct Less {
       bool operator()(const CodeGenRegister *A,
                       const CodeGenRegister *B) const {
+        assert(A && B);
         return A->EnumValue < B->EnumValue;
       }
     };
@@ -79,39 +221,82 @@ namespace llvm {
 
   private:
     bool SubRegsComplete;
+    bool SuperRegsComplete;
+    unsigned TopoSig;
+
+    // The sub-registers explicit in the .td file form a tree.
+    SmallVector<CodeGenSubRegIndex*, 8> ExplicitSubRegIndices;
+    SmallVector<CodeGenRegister*, 8> ExplicitSubRegs;
+
+    // Explicit ad hoc aliases, symmetrized to form an undirected graph.
+    SmallVector<CodeGenRegister*, 8> ExplicitAliases;
+
+    // Super-registers where this is the first explicit sub-register.
+    SuperRegList LeadingSuperRegs;
+
     SubRegMap SubRegs;
     SuperRegList SuperRegs;
+    DenseMap<const CodeGenRegister*, CodeGenSubRegIndex*> SubReg2Idx;
+    RegUnitList RegUnits;
   };
 
 
   class CodeGenRegisterClass {
     CodeGenRegister::Set Members;
-    const std::vector<Record*> *Elements;
-    std::vector<SmallVector<Record*, 16> > AltOrders;
+    // Allocation orders. Order[0] always contains all registers in Members.
+    std::vector<SmallVector<Record*, 16> > Orders;
     // Bit mask of sub-classes including this, indexed by their EnumValue.
     BitVector SubClasses;
-  public:
+    // List of super-classes, topologocally ordered to have the larger classes
+    // first.  This is the same as sorting by EnumValue.
+    SmallVector<CodeGenRegisterClass*, 4> SuperClasses;
     Record *TheDef;
+    std::string Name;
+
+    // For a synthesized class, inherit missing properties from the nearest
+    // super-class.
+    void inheritProperties(CodeGenRegBank&);
+
+    // Map SubRegIndex -> sub-class.  This is the largest sub-class where all
+    // registers have a SubRegIndex sub-register.
+    DenseMap<const CodeGenSubRegIndex *, CodeGenRegisterClass *>
+        SubClassWithSubReg;
+
+    // Map SubRegIndex -> set of super-reg classes.  This is all register
+    // classes SuperRC such that:
+    //
+    //   R:SubRegIndex in this RC for all R in SuperRC.
+    //
+    DenseMap<const CodeGenSubRegIndex *, SmallPtrSet<CodeGenRegisterClass *, 8>>
+        SuperRegClasses;
+
+    // Bit vector of TopoSigs for the registers in this class. This will be
+    // very sparse on regular architectures.
+    BitVector TopoSigs;
+
+  public:
     unsigned EnumValue;
     std::string Namespace;
-    std::vector<MVT::SimpleValueType> VTs;
+    SmallVector<MVT::SimpleValueType, 4> VTs;
     unsigned SpillSize;
     unsigned SpillAlignment;
     int CopyCost;
     bool Allocatable;
-    // Map SubRegIndex -> RegisterClass
-    DenseMap<Record*,Record*> SubRegClasses;
     std::string AltOrderSelect;
 
-    const std::string &getName() const;
-    const std::vector<MVT::SimpleValueType> &getValueTypes() const {return VTs;}
+    // Return the Record that defined this class, or NULL if the class was
+    // created by TableGen.
+    Record *getDef() const { return TheDef; }
+
+    const std::string &getName() const { return Name; }
+    std::string getQualifiedName() const;
+    ArrayRef<MVT::SimpleValueType> getValueTypes() const {return VTs;}
     unsigned getNumValueTypes() const { return VTs.size(); }
 
     MVT::SimpleValueType getValueTypeNum(unsigned VTNum) const {
       if (VTNum < VTs.size())
         return VTs[VTNum];
-      assert(0 && "VTNum greater than number of ValueTypes in RegClass!");
-      abort();
+      llvm_unreachable("VTNum greater than number of ValueTypes in RegClass!");
     }
 
