contrib/llvm/lib/CodeGen/LiveInterval.cpp

   1 //===- LiveInterval.cpp - Live Interval Representation --------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the LiveRange and LiveInterval classes.  Given some
  11 // numbering of each the machine instructions an interval [i, j) is said to be a
  12 // live range for register v if there is no instruction with number j' >= j
  13 // such that v is live at j' and there is no instruction with number i' < i such
  14 // that v is live at i'. In this implementation ranges can have holes,
  15 // i.e. a range might look like [1,20), [50,65), [1000,1001).  Each
  16 // individual segment is represented as an instance of LiveRange::Segment,
  17 // and the whole range is represented as an instance of LiveRange.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #include "llvm/CodeGen/LiveInterval.h"
  22 #include "LiveRangeUtils.h"
  23 #include "RegisterCoalescer.h"
  24 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
  25 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  26 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  28 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervals.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  34 #include "llvm/CodeGen/SlotIndexes.h"
  35 #include "llvm/CodeGen/TargetRegisterInfo.h"
  36 #include "llvm/Config/llvm-config.h"
  37 #include "llvm/MC/LaneBitmask.h"
  38 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  39 #include "llvm/Support/Debug.h"
  40 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  41 #include <algorithm>
  42 #include <cassert>
  43 #include <cstddef>
  44 #include <iterator>
  45 #include <utility>
  46
  47 using namespace llvm;
  48
  49 namespace {
  50
  51 //===----------------------------------------------------------------------===//
  52 // Implementation of various methods necessary for calculation of live ranges.
  53 // The implementation of the methods abstracts from the concrete type of the
  54 // segment collection.
  55 //
  56 // Implementation of the class follows the Template design pattern. The base
  57 // class contains generic algorithms that call collection-specific methods,
  58 // which are provided in concrete subclasses. In order to avoid virtual calls
  59 // these methods are provided by means of C++ template instantiation.
  60 // The base class calls the methods of the subclass through method impl(),
  61 // which casts 'this' pointer to the type of the subclass.
  62 //
  63 //===----------------------------------------------------------------------===//
  64
  65 template <typename ImplT, typename IteratorT, typename CollectionT>
  66 class CalcLiveRangeUtilBase {
  67 protected:
  68   LiveRange *LR;
  69
  70 protected:
  71   CalcLiveRangeUtilBase(LiveRange *LR) : LR(LR) {}
  72
  73 public:
  74   using Segment = LiveRange::Segment;
  75   using iterator = IteratorT;
  76
  77   /// A counterpart of LiveRange::createDeadDef: Make sure the range has a
  78   /// value defined at @p Def.
  79   /// If @p ForVNI is null, and there is no value defined at @p Def, a new
  80   /// value will be allocated using @p VNInfoAllocator.
  81   /// If @p ForVNI is null, the return value is the value defined at @p Def,
  82   /// either a pre-existing one, or the one newly created.
  83   /// If @p ForVNI is not null, then @p Def should be the location where
  84   /// @p ForVNI is defined. If the range does not have a value defined at
  85   /// @p Def, the value @p ForVNI will be used instead of allocating a new
  86   /// one. If the range already has a value defined at @p Def, it must be
  87   /// same as @p ForVNI. In either case, @p ForVNI will be the return value.
  88   VNInfo *createDeadDef(SlotIndex Def, VNInfo::Allocator *VNInfoAllocator,
  89                         VNInfo *ForVNI) {
  90     assert(!Def.isDead() && "Cannot define a value at the dead slot");
  91     assert((!ForVNI || ForVNI->def == Def) &&
  92            "If ForVNI is specified, it must match Def");
  93     iterator I = impl().find(Def);
  94     if (I == segments().end()) {
  95       VNInfo *VNI = ForVNI ? ForVNI : LR->getNextValue(Def, *VNInfoAllocator);
  96       impl().insertAtEnd(Segment(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
  97       return VNI;
  98     }
  99
 100     Segment *S = segmentAt(I);
 101     if (SlotIndex::isSameInstr(Def, S->start)) {
 102       assert((!ForVNI || ForVNI == S->valno) && "Value number mismatch");
 103       assert(S->valno->def == S->start && "Inconsistent existing value def");
 104
 105       // It is possible to have both normal and early-clobber defs of the same
 106       // register on an instruction. It doesn't make a lot of sense, but it is
 107       // possible to specify in inline assembly.
 108       //
 109       // Just convert everything to early-clobber.
 110       Def = std::min(Def, S->start);
 111       if (Def != S->start)
 112         S->start = S->valno->def = Def;
 113       return S->valno;
 114     }
 115     assert(SlotIndex::isEarlierInstr(Def, S->start) && "Already live at def");
 116     VNInfo *VNI = ForVNI ? ForVNI : LR->getNextValue(Def, *VNInfoAllocator);
 117     segments().insert(I, Segment(Def, Def.getDeadSlot(), VNI));
 118     return VNI;
 119   }
 120
 121   VNInfo *extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex Use) {
 122     if (segments().empty())
 123       return nullptr;
 124     iterator I =
 125       impl().findInsertPos(Segment(Use.getPrevSlot(), Use, nullptr));
 126     if (I == segments().begin())
 127       return nullptr;
 128     --I;
 129     if (I->end <= StartIdx)
 130       return nullptr;
 131     if (I->end < Use)
 132       extendSegmentEndTo(I, Use);
 133     return I->valno;
 134   }
 135
 136   std::pair<VNInfo*,bool> extendInBlock(ArrayRef<SlotIndex> Undefs,
 137       SlotIndex StartIdx, SlotIndex Use) {
 138     if (segments().empty())
 139       return std::make_pair(nullptr, false);
 140     SlotIndex BeforeUse = Use.getPrevSlot();
 141     iterator I = impl().findInsertPos(Segment(BeforeUse, Use, nullptr));
 142     if (I == segments().begin())
 143       return std::make_pair(nullptr, LR->isUndefIn(Undefs, StartIdx, BeforeUse));
 144     --I;
 145     if (I->end <= StartIdx)
 146       return std::make_pair(nullptr, LR->isUndefIn(Undefs, StartIdx, BeforeUse));
 147     if (I->end < Use) {
 148       if (LR->isUndefIn(Undefs, I->end, BeforeUse))
 149         return std::make_pair(nullptr, true);
 150       extendSegmentEndTo(I, Use);
 151     }
 152     return std::make_pair(I->valno, false);
 153   }
 154
 155   /// This method is used when we want to extend the segment specified
 156   /// by I to end at the specified endpoint. To do this, we should
 157   /// merge and eliminate all segments that this will overlap
 158   /// with. The iterator is not invalidated.
 159   void extendSegmentEndTo(iterator I, SlotIndex NewEnd) {
 160     assert(I != segments().end() && "Not a valid segment!");
 161     Segment *S = segmentAt(I);
 162     VNInfo *ValNo = I->valno;
 163
 164     // Search for the first segment that we can't merge with.
