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