     // Return true if this this class contains the register.
@@ -126,49 +311,217 @@ namespace llvm {
     // 2. The RC spill size must not be smaller than our spill size.
     // 3. RC spill alignment must be compatible with ours.
     //
-    bool hasSubClass(const CodeGenRegisterClass *RC) const;
+    bool hasSubClass(const CodeGenRegisterClass *RC) const {
+      return SubClasses.test(RC->EnumValue);
+    }
+
+    // getSubClassWithSubReg - Returns the largest sub-class where all
+    // registers have a SubIdx sub-register.
+    CodeGenRegisterClass *
+    getSubClassWithSubReg(const CodeGenSubRegIndex *SubIdx) const {
+      return SubClassWithSubReg.lookup(SubIdx);
+    }
+
+    void setSubClassWithSubReg(const CodeGenSubRegIndex *SubIdx,
+                               CodeGenRegisterClass *SubRC) {
+      SubClassWithSubReg[SubIdx] = SubRC;
+    }
+
+    // getSuperRegClasses - Returns a bit vector of all register classes
+    // containing only SubIdx super-registers of this class.
+    void getSuperRegClasses(const CodeGenSubRegIndex *SubIdx,
+                            BitVector &Out) const;
+
+    // addSuperRegClass - Add a class containing only SudIdx super-registers.
+    void addSuperRegClass(CodeGenSubRegIndex *SubIdx,
+                          CodeGenRegisterClass *SuperRC) {
+      SuperRegClasses[SubIdx].insert(SuperRC);
+    }
+
+    // getSubClasses - Returns a constant BitVector of subclasses indexed by
+    // EnumValue.
+    // The SubClasses vector includes an entry for this class.
+    const BitVector &getSubClasses() const { return SubClasses; }
+
+    // getSuperClasses - Returns a list of super classes ordered by EnumValue.
+    // The array does not include an entry for this class.
+    ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> getSuperClasses() const {
+      return SuperClasses;
+    }
 
     // Returns an ordered list of class members.
     // The order of registers is the same as in the .td file.
     // No = 0 is the default allocation order, No = 1 is the first alternative.
     ArrayRef<Record*> getOrder(unsigned No = 0) const {
-      if (No == 0)
-        return *Elements;
-      else
-        return AltOrders[No - 1];
+        return Orders[No];
     }
 
     // Return the total number of allocation orders available.
-    unsigned getNumOrders() const { return 1 + AltOrders.size(); }
+    unsigned getNumOrders() const { return Orders.size(); }
+
+    // Get the set of registers.  This set contains the same registers as
+    // getOrder(0).
+    const CodeGenRegister::Set &getMembers() const { return Members; }
+
+    // Get a bit vector of TopoSigs present in this register class.
+    const BitVector &getTopoSigs() const { return TopoSigs; }
+
+    // Populate a unique sorted list of units from a register set.
+    void buildRegUnitSet(std::vector<unsigned> &RegUnits) const;
 
     CodeGenRegisterClass(CodeGenRegBank&, Record *R);
 
+    // A key representing the parts of a register class used for forming
+    // sub-classes.  Note the ordering provided by this key is not the same as
+    // the topological order used for the EnumValues.
+    struct Key {
+      const CodeGenRegister::Set *Members;
+      unsigned SpillSize;
+      unsigned SpillAlignment;
+
+      Key(const CodeGenRegister::Set *M, unsigned S = 0, unsigned A = 0)
+        : Members(M), SpillSize(S), SpillAlignment(A) {}
+
+      Key(const CodeGenRegisterClass &RC)
+        : Members(&RC.getMembers()),
+          SpillSize(RC.SpillSize),
+          SpillAlignment(RC.SpillAlignment) {}
+
+      // Lexicographical order of (Members, SpillSize, SpillAlignment).
+      bool operator<(const Key&) const;
+    };
+
+    // Create a non-user defined register class.
+    CodeGenRegisterClass(CodeGenRegBank&, StringRef Name, Key Props);
+
     // Called by CodeGenRegBank::CodeGenRegBank().
-    static void computeSubClasses(ArrayRef<CodeGenRegisterClass*>);
+    static void computeSubClasses(CodeGenRegBank&);
+  };
+
+  // Register units are used to model interference and register pressure.
+  // Every register is assigned one or more register units such that two
+  // registers overlap if and only if they have a register unit in common.
+  //
+  // Normally, one register unit is created per leaf register. Non-leaf
+  // registers inherit the units of their sub-registers.
+  struct RegUnit {
+    // Weight assigned to this RegUnit for estimating register pressure.
+    // This is useful when equalizing weights in register classes with mixed
+    // register topologies.
+    unsigned Weight;
+
+    // Each native RegUnit corresponds to one or two root registers. The full
+    // set of registers containing this unit can be computed as the union of
+    // these two registers and their super-registers.
+    const CodeGenRegister *Roots[2];
+
+    // Index into RegClassUnitSets where we can find the list of UnitSets that
+    // contain this unit.
+    unsigned RegClassUnitSetsIdx;
+
+    RegUnit() : Weight(0), RegClassUnitSetsIdx(0) {
+      Roots[0] = Roots[1] = nullptr;
+    }
+
+    ArrayRef<const CodeGenRegister*> getRoots() const {
+      assert(!(Roots[1] && !Roots[0]) && "Invalid roots array");
+      return makeArrayRef(Roots, !!Roots[0] + !!Roots[1]);
+    }
+  };
+
+  // Each RegUnitSet is a sorted vector with a name.
+  struct RegUnitSet {
+    typedef std::vector<unsigned>::const_iterator iterator;
+
+    std::string Name;
+    std::vector<unsigned> Units;
+    unsigned Weight; // Cache the sum of all unit weights.
+    unsigned Order;  // Cache the sort key.
+
+    RegUnitSet() : Weight(0), Order(0) {}
   };
 