 165     iterator MergeTo = std::next(I);
 166     for (; MergeTo != segments().end() && NewEnd >= MergeTo->end; ++MergeTo)
 167       assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
 168
 169     // If NewEnd was in the middle of a segment, make sure to get its endpoint.
 170     S->end = std::max(NewEnd, std::prev(MergeTo)->end);
 171
 172     // If the newly formed segment now touches the segment after it and if they
 173     // have the same value number, merge the two segments into one segment.
 174     if (MergeTo != segments().end() && MergeTo->start <= I->end &&
 175         MergeTo->valno == ValNo) {
 176       S->end = MergeTo->end;
 177       ++MergeTo;
 178     }
 179
 180     // Erase any dead segments.
 181     segments().erase(std::next(I), MergeTo);
 182   }
 183
 184   /// This method is used when we want to extend the segment specified
 185   /// by I to start at the specified endpoint.  To do this, we should
 186   /// merge and eliminate all segments that this will overlap with.
 187   iterator extendSegmentStartTo(iterator I, SlotIndex NewStart) {
 188     assert(I != segments().end() && "Not a valid segment!");
 189     Segment *S = segmentAt(I);
 190     VNInfo *ValNo = I->valno;
 191
 192     // Search for the first segment that we can't merge with.
 193     iterator MergeTo = I;
 194     do {
 195       if (MergeTo == segments().begin()) {
 196         S->start = NewStart;
 197         segments().erase(MergeTo, I);
 198         return I;
 199       }
 200       assert(MergeTo->valno == ValNo && "Cannot merge with differing values!");
 201       --MergeTo;
 202     } while (NewStart <= MergeTo->start);
 203
 204     // If we start in the middle of another segment, just delete a range and
 205     // extend that segment.
 206     if (MergeTo->end >= NewStart && MergeTo->valno == ValNo) {
 207       segmentAt(MergeTo)->end = S->end;
 208     } else {
 209       // Otherwise, extend the segment right after.
 210       ++MergeTo;
 211       Segment *MergeToSeg = segmentAt(MergeTo);
 212       MergeToSeg->start = NewStart;
 213       MergeToSeg->end = S->end;
 214     }
 215
 216     segments().erase(std::next(MergeTo), std::next(I));
 217     return MergeTo;
 218   }
 219
 220   iterator addSegment(Segment S) {
 221     SlotIndex Start = S.start, End = S.end;
 222     iterator I = impl().findInsertPos(S);
 223
 224     // If the inserted segment starts in the middle or right at the end of
 225     // another segment, just extend that segment to contain the segment of S.
 226     if (I != segments().begin()) {
 227       iterator B = std::prev(I);
 228       if (S.valno == B->valno) {
 229         if (B->start <= Start && B->end >= Start) {
 230           extendSegmentEndTo(B, End);
 231           return B;
 232         }
 233       } else {
 234         // Check to make sure that we are not overlapping two live segments with
 235         // different valno's.
 236         assert(B->end <= Start &&
 237                "Cannot overlap two segments with differing ValID's"
 238                " (did you def the same reg twice in a MachineInstr?)");
 239       }
 240     }
 241
 242     // Otherwise, if this segment ends in the middle of, or right next
 243     // to, another segment, merge it into that segment.
 244     if (I != segments().end()) {
 245       if (S.valno == I->valno) {
 246         if (I->start <= End) {
 247           I = extendSegmentStartTo(I, Start);
 248
 249           // If S is a complete superset of a segment, we may need to grow its
 250           // endpoint as well.
 251           if (End > I->end)
 252             extendSegmentEndTo(I, End);
 253           return I;
 254         }
 255       } else {
 256         // Check to make sure that we are not overlapping two live segments with
 257         // different valno's.
 258         assert(I->start >= End &&
 259                "Cannot overlap two segments with differing ValID's");
 260       }
 261     }
 262
 263     // Otherwise, this is just a new segment that doesn't interact with
 264     // anything.
 265     // Insert it.
 266     return segments().insert(I, S);
 267   }
 268
 269 private:
 270   ImplT &impl() { return *static_cast<ImplT *>(this); }
 271
 272   CollectionT &segments() { return impl().segmentsColl(); }
 273
 274   Segment *segmentAt(iterator I) { return const_cast<Segment *>(&(*I)); }
 275 };
 276
 277 //===----------------------------------------------------------------------===//
 278 //   Instantiation of the methods for calculation of live ranges
 279 //   based on a segment vector.
 280 //===----------------------------------------------------------------------===//
 281
 282 class CalcLiveRangeUtilVector;
 283 using CalcLiveRangeUtilVectorBase =
 284     CalcLiveRangeUtilBase<CalcLiveRangeUtilVector, LiveRange::iterator,
 285                           LiveRange::Segments>;
 286
 287 class CalcLiveRangeUtilVector : public CalcLiveRangeUtilVectorBase {
 288 public:
 289   CalcLiveRangeUtilVector(LiveRange *LR) : CalcLiveRangeUtilVectorBase(LR) {}
 290
 291 private:
 292   friend CalcLiveRangeUtilVectorBase;
 293
 294   LiveRange::Segments &segmentsColl() { return LR->segments; }
 295
 296   void insertAtEnd(const Segment &S) { LR->segments.push_back(S); }
 297
 298   iterator find(SlotIndex Pos) { return LR->find(Pos); }
 299
 300   iterator findInsertPos(Segment S) {
 301     return std::upper_bound(LR->begin(), LR->end(), S.start);
 302   }
 303 };
 304
 305 //===----------------------------------------------------------------------===//
 306 //   Instantiation of the methods for calculation of live ranges
 307 //   based on a segment set.
 308 //===----------------------------------------------------------------------===//
 309
 310 class CalcLiveRangeUtilSet;
 311 using CalcLiveRangeUtilSetBase =
 312     CalcLiveRangeUtilBase<CalcLiveRangeUtilSet, LiveRange::SegmentSet::iterator,
 313                           LiveRange::SegmentSet>;
 314
 315 class CalcLiveRangeUtilSet : public CalcLiveRangeUtilSetBase {
 316 public:
 317   CalcLiveRangeUtilSet(LiveRange *LR) : CalcLiveRangeUtilSetBase(LR) {}
 318
 319 private:
 320   friend CalcLiveRangeUtilSetBase;
 321
 322   LiveRange::SegmentSet &segmentsColl() { return *LR->segmentSet; }
 323
 324   void insertAtEnd(const Segment &S) {
 325     LR->segmentSet->insert(LR->segmentSet->end(), S);
 326   }
 327
 328   iterator find(SlotIndex Pos) {
 329     iterator I =
 330         LR->segmentSet->upper_bound(Segment(Pos, Pos.getNextSlot(), nullptr));
 331     if (I == LR->segmentSet->begin())
 332       return I;
 333     iterator PrevI = std::prev(I);
 334     if (Pos < (*PrevI).end)
 335       return PrevI;
 336     return I;
 337   }
 338
 339   iterator findInsertPos(Segment S) {
 340     iterator I = LR->segmentSet->upper_bound(S);
 341     if (I != LR->segmentSet->end() && !(S.start < *I))
 342       ++I;
 343     return I;
 344   }
 345 };
 346
 347 } // end anonymous namespace
 348
 349 //===----------------------------------------------------------------------===//
 350 //   LiveRange methods
 351 //===----------------------------------------------------------------------===//
 352
 353 LiveRange::iterator LiveRange::find(SlotIndex Pos) {
 354   // This algorithm is basically std::upper_bound.