+  // Base vector for identifying TopoSigs. The contents uniquely identify a
+  // TopoSig, only computeSuperRegs needs to know how.
+  typedef SmallVector<unsigned, 16> TopoSigId;
+
   // CodeGenRegBank - Represent a target's registers and the relations between
   // them.
   class CodeGenRegBank {
-    RecordKeeper &Records;
     SetTheory Sets;
 
-    std::vector<Record*> SubRegIndices;
-    unsigned NumNamedIndices;
-    std::vector<CodeGenRegister*> Registers;
+    std::deque<CodeGenSubRegIndex> SubRegIndices;
+    DenseMap<Record*, CodeGenSubRegIndex*> Def2SubRegIdx;
+
+    CodeGenSubRegIndex *createSubRegIndex(StringRef Name, StringRef NameSpace);
+
+    typedef std::map<SmallVector<CodeGenSubRegIndex*, 8>,
+                     CodeGenSubRegIndex*> ConcatIdxMap;
+    ConcatIdxMap ConcatIdx;
+
+    // Registers.
+    std::deque<CodeGenRegister> Registers;
+    StringMap<CodeGenRegister*> RegistersByName;
     DenseMap<Record*, CodeGenRegister*> Def2Reg;
+    unsigned NumNativeRegUnits;
 
+    std::map<TopoSigId, unsigned> TopoSigs;
+
+    // Includes native (0..NumNativeRegUnits-1) and adopted register units.
+    SmallVector<RegUnit, 8> RegUnits;
+
+    // Register classes.
     std::vector<CodeGenRegisterClass*> RegClasses;
     DenseMap<Record*, CodeGenRegisterClass*> Def2RC;
+    typedef std::map<CodeGenRegisterClass::Key, CodeGenRegisterClass*> RCKeyMap;
+    RCKeyMap Key2RC;
 
-    // Composite SubRegIndex instances.
-    // Map (SubRegIndex, SubRegIndex) -> SubRegIndex.
-    typedef DenseMap<std::pair<Record*, Record*>, Record*> CompositeMap;
-    CompositeMap Composite;
+    // Remember each unique set of register units. Initially, this contains a
+    // unique set for each register class. Simliar sets are coalesced with
+    // pruneUnitSets and new supersets are inferred during computeRegUnitSets.
+    std::vector<RegUnitSet> RegUnitSets;
+
+    // Map RegisterClass index to the index of the RegUnitSet that contains the
+    // class's units and any inferred RegUnit supersets.
+    //
+    // NOTE: This could grow beyond the number of register classes when we map
+    // register units to lists of unit sets. If the list of unit sets does not
+    // already exist for a register class, we create a new entry in this vector.
+    std::vector<std::vector<unsigned> > RegClassUnitSets;
+
+    // Give each register unit set an order based on sorting criteria.
+    std::vector<unsigned> RegUnitSetOrder;
+
+    // Add RC to *2RC maps.
+    void addToMaps(CodeGenRegisterClass*);
+
+    // Create a synthetic sub-class if it is missing.
+    CodeGenRegisterClass *getOrCreateSubClass(const CodeGenRegisterClass *RC,
+                                              const CodeGenRegister::Set *Membs,
+                                              StringRef Name);
+
+    // Infer missing register classes.
+    void computeInferredRegisterClasses();
+    void inferCommonSubClass(CodeGenRegisterClass *RC);
+    void inferSubClassWithSubReg(CodeGenRegisterClass *RC);
+    void inferMatchingSuperRegClass(CodeGenRegisterClass *RC,
+                                    unsigned FirstSubRegRC = 0);
+
+    // Iteratively prune unit sets.
+    void pruneUnitSets();
+
+    // Compute a weight for each register unit created during getSubRegs.
+    void computeRegUnitWeights();
+
+    // Create a RegUnitSet for each RegClass and infer superclasses.
+    void computeRegUnitSets();
 