 355   // Unfortunately, std::upper_bound cannot be used with mixed types until we
 356   // adopt C++0x. Many libraries can do it, but not all.
 357   if (empty() || Pos >= endIndex())
 358     return end();
 359   iterator I = begin();
 360   size_t Len = size();
 361   do {
 362     size_t Mid = Len >> 1;
 363     if (Pos < I[Mid].end) {
 364       Len = Mid;
 365     } else {
 366       I += Mid + 1;
 367       Len -= Mid + 1;
 368     }
 369   } while (Len);
 370   return I;
 371 }
 372
 373 VNInfo *LiveRange::createDeadDef(SlotIndex Def, VNInfo::Allocator &VNIAlloc) {
 374   // Use the segment set, if it is available.
 375   if (segmentSet != nullptr)
 376     return CalcLiveRangeUtilSet(this).createDeadDef(Def, &VNIAlloc, nullptr);
 377   // Otherwise use the segment vector.
 378   return CalcLiveRangeUtilVector(this).createDeadDef(Def, &VNIAlloc, nullptr);
 379 }
 380
 381 VNInfo *LiveRange::createDeadDef(VNInfo *VNI) {
 382   // Use the segment set, if it is available.
 383   if (segmentSet != nullptr)
 384     return CalcLiveRangeUtilSet(this).createDeadDef(VNI->def, nullptr, VNI);
 385   // Otherwise use the segment vector.
 386   return CalcLiveRangeUtilVector(this).createDeadDef(VNI->def, nullptr, VNI);
 387 }
 388
 389 // overlaps - Return true if the intersection of the two live ranges is
 390 // not empty.
 391 //
 392 // An example for overlaps():
 393 //
 394 // 0: A = ...
 395 // 4: B = ...
 396 // 8: C = A + B ;; last use of A
 397 //
 398 // The live ranges should look like:
 399 //
 400 // A = [3, 11)
 401 // B = [7, x)
 402 // C = [11, y)
 403 //
 404 // A->overlaps(C) should return false since we want to be able to join
 405 // A and C.
 406 //
 407 bool LiveRange::overlapsFrom(const LiveRange& other,
 408                              const_iterator StartPos) const {
 409   assert(!empty() && "empty range");
 410   const_iterator i = begin();
 411   const_iterator ie = end();
 412   const_iterator j = StartPos;
 413   const_iterator je = other.end();
 414
 415   assert((StartPos->start <= i->start || StartPos == other.begin()) &&
 416          StartPos != other.end() && "Bogus start position hint!");
 417
 418   if (i->start < j->start) {
 419     i = std::upper_bound(i, ie, j->start);
 420     if (i != begin()) --i;
 421   } else if (j->start < i->start) {
 422     ++StartPos;
 423     if (StartPos != other.end() && StartPos->start <= i->start) {
 424       assert(StartPos < other.end() && i < end());
 425       j = std::upper_bound(j, je, i->start);
 426       if (j != other.begin()) --j;
 427     }
 428   } else {
 429     return true;
 430   }
 431
 432   if (j == je) return false;
 433
 434   while (i != ie) {
 435     if (i->start > j->start) {
 436       std::swap(i, j);
 437       std::swap(ie, je);
 438     }
 439
 440     if (i->end > j->start)
 441       return true;
 442     ++i;
 443   }
 444
 445   return false;
 446 }
 447
 448 bool LiveRange::overlaps(const LiveRange &Other, const CoalescerPair &CP,
 449                          const SlotIndexes &Indexes) const {
 450   assert(!empty() && "empty range");
 451   if (Other.empty())
 452     return false;
 453
 454   // Use binary searches to find initial positions.
 455   const_iterator I = find(Other.beginIndex());
 456   const_iterator IE = end();
 457   if (I == IE)
 458     return false;
 459   const_iterator J = Other.find(I->start);
 460   const_iterator JE = Other.end();
 461   if (J == JE)
 462     return false;
 463
 464   while (true) {
 465     // J has just been advanced to satisfy:
 466     assert(J->end >= I->start);
 467     // Check for an overlap.
 468     if (J->start < I->end) {
 469       // I and J are overlapping. Find the later start.
 470       SlotIndex Def = std::max(I->start, J->start);
 471       // Allow the overlap if Def is a coalescable copy.
 472       if (Def.isBlock() ||
 473           !CP.isCoalescable(Indexes.getInstructionFromIndex(Def)))
 474         return true;
 475     }
 476     // Advance the iterator that ends first to check for more overlaps.
 477     if (J->end > I->end) {
 478       std::swap(I, J);
 479       std::swap(IE, JE);
 480     }
 481     // Advance J until J->end >= I->start.
 482     do
 483       if (++J == JE)
 484         return false;
 485     while (J->end < I->start);
 486   }
 487 }
 488
 489 /// overlaps - Return true if the live range overlaps an interval specified
 490 /// by [Start, End).
 491 bool LiveRange::overlaps(SlotIndex Start, SlotIndex End) const {
 492   assert(Start < End && "Invalid range");
 493   const_iterator I = std::lower_bound(begin(), end(), End);
 494   return I != begin() && (--I)->end > Start;
 495 }
 496
 497 bool LiveRange::covers(const LiveRange &Other) const {
 498   if (empty())
 499     return Other.empty();
 500
 501   const_iterator I = begin();
 502   for (const Segment &O : Other.segments) {
 503     I = advanceTo(I, O.start);
 504     if (I == end() || I->start > O.start)
 505       return false;
 506
 507     // Check adjacent live segments and see if we can get behind O.end.
 508     while (I->end < O.end) {
 509       const_iterator Last = I;
 510       // Get next segment and abort if it was not adjacent.
 511       ++I;
 512       if (I == end() || Last->end != I->start)
 513         return false;
 514     }
 515   }
 516   return true;
 517 }
 518
 519 /// ValNo is dead, remove it.  If it is the largest value number, just nuke it
 520 /// (and any other deleted values neighboring it), otherwise mark it as ~1U so
 521 /// it can be nuked later.
 522 void LiveRange::markValNoForDeletion(VNInfo *ValNo) {
 523   if (ValNo->id == getNumValNums()-1) {
 524     do {
 525       valnos.pop_back();
 526     } while (!valnos.empty() && valnos.back()->isUnused());
 527   } else {
 528     ValNo->markUnused();
 529   }
 530 }
 531
 532 /// RenumberValues - Renumber all values in order of appearance and delete the
 533 /// remaining unused values.