     // Populate the Composite map from sub-register relationships.
     void computeComposites();
 
+    // Compute a lane mask for each sub-register index.
+    void computeSubRegIndexLaneMasks();
+
   public:
     CodeGenRegBank(RecordKeeper&);
 
@@ -177,21 +530,88 @@ namespace llvm {
     // Sub-register indices. The first NumNamedIndices are defined by the user
     // in the .td files. The rest are synthesized such that all sub-registers
     // have a unique name.
-    const std::vector<Record*> &getSubRegIndices() { return SubRegIndices; }
-    unsigned getNumNamedIndices() { return NumNamedIndices; }
+    const std::deque<CodeGenSubRegIndex> &getSubRegIndices() const {
+      return SubRegIndices;
+    }
 
-    // Map a SubRegIndex Record to its enum value.
-    unsigned getSubRegIndexNo(Record *idx);
+    // Find a SubRegIndex form its Record def.
+    CodeGenSubRegIndex *getSubRegIdx(Record*);
 
     // Find or create a sub-register index representing the A+B composition.
-    Record *getCompositeSubRegIndex(Record *A, Record *B, bool create = false);
+    CodeGenSubRegIndex *getCompositeSubRegIndex(CodeGenSubRegIndex *A,
+                                                CodeGenSubRegIndex *B);
+
+    // Find or create a sub-register index representing the concatenation of
+    // non-overlapping sibling indices.
+    CodeGenSubRegIndex *
+      getConcatSubRegIndex(const SmallVector<CodeGenSubRegIndex *, 8>&);
+
+    void
+    addConcatSubRegIndex(const SmallVector<CodeGenSubRegIndex *, 8> &Parts,
+                         CodeGenSubRegIndex *Idx) {
+      ConcatIdx.insert(std::make_pair(Parts, Idx));
+    }
 
-    const std::vector<CodeGenRegister*> &getRegisters() { return Registers; }
+    const std::deque<CodeGenRegister> &getRegisters() { return Registers; }
+    const StringMap<CodeGenRegister*> &getRegistersByName() {
+      return RegistersByName;
+    }
 
     // Find a register from its Record def.
     CodeGenRegister *getReg(Record*);
 
-    ArrayRef<CodeGenRegisterClass*> getRegClasses() const {
+    // Get a Register's index into the Registers array.
+    unsigned getRegIndex(const CodeGenRegister *Reg) const {
+      return Reg->EnumValue - 1;
+    }
+
+    // Return the number of allocated TopoSigs. The first TopoSig representing
+    // leaf registers is allocated number 0.
+    unsigned getNumTopoSigs() const {
+      return TopoSigs.size();
+    }
+
+    // Find or create a TopoSig for the given TopoSigId.
+    // This function is only for use by CodeGenRegister::computeSuperRegs().
+    // Others should simply use Reg->getTopoSig().
+    unsigned getTopoSig(const TopoSigId &Id) {
+      return TopoSigs.insert(std::make_pair(Id, TopoSigs.size())).first->second;
+    }
+
+    // Create a native register unit that is associated with one or two root
+    // registers.
+    unsigned newRegUnit(CodeGenRegister *R0, CodeGenRegister *R1 = nullptr) {
+      RegUnits.resize(RegUnits.size() + 1);
+      RegUnits.back().Roots[0] = R0;
+      RegUnits.back().Roots[1] = R1;
+      return RegUnits.size() - 1;
+    }
+
+    // Create a new non-native register unit that can be adopted by a register
+    // to increase its pressure. Note that NumNativeRegUnits is not increased.
+    unsigned newRegUnit(unsigned Weight) {
+      RegUnits.resize(RegUnits.size() + 1);
+      RegUnits.back().Weight = Weight;
+      return RegUnits.size() - 1;
+    }
+
+    // Native units are the singular unit of a leaf register. Register aliasing
+    // is completely characterized by native units. Adopted units exist to give
+    // register additional weight but don't affect aliasing.
+    bool isNativeUnit(unsigned RUID) {
+      return RUID < NumNativeRegUnits;
+    }
+
+    unsigned getNumNativeRegUnits() const {
+      return NumNativeRegUnits;
+    }
+
+    RegUnit &getRegUnit(unsigned RUID) { return RegUnits[RUID]; }
+    const RegUnit &getRegUnit(unsigned RUID) const { return RegUnits[RUID]; }
+
+    std::vector<CodeGenRegisterClass *> &getRegClasses() { return RegClasses; }
+
+    const std::vector<CodeGenRegisterClass *> &getRegClasses() const {
       return RegClasses;
     }
 