 534 void LiveRange::RenumberValues() {
 535   SmallPtrSet<VNInfo*, 8> Seen;
 536   valnos.clear();
 537   for (const Segment &S : segments) {
 538     VNInfo *VNI = S.valno;
 539     if (!Seen.insert(VNI).second)
 540       continue;
 541     assert(!VNI->isUnused() && "Unused valno used by live segment");
 542     VNI->id = (unsigned)valnos.size();
 543     valnos.push_back(VNI);
 544   }
 545 }
 546
 547 void LiveRange::addSegmentToSet(Segment S) {
 548   CalcLiveRangeUtilSet(this).addSegment(S);
 549 }
 550
 551 LiveRange::iterator LiveRange::addSegment(Segment S) {
 552   // Use the segment set, if it is available.
 553   if (segmentSet != nullptr) {
 554     addSegmentToSet(S);
 555     return end();
 556   }
 557   // Otherwise use the segment vector.
 558   return CalcLiveRangeUtilVector(this).addSegment(S);
 559 }
 560
 561 void LiveRange::append(const Segment S) {
 562   // Check that the segment belongs to the back of the list.
 563   assert(segments.empty() || segments.back().end <= S.start);
 564   segments.push_back(S);
 565 }
 566
 567 std::pair<VNInfo*,bool> LiveRange::extendInBlock(ArrayRef<SlotIndex> Undefs,
 568     SlotIndex StartIdx, SlotIndex Kill) {
 569   // Use the segment set, if it is available.
 570   if (segmentSet != nullptr)
 571     return CalcLiveRangeUtilSet(this).extendInBlock(Undefs, StartIdx, Kill);
 572   // Otherwise use the segment vector.
 573   return CalcLiveRangeUtilVector(this).extendInBlock(Undefs, StartIdx, Kill);
 574 }
 575
 576 VNInfo *LiveRange::extendInBlock(SlotIndex StartIdx, SlotIndex Kill) {
 577   // Use the segment set, if it is available.
 578   if (segmentSet != nullptr)
 579     return CalcLiveRangeUtilSet(this).extendInBlock(StartIdx, Kill);
 580   // Otherwise use the segment vector.
 581   return CalcLiveRangeUtilVector(this).extendInBlock(StartIdx, Kill);
 582 }
 583
 584 /// Remove the specified segment from this range.  Note that the segment must
 585 /// be in a single Segment in its entirety.
 586 void LiveRange::removeSegment(SlotIndex Start, SlotIndex End,
 587                               bool RemoveDeadValNo) {
 588   // Find the Segment containing this span.
 589   iterator I = find(Start);
 590   assert(I != end() && "Segment is not in range!");
 591   assert(I->containsInterval(Start, End)
 592          && "Segment is not entirely in range!");
 593
 594   // If the span we are removing is at the start of the Segment, adjust it.
 595   VNInfo *ValNo = I->valno;
 596   if (I->start == Start) {
 597     if (I->end == End) {
 598       if (RemoveDeadValNo) {
 599         // Check if val# is dead.
 600         bool isDead = true;
 601         for (const_iterator II = begin(), EE = end(); II != EE; ++II)
 602           if (II != I && II->valno == ValNo) {
 603             isDead = false;
 604             break;
 605           }
 606         if (isDead) {
 607           // Now that ValNo is dead, remove it.
 608           markValNoForDeletion(ValNo);
 609         }
 610       }
 611
 612       segments.erase(I);  // Removed the whole Segment.
 613     } else
 614       I->start = End;
 615     return;
 616   }
 617
 618   // Otherwise if the span we are removing is at the end of the Segment,
 619   // adjust the other way.
 620   if (I->end == End) {
 621     I->end = Start;
 622     return;
 623   }
 624
 625   // Otherwise, we are splitting the Segment into two pieces.
 626   SlotIndex OldEnd = I->end;
 627   I->end = Start;   // Trim the old segment.
 628
 629   // Insert the new one.
 630   segments.insert(std::next(I), Segment(End, OldEnd, ValNo));
 631 }
 632
 633 /// removeValNo - Remove all the segments defined by the specified value#.
 634 /// Also remove the value# from value# list.
 635 void LiveRange::removeValNo(VNInfo *ValNo) {
 636   if (empty()) return;
 637   segments.erase(remove_if(*this, [ValNo](const Segment &S) {
 638     return S.valno == ValNo;
 639   }), end());
 640   // Now that ValNo is dead, remove it.
 641   markValNoForDeletion(ValNo);
 642 }
 643
 644 void LiveRange::join(LiveRange &Other,
 645                      const int *LHSValNoAssignments,
 646                      const int *RHSValNoAssignments,
 647                      SmallVectorImpl<VNInfo *> &NewVNInfo) {
 648   verify();
 649
 650   // Determine if any of our values are mapped.  This is uncommon, so we want
 651   // to avoid the range scan if not.
 652   bool MustMapCurValNos = false;
 653   unsigned NumVals = getNumValNums();
 654   unsigned NumNewVals = NewVNInfo.size();
 655   for (unsigned i = 0; i != NumVals; ++i) {
 656     unsigned LHSValID = LHSValNoAssignments[i];
 657     if (i != LHSValID ||
 658         (NewVNInfo[LHSValID] && NewVNInfo[LHSValID] != getValNumInfo(i))) {
 659       MustMapCurValNos = true;
 660       break;
 661     }
 662   }
 663
 664   // If we have to apply a mapping to our base range assignment, rewrite it now.
 665   if (MustMapCurValNos && !empty()) {
 666     // Map the first live range.
 667
 668     iterator OutIt = begin();
 669     OutIt->valno = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[OutIt->valno->id]];
 670     for (iterator I = std::next(OutIt), E = end(); I != E; ++I) {
 671       VNInfo* nextValNo = NewVNInfo[LHSValNoAssignments[I->valno->id]];
 672       assert(nextValNo && "Huh?");
 673
 674       // If this live range has the same value # as its immediate predecessor,
 675       // and if they are neighbors, remove one Segment.  This happens when we
 676       // have [0,4:0)[4,7:1) and map 0/1 onto the same value #.
 677       if (OutIt->valno == nextValNo && OutIt->end == I->start) {
 678         OutIt->end = I->end;
 679       } else {
 680         // Didn't merge. Move OutIt to the next segment,
 681         ++OutIt;
 682         OutIt->valno = nextValNo;
 683         if (OutIt != I) {
 684           OutIt->start = I->start;
 685           OutIt->end = I->end;
 686         }
 687       }
 688     }
 689     // If we merge some segments, chop off the end.
 690     ++OutIt;
 691     segments.erase(OutIt, end());
 692   }
 693
 694   // Rewrite Other values before changing the VNInfo ids.