@@ -205,17 +625,66 @@ namespace llvm {
     /// return the superclass.  Otherwise return null.
     const CodeGenRegisterClass* getRegClassForRegister(Record *R);
 
+    // Get the sum of unit weights.
+    unsigned getRegUnitSetWeight(const std::vector<unsigned> &Units) const {
+      unsigned Weight = 0;
+      for (std::vector<unsigned>::const_iterator
+             I = Units.begin(), E = Units.end(); I != E; ++I)
+        Weight += getRegUnit(*I).Weight;
+      return Weight;
+    }
+
+    unsigned getRegSetIDAt(unsigned Order) const {
+      return RegUnitSetOrder[Order];
+    }
+    const RegUnitSet &getRegSetAt(unsigned Order) const {
+      return RegUnitSets[RegUnitSetOrder[Order]];
+    }
+
+    // Increase a RegUnitWeight.
+    void increaseRegUnitWeight(unsigned RUID, unsigned Inc) {
+      getRegUnit(RUID).Weight += Inc;
+    }
+
+    // Get the number of register pressure dimensions.
+    unsigned getNumRegPressureSets() const { return RegUnitSets.size(); }
+
+    // Get a set of register unit IDs for a given dimension of pressure.
+    const RegUnitSet &getRegPressureSet(unsigned Idx) const {
+      return RegUnitSets[Idx];
+    }
+
+    // The number of pressure set lists may be larget than the number of
+    // register classes if some register units appeared in a list of sets that
+    // did not correspond to an existing register class.
+    unsigned getNumRegClassPressureSetLists() const {
+      return RegClassUnitSets.size();
+    }
+
+    // Get a list of pressure set IDs for a register class. Liveness of a
+    // register in this class impacts each pressure set in this list by the
+    // weight of the register. An exact solution requires all registers in a
+    // class to have the same class, but it is not strictly guaranteed.
+    ArrayRef<unsigned> getRCPressureSetIDs(unsigned RCIdx) const {
+      return RegClassUnitSets[RCIdx];
+    }
+
     // Computed derived records such as missing sub-register indices.
     void computeDerivedInfo();
 
-    // Compute full overlap sets for every register. These sets include the
-    // rarely used aliases that are neither sub nor super-registers.
-    //
-    // Map[R1].count(R2) is reflexive and symmetric, but not transitive.
+    // Compute the set of registers completely covered by the registers in Regs.
+    // The returned BitVector will have a bit set for each register in Regs,
+    // all sub-registers, and all super-registers that are covered by the
+    // registers in Regs.
     //
-    // If R1 is a sub-register of R2, Map[R1] is a subset of Map[R2].
-    void computeOverlaps(std::map<const CodeGenRegister*,
-                                  CodeGenRegister::Set> &Map);
+    // This is used to compute the mask of call-preserved registers from a list
+    // of callee-saves.
+    BitVector computeCoveredRegisters(ArrayRef<Record*> Regs);
+
+    // Bit mask of lanes that cover their registers. A sub-register index whose
+    // LaneMask is contained in CoveringLanes will be completely covered by
+    // another sub-register with the same or larger lane mask.
+    unsigned CoveringLanes;
   };
 }