 695   // This can leave Other in an invalid state because we're not coalescing
 696   // touching segments that now have identical values. That's OK since Other is
 697   // not supposed to be valid after calling join();
 698   for (Segment &S : Other.segments)
 699     S.valno = NewVNInfo[RHSValNoAssignments[S.valno->id]];
 700
 701   // Update val# info. Renumber them and make sure they all belong to this
 702   // LiveRange now. Also remove dead val#'s.
 703   unsigned NumValNos = 0;
 704   for (unsigned i = 0; i < NumNewVals; ++i) {
 705     VNInfo *VNI = NewVNInfo[i];
 706     if (VNI) {
 707       if (NumValNos >= NumVals)
 708         valnos.push_back(VNI);
 709       else
 710         valnos[NumValNos] = VNI;
 711       VNI->id = NumValNos++;  // Renumber val#.
 712     }
 713   }
 714   if (NumNewVals < NumVals)
 715     valnos.resize(NumNewVals);  // shrinkify
 716
 717   // Okay, now insert the RHS live segments into the LHS.
 718   LiveRangeUpdater Updater(this);
 719   for (Segment &S : Other.segments)
 720     Updater.add(S);
 721 }
 722
 723 /// Merge all of the segments in RHS into this live range as the specified
 724 /// value number.  The segments in RHS are allowed to overlap with segments in
 725 /// the current range, but only if the overlapping segments have the
 726 /// specified value number.
 727 void LiveRange::MergeSegmentsInAsValue(const LiveRange &RHS,
 728                                        VNInfo *LHSValNo) {
 729   LiveRangeUpdater Updater(this);
 730   for (const Segment &S : RHS.segments)
 731     Updater.add(S.start, S.end, LHSValNo);
 732 }
 733
 734 /// MergeValueInAsValue - Merge all of the live segments of a specific val#
 735 /// in RHS into this live range as the specified value number.
 736 /// The segments in RHS are allowed to overlap with segments in the
 737 /// current range, it will replace the value numbers of the overlaped
 738 /// segments with the specified value number.
 739 void LiveRange::MergeValueInAsValue(const LiveRange &RHS,
 740                                     const VNInfo *RHSValNo,
 741                                     VNInfo *LHSValNo) {
 742   LiveRangeUpdater Updater(this);
 743   for (const Segment &S : RHS.segments)
 744     if (S.valno == RHSValNo)
 745       Updater.add(S.start, S.end, LHSValNo);
 746 }
 747
 748 /// MergeValueNumberInto - This method is called when two value nubmers
 749 /// are found to be equivalent.  This eliminates V1, replacing all
 750 /// segments with the V1 value number with the V2 value number.  This can
 751 /// cause merging of V1/V2 values numbers and compaction of the value space.
 752 VNInfo *LiveRange::MergeValueNumberInto(VNInfo *V1, VNInfo *V2) {
 753   assert(V1 != V2 && "Identical value#'s are always equivalent!");
 754
 755   // This code actually merges the (numerically) larger value number into the
 756   // smaller value number, which is likely to allow us to compactify the value
 757   // space.  The only thing we have to be careful of is to preserve the
 758   // instruction that defines the result value.
 759
 760   // Make sure V2 is smaller than V1.
 761   if (V1->id < V2->id) {
 762     V1->copyFrom(*V2);
 763     std::swap(V1, V2);
 764   }
 765
 766   // Merge V1 segments into V2.
 767   for (iterator I = begin(); I != end(); ) {
 768     iterator S = I++;
 769     if (S->valno != V1) continue;  // Not a V1 Segment.
 770
 771     // Okay, we found a V1 live range.  If it had a previous, touching, V2 live
 772     // range, extend it.
 773     if (S != begin()) {
 774       iterator Prev = S-1;
 775       if (Prev->valno == V2 && Prev->end == S->start) {
 776         Prev->end = S->end;
 777
 778         // Erase this live-range.
 779         segments.erase(S);
 780         I = Prev+1;
 781         S = Prev;
 782       }
 783     }
 784
 785     // Okay, now we have a V1 or V2 live range that is maximally merged forward.
 786     // Ensure that it is a V2 live-range.
 787     S->valno = V2;
 788
 789     // If we can merge it into later V2 segments, do so now.  We ignore any
 790     // following V1 segments, as they will be merged in subsequent iterations
 791     // of the loop.
 792     if (I != end()) {
 793       if (I->start == S->end && I->valno == V2) {
 794         S->end = I->end;
 795         segments.erase(I);
 796         I = S+1;
 797       }
 798     }
 799   }
 800
 801   // Now that V1 is dead, remove it.
 802   markValNoForDeletion(V1);
 803
 804   return V2;
 805 }
 806
 807 void LiveRange::flushSegmentSet() {
 808   assert(segmentSet != nullptr && "segment set must have been created");
 809   assert(
 810       segments.empty() &&
 811       "segment set can be used only initially before switching to the array");
 812   segments.append(segmentSet->begin(), segmentSet->end());
 813   segmentSet = nullptr;
 814   verify();
 815 }
 816
 817 bool LiveRange::isLiveAtIndexes(ArrayRef<SlotIndex> Slots) const {
 818   ArrayRef<SlotIndex>::iterator SlotI = Slots.begin();
 819   ArrayRef<SlotIndex>::iterator SlotE = Slots.end();
 820
 821   // If there are no regmask slots, we have nothing to search.
 822   if (SlotI == SlotE)
 823     return false;
 824
 825   // Start our search at the first segment that ends after the first slot.
 826   const_iterator SegmentI = find(*SlotI);
 827   const_iterator SegmentE = end();
 828
 829   // If there are no segments that end after the first slot, we're done.
 830   if (SegmentI == SegmentE)
 831     return false;
 832
 833   // Look for each slot in the live range.
 834   for ( ; SlotI != SlotE; ++SlotI) {
 835     // Go to the next segment that ends after the current slot.
 836     // The slot may be within a hole in the range.
 837     SegmentI = advanceTo(SegmentI, *SlotI);
 838     if (SegmentI == SegmentE)
 839       return false;
 840
 841     // If this segment contains the slot, we're done.
 842     if (SegmentI->contains(*SlotI))
 843       return true;
 844     // Otherwise, look for the next slot.
 845   }
 846
 847   // We didn't find a segment containing any of the slots.
 848   return false;
 849 }
 850
 851 void LiveInterval::freeSubRange(SubRange *S) {
 852   S->~SubRange();
 853   // Memory was allocated with BumpPtr allocator and is not freed here.
 854 }
 855
 856 void LiveInterval::removeEmptySubRanges() {
 857   SubRange **NextPtr = &SubRanges;
 858   SubRange *I = *NextPtr;
 859   while (I != nullptr) {
 860     if (!I->empty()) {
 861       NextPtr = &I->Next;
 862       I = *NextPtr;
 863       continue;
 864     }
 865     // Skip empty subranges until we find the first nonempty one.
 866     do {
 867       SubRange *Next = I->Next;
 868       freeSubRange(I);
 869       I = Next;
 870     } while (I != nullptr && I->empty());
 871     *NextPtr = I;
 872   }
 873 }
 874
 875 void LiveInterval::clearSubRanges() {
 876   for (SubRange *I = SubRanges, *Next; I != nullptr; I = Next) {
 877     Next = I->Next;
 878     freeSubRange(I);
 879   }
 880   SubRanges = nullptr;
 881 }
 882
 883 void LiveInterval::refineSubRanges(BumpPtrAllocator &Allocator,
 884     LaneBitmask LaneMask, std::function<void(LiveInterval::SubRange&)> Apply) {
 885   LaneBitmask ToApply = LaneMask;
 886   for (SubRange &SR : subranges()) {
 887     LaneBitmask SRMask = SR.LaneMask;
 888     LaneBitmask Matching = SRMask & LaneMask;
 889     if (Matching.none())
 890       continue;
 891
 892     SubRange *MatchingRange;
 893     if (SRMask == Matching) {
 894       // The subrange fits (it does not cover bits outside \p LaneMask).
 895       MatchingRange = &SR;
 896     } else {
 897       // We have to split the subrange into a matching and non-matching part.
 898       // Reduce lanemask of existing lane to non-matching part.
 899       SR.LaneMask = SRMask & ~Matching;
 900       // Create a new subrange for the matching part
 901       MatchingRange = createSubRangeFrom(Allocator, Matching, SR);
 902     }
 903     Apply(*MatchingRange);
 904     ToApply &= ~Matching;
 905   }
 906   // Create a new subrange if there are uncovered bits left.
 907   if (ToApply.any()) {
 908     SubRange *NewRange = createSubRange(Allocator, ToApply);
 909     Apply(*NewRange);
 910   }
 911 }
 912
 913 unsigned LiveInterval::getSize() const {
 914   unsigned Sum = 0;
 915   for (const Segment &S : segments)
 916     Sum += S.start.distance(S.end);
 917   return Sum;
 918 }
 919
 920 void LiveInterval::computeSubRangeUndefs(SmallVectorImpl<SlotIndex> &Undefs,
 921                                          LaneBitmask LaneMask,
 922                                          const MachineRegisterInfo &MRI,
 923                                          const SlotIndexes &Indexes) const {
 924   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(reg));
 925   LaneBitmask VRegMask = MRI.getMaxLaneMaskForVReg(reg);
 926   assert((VRegMask & LaneMask).any());
 927   const TargetRegisterInfo &TRI = *MRI.getTargetRegisterInfo();
 928   for (const MachineOperand &MO : MRI.def_operands(reg)) {
 929     if (!MO.isUndef())
 930       continue;
 931     unsigned SubReg = MO.getSubReg();
 932     assert(SubReg != 0 && "Undef should only be set on subreg defs");
 933     LaneBitmask DefMask = TRI.getSubRegIndexLaneMask(SubReg);
 934     LaneBitmask UndefMask = VRegMask & ~DefMask;
 935     if ((UndefMask & LaneMask).any()) {
 936       const MachineInstr &MI = *MO.getParent();
 937       bool EarlyClobber = MO.isEarlyClobber();
 938       SlotIndex Pos = Indexes.getInstructionIndex(MI).getRegSlot(EarlyClobber);
 939       Undefs.push_back(Pos);
 940     }
 941   }
 942 }
 943
 944 raw_ostream& llvm::operator<<(raw_ostream& OS, const LiveRange::Segment &S) {
 945   return OS << '[' << S.start << ',' << S.end << ':' << S.valno->id << ')';
 946 }
 947
 948 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 949 LLVM_DUMP_METHOD void LiveRange::Segment::dump() const {
 950   dbgs() << *this << '\n';
 951 }
 952 #endif
 953
 954 void LiveRange::print(raw_ostream &OS) const {
 955   if (empty())
 956     OS << "EMPTY";
 957   else {
 958     for (const Segment &S : segments) {
 959       OS << S;
 960       assert(S.valno == getValNumInfo(S.valno->id) && "Bad VNInfo");
 961     }
 962   }
 963
 964   // Print value number info.
 965   if (getNumValNums()) {
 966     OS << "  ";
 967     unsigned vnum = 0;
 968     for (const_vni_iterator i = vni_begin(), e = vni_end(); i != e;
 969          ++i, ++vnum) {
 970       const VNInfo *vni = *i;
 971       if (vnum) OS << ' ';
 972       OS << vnum << '@';
 973       if (vni->isUnused()) {
 974         OS << 'x';
 975       } else {
 976         OS << vni->def;
 977         if (vni->isPHIDef())
 978           OS << "-phi";
 979       }
 980     }
 981   }
 982 }
 983
 984 void LiveInterval::SubRange::print(raw_ostream &OS) const {
 985   OS << " L" << PrintLaneMask(LaneMask) << ' '
 986      << static_cast<const LiveRange&>(*this);
 987 }
 988
 989 void LiveInterval::print(raw_ostream &OS) const {
 990   OS << printReg(reg) << ' ';
 991   super::print(OS);
 992   // Print subranges
 993   for (const SubRange &SR : subranges())
 994     OS << SR;
 995   OS << " weight:" << weight;
 996 }
 997
 998 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
 999 LLVM_DUMP_METHOD void LiveRange::dump() const {
1000   dbgs() << *this << '\n';
1001 }
1002
1003 LLVM_DUMP_METHOD void LiveInterval::SubRange::dump() const {
1004   dbgs() << *this << '\n';
1005 }
1006
1007 LLVM_DUMP_METHOD void LiveInterval::dump() const {
1008   dbgs() << *this << '\n';
1009 }
1010 #endif
1011
1012 #ifndef NDEBUG
1013 void LiveRange::verify() const {
1014   for (const_iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I) {
1015     assert(I->start.isValid());
1016     assert(I->end.isValid());
1017     assert(I->start < I->end);
1018     assert(I->valno != nullptr);
1019     assert(I->valno->id < valnos.size());
1020     assert(I->valno == valnos[I->valno->id]);
1021     if (std::next(I) != E) {
1022       assert(I->end <= std::next(I)->start);
1023       if (I->end == std::next(I)->start)
1024         assert(I->valno != std::next(I)->valno);
1025     }
1026   }
1027 }
1028
1029 void LiveInterval::verify(const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1030   super::verify();
1031
1032   // Make sure SubRanges are fine and LaneMasks are disjunct.
1033   LaneBitmask Mask;
1034   LaneBitmask MaxMask = MRI != nullptr ? MRI->getMaxLaneMaskForVReg(reg)
1035                                        : LaneBitmask::getAll();
1036   for (const SubRange &SR : subranges()) {
1037     // Subrange lanemask should be disjunct to any previous subrange masks.
1038     assert((Mask & SR.LaneMask).none());
1039     Mask |= SR.LaneMask;
1040
1041     // subrange mask should not contained in maximum lane mask for the vreg.
1042     assert((Mask & ~MaxMask).none());
1043     // empty subranges must be removed.
1044     assert(!SR.empty());
1045
1046     SR.verify();
1047     // Main liverange should cover subrange.
1048     assert(covers(SR));
1049   }
1050 }
1051 #endif
1052
1053 //===----------------------------------------------------------------------===//
1054 //                           LiveRangeUpdater class
1055 //===----------------------------------------------------------------------===//
1056 //
1057 // The LiveRangeUpdater class always maintains these invariants:
1058 //
1059 // - When LastStart is invalid, Spills is empty and the iterators are invalid.
1060 //   This is the initial state, and the state created by flush().
1061 //   In this state, isDirty() returns false.
1062 //
1063 // Otherwise, segments are kept in three separate areas:
1064 //
1065 // 1. [begin; WriteI) at the front of LR.
1066 // 2. [ReadI; end) at the back of LR.
1067 // 3. Spills.
1068 //
1069 // - LR.begin() <= WriteI <= ReadI <= LR.end().
1070 // - Segments in all three areas are fully ordered and coalesced.
1071 // - Segments in area 1 precede and can't coalesce with segments in area 2.
1072 // - Segments in Spills precede and can't coalesce with segments in area 2.
1073 // - No coalescing is possible between segments in Spills and segments in area
1074 //   1, and there are no overlapping segments.
1075 //
1076 // The segments in Spills are not ordered with respect to the segments in area
1077 // 1. They need to be merged.
1078 //
1079 // When they exist, Spills.back().start <= LastStart,
1080 //                 and WriteI[-1].start <= LastStart.
1081
1082 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
1083 void LiveRangeUpdater::print(raw_ostream &OS) const {
1084   if (!isDirty()) {
1085     if (LR)
1086       OS << "Clean updater: " << *LR << '\n';
1087     else
1088       OS << "Null updater.\n";
1089     return;
1090   }
1091   assert(LR && "Can't have null LR in dirty updater.");
1092   OS << " updater with gap = " << (ReadI - WriteI)
1093      << ", last start = " << LastStart
1094      << ":\n  Area 1:";
1095   for (const auto &S : make_range(LR->begin(), WriteI))
1096     OS << ' ' << S;
1097   OS << "\n  Spills:";
1098   for (unsigned I = 0, E = Spills.size(); I != E; ++I)
1099     OS << ' ' << Spills[I];
1100   OS << "\n  Area 2:";
1101   for (const auto &S : make_range(ReadI, LR->end()))
1102     OS << ' ' << S;
1103   OS << '\n';
1104 }
1105
1106 LLVM_DUMP_METHOD void LiveRangeUpdater::dump() const {
1107   print(errs());
1108 }
1109 #endif
1110
1111 // Determine if A and B should be coalesced.
1112 static inline bool coalescable(const LiveRange::Segment &A,
1113                                const LiveRange::Segment &B) {
1114   assert(A.start <= B.start && "Unordered live segments.");
1115   if (A.end == B.start)
1116     return A.valno == B.valno;
1117   if (A.end < B.start)
1118     return false;
1119   assert(A.valno == B.valno && "Cannot overlap different values");
1120   return true;
1121 }
1122
1123 void LiveRangeUpdater::add(LiveRange::Segment Seg) {
1124   assert(LR && "Cannot add to a null destination");
1125
1126   // Fall back to the regular add method if the live range
1127   // is using the segment set instead of the segment vector.
1128   if (LR->segmentSet != nullptr) {
1129     LR->addSegmentToSet(Seg);
1130     return;
1131   }
1132
1133   // Flush the state if Start moves backwards.
1134   if (!LastStart.isValid() || LastStart > Seg.start) {
1135     if (isDirty())
1136       flush();
1137     // This brings us to an uninitialized state. Reinitialize.
1138     assert(Spills.empty() && "Leftover spilled segments");
1139     WriteI = ReadI = LR->begin();
1140   }
1141
1142   // Remember start for next time.
1143   LastStart = Seg.start;
1144
1145   // Advance ReadI until it ends after Seg.start.
1146   LiveRange::iterator E = LR->end();
1147   if (ReadI != E && ReadI->end <= Seg.start) {
1148     // First try to close the gap between WriteI and ReadI with spills.
1149     if (ReadI != WriteI)
1150       mergeSpills();
1151     // Then advance ReadI.
1152     if (ReadI == WriteI)
1153       ReadI = WriteI = LR->find(Seg.start);
1154     else
1155       while (ReadI != E && ReadI->end <= Seg.start)
1156         *WriteI++ = *ReadI++;
1157   }
1158
1159   assert(ReadI == E || ReadI->end > Seg.start);
1160
1161   // Check if the ReadI segment begins early.
1162   if (ReadI != E && ReadI->start <= Seg.start) {
1163     assert(ReadI->valno == Seg.valno && "Cannot overlap different values");
1164     // Bail if Seg is completely contained in ReadI.
1165     if (ReadI->end >= Seg.end)
1166       return;
1167     // Coalesce into Seg.
1168     Seg.start = ReadI->start;
1169     ++ReadI;
1170   }
1171
1172   // Coalesce as much as possible from ReadI into Seg.
1173   while (ReadI != E && coalescable(Seg, *ReadI)) {
1174     Seg.end = std::max(Seg.end, ReadI->end);
1175     ++ReadI;
1176   }
1177
1178   // Try coalescing Spills.back() into Seg.
1179   if (!Spills.empty() && coalescable(Spills.back(), Seg)) {
1180     Seg.start = Spills.back().start;
1181     Seg.end = std::max(Spills.back().end, Seg.end);
1182     Spills.pop_back();
1183   }
1184
1185   // Try coalescing Seg into WriteI[-1].
1186   if (WriteI != LR->begin() && coalescable(WriteI[-1], Seg)) {
1187     WriteI[-1].end = std::max(WriteI[-1].end, Seg.end);
1188     return;
1189   }
1190
1191   // Seg doesn't coalesce with anything, and needs to be inserted somewhere.
1192   if (WriteI != ReadI) {
1193     *WriteI++ = Seg;
1194     return;
1195   }
1196
1197   // Finally, append to LR or Spills.
1198   if (WriteI == E) {
1199     LR->segments.push_back(Seg);
1200     WriteI = ReadI = LR->end();
1201   } else
1202     Spills.push_back(Seg);
1203 }
1204
1205 // Merge as many spilled segments as possible into the gap between WriteI
1206 // and ReadI. Advance WriteI to reflect the inserted instructions.
1207 void LiveRangeUpdater::mergeSpills() {
1208   // Perform a backwards merge of Spills and [SpillI;WriteI).
1209   size_t GapSize = ReadI - WriteI;
1210   size_t NumMoved = std::min(Spills.size(), GapSize);
1211   LiveRange::iterator Src = WriteI;
1212   LiveRange::iterator Dst = Src + NumMoved;
1213   LiveRange::iterator SpillSrc = Spills.end();
1214   LiveRange::iterator B = LR->begin();
1215
1216   // This is the new WriteI position after merging spills.
1217   WriteI = Dst;
1218
1219   // Now merge Src and Spills backwards.
1220   while (Src != Dst) {
1221     if (Src != B && Src[-1].start > SpillSrc[-1].start)
1222       *--Dst = *--Src;
1223     else
1224       *--Dst = *--SpillSrc;
1225   }
1226   assert(NumMoved == size_t(Spills.end() - SpillSrc));
1227   Spills.erase(SpillSrc, Spills.end());
1228 }
1229
1230 void LiveRangeUpdater::flush() {
1231   if (!isDirty())
1232     return;
1233   // Clear the dirty state.
1234   LastStart = SlotIndex();
1235
1236   assert(LR && "Cannot add to a null destination");
1237
1238   // Nothing to merge?
1239   if (Spills.empty()) {
1240     LR->segments.erase(WriteI, ReadI);
1241     LR->verify();
1242     return;
1243   }
1244
1245   // Resize the WriteI - ReadI gap to match Spills.
1246   size_t GapSize = ReadI - WriteI;
1247   if (GapSize < Spills.size()) {
1248     // The gap is too small. Make some room.
1249     size_t WritePos = WriteI - LR->begin();
1250     LR->segments.insert(ReadI, Spills.size() - GapSize, LiveRange::Segment());
1251     // This also invalidated ReadI, but it is recomputed below.
1252     WriteI = LR->begin() + WritePos;
1253   } else {
1254     // Shrink the gap if necessary.
1255     LR->segments.erase(WriteI + Spills.size(), ReadI);
1256   }
1257   ReadI = WriteI + Spills.size();
1258   mergeSpills();
1259   LR->verify();
1260 }
1261
1262 unsigned ConnectedVNInfoEqClasses::Classify(const LiveRange &LR) {
1263   // Create initial equivalence classes.
1264   EqClass.clear();
1265   EqClass.grow(LR.getNumValNums());
1266
1267   const VNInfo *used = nullptr, *unused = nullptr;
1268
1269   // Determine connections.
1270   for (const VNInfo *VNI : LR.valnos) {
1271     // Group all unused values into one class.
1272     if (VNI->isUnused()) {
1273       if (unused)
1274         EqClass.join(unused->id, VNI->id);
1275       unused = VNI;
1276       continue;
1277     }
1278     used = VNI;
1279     if (VNI->isPHIDef()) {
1280       const MachineBasicBlock *MBB = LIS.getMBBFromIndex(VNI->def);
1281       assert(MBB && "Phi-def has no defining MBB");
1282       // Connect to values live out of predecessors.
1283       for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MBB->pred_begin(),
1284            PE = MBB->pred_end(); PI != PE; ++PI)
1285         if (const VNInfo *PVNI = LR.getVNInfoBefore(LIS.getMBBEndIdx(*PI)))
1286           EqClass.join(VNI->id, PVNI->id);
1287     } else {
1288       // Normal value defined by an instruction. Check for two-addr redef.
1289       // FIXME: This could be coincidental. Should we really check for a tied
1290       // operand constraint?
1291       // Note that VNI->def may be a use slot for an early clobber def.
1292       if (const VNInfo *UVNI = LR.getVNInfoBefore(VNI->def))
1293         EqClass.join(VNI->id, UVNI->id);
1294     }
1295   }
1296
1297   // Lump all the unused values in with the last used value.
1298   if (used && unused)
1299     EqClass.join(used->id, unused->id);
1300
1301   EqClass.compress();
1302   return EqClass.getNumClasses();
1303 }
1304
1305 void ConnectedVNInfoEqClasses::Distribute(LiveInterval &LI, LiveInterval *LIV[],
1306                                           MachineRegisterInfo &MRI) {
1307   // Rewrite instructions.
1308   for (MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = MRI.reg_begin(LI.reg),
1309        RE = MRI.reg_end(); RI != RE;) {
1310     MachineOperand &MO = *RI;
1311     MachineInstr *MI = RI->getParent();
1312     ++RI;
1313     const VNInfo *VNI;
1314     if (MI->isDebugValue()) {
1315       // DBG_VALUE instructions don't have slot indexes, so get the index of
1316       // the instruction before them. The value is defined there too.
1317       SlotIndex Idx = LIS.getSlotIndexes()->getIndexBefore(*MI);
1318       VNI = LI.Query(Idx).valueOut();
1319     } else {
1320       SlotIndex Idx = LIS.getInstructionIndex(*MI);
1321       LiveQueryResult LRQ = LI.Query(Idx);
1322       VNI = MO.readsReg() ? LRQ.valueIn() : LRQ.valueDefined();
1323     }
1324     // In the case of an <undef> use that isn't tied to any def, VNI will be
1325     // NULL. If the use is tied to a def, VNI will be the defined value.
1326     if (!VNI)
1327       continue;
1328     if (unsigned EqClass = getEqClass(VNI))
1329       MO.setReg(LIV[EqClass-1]->reg);
1330   }
1331
1332   // Distribute subregister liveranges.
1333   if (LI.hasSubRanges()) {
1334     unsigned NumComponents = EqClass.getNumClasses();
1335     SmallVector<unsigned, 8> VNIMapping;
1336     SmallVector<LiveInterval::SubRange*, 8> SubRanges;
1337     BumpPtrAllocator &Allocator = LIS.getVNInfoAllocator();
1338     for (LiveInterval::SubRange &SR : LI.subranges()) {
1339       // Create new subranges in the split intervals and construct a mapping
1340       // for the VNInfos in the subrange.
1341       unsigned NumValNos = SR.valnos.size();
1342       VNIMapping.clear();
1343       VNIMapping.reserve(NumValNos);
1344       SubRanges.clear();
1345       SubRanges.resize(NumComponents-1, nullptr);
1346       for (unsigned I = 0; I < NumValNos; ++I) {
1347         const VNInfo &VNI = *SR.valnos[I];
1348         unsigned ComponentNum;
1349         if (VNI.isUnused()) {
1350           ComponentNum = 0;
1351         } else {
1352           const VNInfo *MainRangeVNI = LI.getVNInfoAt(VNI.def);
1353           assert(MainRangeVNI != nullptr
1354                  && "SubRange def must have corresponding main range def");
1355           ComponentNum = getEqClass(MainRangeVNI);
1356           if (ComponentNum > 0 && SubRanges[ComponentNum-1] == nullptr) {
1357             SubRanges[ComponentNum-1]
1358               = LIV[ComponentNum-1]->createSubRange(Allocator, SR.LaneMask);
1359           }
1360         }
1361         VNIMapping.push_back(ComponentNum);
1362       }
1363       DistributeRange(SR, SubRanges.data(), VNIMapping);
1364     }
1365     LI.removeEmptySubRanges();
1366   }
1367
1368   // Distribute main liverange.
1369   DistributeRange(LI, LIV, EqClass);
1370 }